6. Sistemas de ahorro de energía en iluminación

Transcripción

1 E.T.S. de Ingeniería Industrial Universidad Politécnica de Cartagena Curso de formación en Mercados Eléctricos 6. Sistemas de ahorro de energía en iluminación Elche, febrero de 2013

2 Para empezar, unos ejemplos de Ahorro Energético?... Más bien, NO.

3 Otro ejemplo: uso innecesario de energía

4 USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: Contexto energético (I) Qué pasó en el siglo XX (y comienzo del XXI)? Crecimiento del consumo (3-5% anual) Fuerte incremento de las puntas de demanda (> 5%) Un 40% entre 1994 y Recursos primarios limitados ( 50 años?) El 80% de las emisiones de CO 2 son debidas al consumo de energía Energías renovables? A veces es una trampa Informe de la Universidad de Texas-Austin: disminución de la velocidad del viento en el hemisferio norte prevista entre un 4-12% a finales de siglo(*). Informe del LSCE (Lab. Sciences du Climat et l Environement, Francia): cifran disminuciones viento entre el 5-15% de 1979 a 2008(*). Disminución de la producción de energía f(velocidad 3 ) (*) Fuente: IEEE Spectrum, Feb 2011

5 USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: Contexto energético (II) Qué pasó en el siglo XX (y comienzo del XXI)? España: sólo un 22% de nuestros recursos energéticos son propios (frente al 50% de la UE-27). España es tremendamente dependiente del exterior Suministro de gas, petróleo (Argelia, Libia, Rusia, ) No existe política clara con respecto a las centrales nucleares: son vitales en el momento actual. Crecimiento económico en Europa: 1 de cada 12 habitantes del mundo es de la UE 1 de cada 5kWh consumido es de la UE Conclusión: aprovechemos todos los recursos disponibles (renovables y convencionales) sin demagogia.

6 Recorrido de la energía y consumo energético en la UE ( fuente JRC, UE, 2009) Instituto de Energía, JRC, Italia

7 USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: Intensidad de uso energético (I) Unión Europea: disminuye desde 1990 España: se incrementa ligeramente. España es criticada por la IEA (Ag. Internacional de la Energía). Fuente: informes IDAE. Intensidad energética (ktep/ ) 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 España U.E

8 USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: Intensidad de uso energético (II) España: hay datos muy preocupantes en algunos sectores (fuente informes IDAE)

9 USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: electricidad (I) Es una forma valiosa de energía: ofrece ventajas que otras formas de energía sólo ofrecen en un tipo de uso final (gas en generación de calor) EEUU (2010): reducciones 22-44% de la energía (MTP) 145 plantas de 500MW MTP: Máximo Potencial Tecnológico Tecnología más eficiente operativa Falta demanda del usuario por estas tecnologías Canales de comercialización adecuados Fallos de las primeras series comerciales Incentivos económicos (California: 5.000M$) Ejemplo: alumbrado en centros docentes Iluminación: 20% de reducción toneladas CO 2 /año En general: segundo-tercer uso final en importancia

10 Hablando del máximo potencial tecnológico Hay mucho que hacer todavía: por ejemplo en el sector residencial y en iluminación.

11 USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: electricidad (II) Hay dos caminos para conseguir la eficiencia: Upgrading: cambiar a nuevas tecnologías más eficientes (ej. LED, Inducción, CFL, ) Electrificación: sustituir otras energías primarias por electricidad (ej. gasoil en transporte) Beneficios de la eficiencia: Incrementa productividad y calidad (empleo) Posibilidad nuevos productos (competitividad) Fomenta la I+D+i de un país Se estima que la energía podría reducirse hasta un 82% en algunos casos (fuente NSW, Australia, 2012)

12 + + USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: Cuando se compra un nuevo aparato. Hay que tener en cuenta el coste real de una medida de eficiencia energética: a) Coste inicial (precio de compra) b) Coste de energía anual (usualmente > precio) durante la vida útil del aparato c) Costes de mantenimiento/sustitución Buscar el etiquetado energético se va a extender en todos los aspectos cotidianos

13 Ejemplo de valoración del uso eficiente de la energía Cambio bombilla incandescente Comparación de una bombilla incandescente de 60W frente a una fluorescente compacta de clase A 60-W Incandescente 15-W CFL (clase A) Coste inicial (a) 0,50 4,00 Servicio/Uso (flujo luminoso) 800 lm 800 lm Vida útil (horas) Mantenimiento (b) 9 lámparas ó 4,50 Coste de la energía (c) h 60W 0,10 /kwh = h 15W 0,10 /kwh = $15 Coste total a 10000h (a + b + c) Ahorros 46 El coste inicial es menos del 10% del total a lo largo de la vida útil, pero 8 veces el inicial hay que cambiar nuestra mentalidad de consumidor a corto plazo.

14 USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: de etiquetado energético Ecolabel: Europa

15 Uso Eficiente de la Energía: no sólo bastan las fuerzas naturales... Necesidad de incentivar la eficiencia (subsidios) Se ha hecho durante muchos años con renovables, cogeneración Quizás al estilo de las compañías energéticas de EEUU? O del Estado de California? Ej: Minnesota Energy-Efficiency Programs, Austin Energy, Política Cualificado si Incentivo Unidades AC SEER > a 150$ Alumbrado comercial Lavadoras Balasto electrónico Detector de presencia Protocolo Energy Star 10$ 10$ $ Cambio ventanas Factor U < 0,35 Certificado NFRC 20$/ventana Cambio HID Fluor./Inducción HID, reducción de kw 300$/kW LED Cambio incandescente, fluor 300$/kW Control iluminac. Vieja/nueva instalación 175/125$/kW

16 Nueva vida para la Eficiencia Energética Legislativas: nuevas directivas UE 2006/32/EC energy end-use efficiency and energy services and repealing council directive 93/76/eec. 2005/89/EC measures to safeguard security of electricity supply and infrastructure investment. 2005/32/EC framework for the setting of design requirements for energy using products Movimientos del mercado eléctrico Mercados de capacidad (2010, EEUU): adquisición de recursos de generación, transporte, Un 12% de estos recursos han sido debidos a Respuesta de la Demanda y Eficiencia Energética. Pueden suponer un beneficio de unos millones de Euros de 2010 a 2030 en la UE. Ahorros potenciales de 100TWh/año y 100 millones menos de toneladas de CO 2

17 Es importante la iluminación en las políticas de eficiencia? Si, sin duda y mucho La iluminación supone alrededor de un 10% de la energía eléctrica final que se consume en la UE-27 (2007). Según los datos de la UE (UE-27) Residencial: 84TWh/año (800TWh/año en total) Oficinas: 164,5 TWh/año (760TWh/año en el sector terciario) Iluminación de calles 36TWh/año. Incluso más en algunos sectores! Alumbrado público: hasta un 70% del consumo de ayuntamientos Centros públicos: Universidades, Institutos, Hospitales: de un 20 a 25% En las Industrias también es importante: al menos un 10% del consumo total de electricidad.

18 Eficiencia energética en alumbrado: Nociones básicas y unidades Nociones básicas y unidades

19 Nociones básicas y unidades Espectro electromagnético y visible Espectro electromagnético Tipo de radiación Rayos cósmicos Rayos X Ultravioleta Visible Infrarrojo TV Espectro visible Tipo de radiación Violeta Azul Verde Amarillo Rojo Longitud de onda (nm) 10-5 a a a a 10 9 Longitud de onda (nm)

20 Nociones básicas y unidades Sensibilidad espectral del ojo humano No es constante en todo el espectro visible Condiciones de luminosidad habituales (dcha) Condiciones de oscuridad (izda) La respuesta es máxima en la zona verde-amarillo (555nm). se precisará menos energía a estas longitudes de onda.

21 Nociones básicas y unidades Fuentes comunes de luz visible (source: NSW, Australia)

22 Nociones básicas y unidades: magnitudes y unidades en radiación Intensidad radiante Flujo en un ángulo sólido (W/sr) I r Fr Irradiancia Flujo radiante recibido en la unidad de S (W/m 2 ) Radiancia E r F S r Intensidad radiante de un emisor vs la superficie del emisor en esa dirección (W/sr m 2 ) L r I r S cos

23 Nociones básicas y unidades: magnitudes y unidades en iluminación Flujo luminoso Flujo emitido en el espectro visible y ponderado por la curva de sensibilidad del ojo (unidades: lumen lm; flujo luminoso producido por el flujo radiante de 1/683W a λ=555nm) Eficacia luminosa F F V( ) d 683 r Relación entre el flujo luminoso y la P absorbida (lm/w) F P Intensidad luminosa El flujo luminoso emitido en un determinado ángulo sólido y dirección (candela cd = lm/sr) E F

24 Nociones básicas y unidades: magnitudes y unidades en iluminación Iluminancia Flujo luminoso recibido por unidad de superficie (unidades: lux lm/m 2 ) I r Fr Luminancia La intensidad luminosa de una fuente de luz en una dirección (ángulo α) y la superificie de la fuente proyectada en esa dirección (Unidad cd/sr = lm/sr m 2 ) L r I r S cos Vida media 50% de fallos en un lote de lámparas Vida útil En la práctica se toma hasta que el flujo se reduce al 80% del inicial

25 Nociones básicas y unidades Temperatura de color Caracteriza la tonalidad de la luz (cuando un cuerpo se calienta emite radiación en función de su Tª) Apariencia cálida: < K Apariencia intermedia: 3300 a 5000 K Apariencia fría (luz día): > 5000 K Apariencias de color diferentes producen perturbaciones visuales en el ojo. A medida que aumenta el nivel de iluminación debe hacerlo la temperatura de color Índice de rendimiento de color (IRC), reproducción cromática (Ra) Capacidad de reproducción de los colores Excelente o muy buena: IRC > 85 Buena reproducción: 70< IRC < 85 Reproducción aceptable; 60< IRC < 70 Deficiente: < 20

26 Procedimiento para realizar un proyecto energéticamente eficiente (I) Definición del espacio Parámetros de iluminación recomendados Clase de deslumbramiento Cálculo del número de luminarias y distribución Aprovechar Iluminación natural Redefinir zonas de proyecto (baja utilización) Figure source: EPA, EEUU Selección del tipo de lámpara y equipo Rendimiento de color Características constructivas del espacio Sistemas de regulación y control

27 Procedimiento para realizar un proyecto energéticamente eficiente (II) Simulación: iluminancia media Evaluar y planificar el mantenimiento del sistema Estimación del índice de eficiencia energética Establecer un desarrollo piloto (recomendado)

28 Tipos de Lámparas Fuentes de luz: tipos de lámparas

29 Tipos de lámparas y luminarias Tipos fundamentales de lámparas Incandescentes Convencionales Halógenas Baja tensión Lámparas de descarga Vapor de mercurio de baja presión Fluorescentes convencionales, trifósforo, compactas Vapor de mercurio de alta presión Color corregido, halogenuros metálicos, luz de mezcla Vapor de sodio en baja presión Vapor de sodio en alta presión Especiales Neón, Xenón Otros tipos interesantes y eficientes De Inducción Diodos electroluminiscentes (LEDs), (OLEDs)

30 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas incandescentes convencionales (GLS) Primera lámpara (1879, T.A. Edison) Ventajas Precio, sencillez, reencendido, rendimiento de color Inconvenientes Eficacia luminosa, duración, tecnología obsoleta desde Características: Temperatura de color: 2700 K (cálida) Índice de rendimiento de color: 100 Duración: 1000h Potencia (W) 25 Flujo luminoso (lm) 250 Eficacia luminosa (lm/w) , ,8 18.8

31 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas incandescentes halógenas Comercializadas en 1980 Ventajas Superiores prestaciones en eficacia, dimensiones, Inconvenientes Potencia excesiva, su duración, pérdidas en generación de calor, Características: Temperatura de color: K (cálida) Índice de rendimiento de color (Ra): 100 Duración: 2000h Potencia (W) Flujo luminoso (lm) Eficacia luminosa (lm/w) 20 (12-24V) (12-24V)

32 desfasadas en iluminación En 2009 la UE aprobó una regulación para mejorar la eficiencia de energía en los hogares (lámparas no direccionales). Regulación EC No 244/2009 (18/03/2009) Básicamente consiste en la retirada progresiva de lámparas halógenas e incandescentes. Fuente: JCR, UE,2009

33 Regulación CE 244/2009 (I) Aplicación de la Regulación Las lámparas en stock en la UE podrán ser vendidas (almacenes, tiendas) con posterioridad a la fecha de caducidad de cada tecnología (2009, 2010,.) SIN LÍMITE. Por qué esta regulación en la UE? La UE cree que se pueden obtener ahorros en el sector residencial importantes: globales 40TWh (la energía que necesitan al año 11 millones de hogares) Individuales: 50 por hogar Emisiones: 15 millones de toneladas/año Inyección a la economía de la EU: M Las lámparas poco eficientes (incandescentes-halógenas) serán retiradas de 2009 a Curioso: sólo en hogares? por qué no en otros sectores?

34 Regulación CE 244/2009 (II) Interpretación de la regulación: lámparas claras (clear) y no claras (non-clear) Las no transparentes en general deben tener un nivel de eficiencia A desde septiembre de 2009 ADIÓS INCANDESCENTES Las transparentes >100W desde septiembre de 2009 deben tener un nivel de eficiencia C mínimo sólo halógenas mejoradas

35 Regulación CE 244/2009 (III) La regulación sólo cubre las lámparas llamadas no direccionales (hay propuestas en estudio para las direccionales ) No direccional Direccional (cono < 120º)

36 Regulación CE 244/2009 (IV) Halógenas mejoradas (Eficiencia Energética clase C) Baja tensión (12V): necesitan transformador. Las hay ya integradas (vida: hasta 2016). Clase B. Tamaño grande Sustituyen a lámparas < 60W Halógenas con gas Xenon: un 10% de consumo respecto a las convencionales. Por ejemplo integradas en casquillos E-27 y E-14

37 Regulación CE 244/2009 (V) Por qué no se remplazan a la vez las lámparas transparentes y las opacas? Las tecnologías eficientes no pueden dar aún el mismo tipo de luz (reproducción cromática) que las incandescentes y halógenas. Hay razones estéticas o de salud para que el consumidor no reaccionase bien a ese cambio. Por qué hay diferentes plazos? Las halógenas con eficiencia B (transformador integrado) aún no están desarrolladas en todas las potencias a nivel comercial (duración hasta 2016). Quizás hay algún riesgo de suministro en lámparas con alta eficiencia. Permitir el desarrollo y comercialización de nuevas tecnologías eficientes

38 Regulación CE 244/2009 (VI) La regulación era necesaria: el simple etiquetado energético no es suficiente. Un mal ejemplo: España. Veamos unos datos del instituto JRC de la UE

39 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de mercurio de baja presión (fluorescentes) Tipos de tubos T5: pequeño diámetro (15mm) T8: diámetro mediano (26 mm, los más extendidos) T12: instalaciones antiguas Influencia de la temperatura Operan bien entre 10 y 30 C. No sirven para exteriores Temperatura de color Blanco cálido: K Blanco: K Luz día: K Rendimiento de color/reproducción cromática Es contrario a la eficacia luminosa Normal: Lujo: Especial: Trifósforo: Duración Vida media (el número de encendidos le afecta)

40 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de mercurio de baja presión (fluorescentes) Características: T8 convencionales (IRC 55-70) Potencia (W) Flujo luminoso (lm) Eficacia luminosa (lm/w) incl. X T8 trifósforo y (T5) (IRC 85) Potencia (W) Flujo luminoso (lm) Eficacia luminosa (lm/w) incl. X 18 (14) 1450 (1200) (21) 3450 (1900) (28) 5400 (2600) 79

41 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de mercurio (fluorescentes) Con reactancia electrónica (25kHz) Corrección del factor de potencia Ausencia de elementos auxiliares Incrementa el flujo luminoso en > 10% Reducen pérdidas de la reactancia magnética Ventajas Larga duración Poca generación de calor Encendido/reencendido rápido Eficacia luminosa (105 lm/w) Inconvenientes No sirven para exteriores Reactancia magnética Compensación por lámpara (condensador) Producen efecto estroboscópico

42 Tópicos erróneos de los expertos de eficiencia energética (I) Ejemplo: ARGEM. Intensidad transitoria de conexión de una lámpara fluorescente.

43 Tópicos erróneos de los expertos de eficiencia energética (II) Y también en la comunidad de Madrid: con el mismo texto y errores.

44 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de mercurio: fluorescentes compactas Sustitución directa de incandescentes/halógenas Casquillos de casi cualquier tipo Temperatura de color Blanco cálido: K Blanco: K Rendimiento de color/reproducción cromática Similar a los tubos fluorescentes (máx ) Duración Vida media h (el número de encendidos le afecta) Rango de potencias De 5W hasta 30-60W (sustituyen *5 a incandescentes) Ventajas Sustitución directa de incandescentes Precio en baja constante: 1988 (4000 ptas) a 2010 (2-5 ) Cuidado con las bombillas todo a cien Son rentables incluso en el sector doméstico Inconvenientes Armónicos (series baja calidad), color (idem)

45 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de Hg: fluorescentes compactas Características: Potencia (W) Flujo luminoso (lm) Eficacia luminosa (lm/w) incl. Xel (MEGAMAN)

46 Y cada vez de mayor potencia (85, 105, 150 W) 6600 lm 10000h Balasto externo a veces EIKO (Canadá) Litetronics (EEUU)

47 Directiva EU 245/2009: tubos fluorescentes Reglamento CE 245/2009. Cronograma (fuente: Dielectro Industrial) Sustitución de fluorescentes estándar Ya está casi de lleno en vigor

48 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de mercurio a alta presión (I) Tipos Vapor de mercurio Halogenuros metálicos Luz de mezcla Vapor de mercurio convencional Necesitan electrodo auxiliar y balasto Encendido: necesitan algunos minutos para llegar al régimen de fto nominal Reencendido: la alta presión no lo permite antes de 3-5 min Temperatura de color Intermedia: K Rendimiento de color/reproducción cromática Inferior a un fluorescente (40-60) Duración Vida media máxima h, probable h (con varios encendidos/día)

49 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de mercurio a alta presión (II) Ventajas Equipo auxiliar sencillo Utilización en altura Inconvenientes La menor eficacia en alta presión Lámparas de luz de mezcla El balasto no es una reactancia sino una resistencia alrededor del tubo de descarga Rendimiento de color 60 Sustituyen directamente a una incandescente! (objetivo) Limitaciones Bajo rendimiento de color Encendido no instantáneo Baja eficacia (20-30 lm/w)

50 Tipos de lámparas y luminarias Mercurio a alta presión (II): halogenuros metálicos El tubo de descarga tiene aditivos (yoduros) Potencia la eficacia luminosa o Ra Halogenuros metálicos Necesitan de arrancadores:1-5kv + balasto Encendido: necesitan 3-5 minutos (puede que más) Reencendido: enfriamiento del gas (3-5 min) Compuesto Tª de color Ra Sodio, indio, talio Sodio, escandio Disprosio, talio Duración: vida útil h Ventajas Eficacia luminosa elevada y reproducción cromática Adaptación a distintos ambientes cromáticos Inconvenientes Precio (cada vez menos), la apariencia de color va cambiando con el desgaste de la lámpara

51 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de Hg en alta presión Convencionales (hasta 2000W) Potencia (W) Flujo luminoso (lm) Eficacia luminosa (lm/w) incl. Xel Halogenuros metálicos (hasta 2000W) Potencia (W) Flujo luminoso (lm) Eficacia luminosa (lm/w) incl. Xel

52 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de vapor de sodio en baja presión (I) Son similares a las del mercurio en baja presión (+ Tª) Dan una radiación monocromática en el espectro amarillo (muy cerca de la máxima sensibilidad del ojo) Necesitan balasto electrónico o autotransformador (600V) Es preferible el electrónico por pérdidas y volumen Encendido: necesitan casi 15 minutos para llegar a régimen Reencendido: no antes de 3-5 min Temperatura de color Cálida? Es difícil de decir al ser monocromática Rendimiento de color/reproducción cromática No existe (todo es amarillo-anaranjado) Cambia el color a lo largo de la vida Duración Vida media máxima h, probable h (con tres encendidos/día) Como en otras lámparas de descarga la posición puede influir en su funcionamiento.

53 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de vapor de sodio en baja presión (II) Ventajas Equipo auxiliar sencillo y económico Eficacia luminosa: ideal para exteriores (hasta 170 lm/w) Inconvenientes Tamaño de la lámpara. Nula reproducción de colores

54 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de vapor de sodio en alta presión (I) Trabajan a temperaturas muy elevadas (1000 C) Gas de llenado: Xenon, vapor de mercurio, sodio. Necesitan arrancador electrónico (2-5kV) y balasto de estabilización de la descarga. Encendido: necesitan casi 4-10 minutos para llegar a régimen Reencendido: un poco más rápido (3 min). Existen rearrancadores (40-60kV) Temperatura de color Cálida: K Rendimiento de color/reproducción cromática Desde 20 (convencionales) a (especiales) Duración Vida útil de unas h En nuevas series por encima de 16000h

55 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de vapor de sodio en alta presión (II) Ventajas Lámpara sencilla y económica (pero más cara que Hg) Eficacia luminosa: la mejor después de las Na en baja (100 lm/w) Aceptable reproducción cromática Inconvenientes Apariencia cálida con gran luminosidad (rechazo)

56 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de Na en alta presión Convencionales IRC=25 (hasta 1000W) Potencia (W) Flujo luminoso (lm) Eficacia luminosa (lm/w) incl. X Especiales IRC de 60 a 80 (5000h de vida útil) Potencia (W) Flujo luminoso (lm) Eficacia luminosa (lm/w) incl. Xel

57 Regulación EU 245/2009: Lámparas HID (descarga en alta presión) (I) Lámparas de descarga Existe una nueva EU245/2009 que ya está imponiendo cambios para las lámparas HID (descarga) Objetivos: Reducción de niveles de mercurio (polución ambiental) Mejorar la eficiencia Mejorar la vida útil de las lámparas Mercurio AP Permitidas Excluidas Sodio Permitidas Excluidas las no eficientes AP Halogenuros metálicos Permitidas Excluidas las no eficientes

58 Regulación EU 245/2009: Lámparas HID (descarga en alta presión) (II) Algunos ejemplos de desfase tecnológico Para una mejor traducción (figure source: GE Lighting) or_hid_lamps_brochure_en_tcm pdf

59 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas de inducción (induction, electrodeless) Se conoce el fenómeno desde finales del s.xix No tienen filamentos, ni electrodos. Se parece a una lámpara de mercurio. Bobina que es alimentada por un generador de 2-3MHz que produce un campo en el interior Alta eficacia luminosa >65lm/W Duración: > h (al 70% de flujo) Potencias: 55, 85 y 165W (y alguna pequeña 20-25W?) IRC > 80 Inconvenientes Precios (6 a 10 veces superior a sus competidoras) Tamaño de la lámpara

60 Nuevos desarrollos afortunadamente 40 a 300W con una vida de h (>90$) Eficiencia luminosa de 70 a 90 lm/w Operan a 250kHz

61 Funcionamiento (source: EdisonTechCentre) External vs. internal

62 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas LED (SSL: Solid State Lighting) Han avanzado extraordinariamente en pocos años

63 Tipos de lámparas y luminarias Lámparas con diodos electroluminiscentes No producen calor (< carga térmica a climatización) Siguen muy bien la curva de sensibilidad del ojo humano Desde tonos muy fríos ( K) a cálidos (3000K) Se acepta una vida de h (70% nivel inicial de flujo)

64 Tipos de lámparas y luminarias Últimos desarrollos en LED ( ) Curiosamente comienza por fabricantes chinos (YOFON): desarrollos en fluoresecentes LED e iluminación exterior. Tenemos ejemplos de iluminación exterior en ciudades: no muy explicables cuando el Na en baja presión tiene el doble de rendimiento luminoso (75lm/W frente a 150lm/W) (*) Pueden remplazar a fluorescentes de hasta 40-60W y constan de entre 120 y 200 LED. Se esperaban rendimientos de 150lm/W a finales de 2012, pero parece muy complicado: alcanzar un equilibrio entre eficiencia y reproducción. Potencia (W) Flujo luminoso (lm) Ra Eficacia luminosa (lm/w) incl. X > W (*) W (*) W

65 Tipos de lámparas y luminarias Cuidado con las nuevas tecnologías! No siempre las características de los nuevos desarrollos de las lámparas son las que indica el fabricante Malas experiencias para el consumidor Retraso en la implantación de la tecnología Hay que prestar especial atención a: Nivel de iluminación (lm) del equipo (incluida luminaria) Potencia consumida Temperatura de color: puede no ser la que indica el fabricante porque: Las intensidades y temperaturas pueden afectar la temperatura de color de un LED. Superficies reflectantes o recubrimientos traslúcidos pueden cambiar la temperatura de color. Una matriz (array) de LED puede contenet múltiples elementos con diferentes características, Reproducción de color: análogas razones al caso anterior Vida útil (garantías)

66 Cuidado con las nuevas tecnologías! (II) Las características de color y eficiencia de las lámparas pueden variar para el mismo fabricante: asegurarse que pertenecen las lámparas al mismo lote. Generación de calor: es crítica para asegurar la vida útil de los LED (source: Energy Star) Deslumbramiento: es un problema debido al pequeño tamaño de la fuente en relación a la luminosidad que producen (pilotos en caso de sustitución de lámparas/luminarias)

67 Cuidado con las nuevas tecnologías! (III) La eficacia luminosa media es de 40lm/W Calidad del color: un buen número de ellas tienen apariencias frías o muy frías (>3000ºK ó 6000ºK!) Figure source: Caliper, DoE, report 2011

68 Cuidado con las nuevas tecnologías! (IV) Algunas lámparas de pequeña potencia tienen factores de potencia extrañamente bajos (el protocolo Energy Star no establece requisitos para P < 5W) Figure source: Caliper, DoE, report 2011

69 Cuidado con las nuevas tecnologías! (V) Es interesante ver los resultados del proyecto Caliper (2011) del DoE (Dpt. De Energía, EEUU) Analizan características de las lámparas SSL que se van introduciendo en su mercado. Ejemplo de lámparas LED de sustitución de incandescentes/halógenas: Eficacia de las lámparas vs. Flujo Figure source: Caliper, DoE, report 2011

70 Cuidado con las nuevas tecnologías! (VI) Vida útil, si pero a qué precio en algunas? Protocolos Energy Star Figure source:

71 Fluorescentes LED por convencionales T8 EERE (Dpto. de Energía EEUU): cuidado con las características a la hora de sustituir tubos Se recomienda para los LED T8, al menos : 2700lm horas de vida Rendimiento cromático 80 Garantía: 3 años (mínimo)

72 Una iniciativa interesante: Lighting Facts (EEUU) Dar información básica y autoexplicativa de las SSL Figure source:

73 Equipos auxiliares en iluminación

74 : equipos auxiliares EQUIPOS AUXILIARES: balastos Estabilizan la descarga de la lámpara Tipo de balasto Electromagnético Electrónico Lámpara Halógenas, T8, CFL, Hg, halogenuros, Na baja Halógenas, T5, T8, CFL, halogenuros, Inducción, Na Estimación de pérdidas Rango de pérdidas (%) Tipo de lámpara Magnético estándar Magnético de bajas pérdidas Electrónico Fluorescencia Descarga Halógenas (BT)

75 Tecnología: equipos auxiliares Tipos de balastos electrónicos Con precaldeo: primero se calientan los electrodos y luego se aplica un impulso de tensión. (Se utilizan si existen muchos encendidos y apagados) Sin precaldeo: se aplica directamente un impulso de mayor tensión. (Unos tres encendidos/día) Con regulación de la tensión Ventajas Reducción del consumo de energía (y por lo tanto de la carga térmica) Incremento de la eficacia y vida útil de la lámpara Desconexión automática de lámparas defectuosas No existe parpadeo (ni efecto estroboscópico) Protección contra picos de tensión Corrección del factor de potencia Inconveniente: precio (40 a 100 en fluores.)

76 Tecnología: equipos auxiliares Otros elementos Arrancadores: proporcionan la tensión requerida para el cebado de la lámpara, puede ser eléctrico o electrónico Cebador (fluoresecentes con balasto magnético) Pérdidas: suponen entre un 0,8 y 1,5% de la potencia. Condensadores Corrección del factor de potencia Reducción de pérdidas en las líneas

77 Tecnología: equipos auxiliares Balastos para fluorescentes Balastos y arrancadores: lámparas de alta presión Balastos para halogenuros

78 : tipos de luminarias Luminaria CIE: son aparatos que distribuyen, filtran o transforman la luz emitida por una o varias lámparas, incluyendo los elementos de fijación, protección y conexión. Clasificación según características ópticas Tipo de luminaria Directa Semi-directa General-difusa Directa-indirecta % Flujo saliente inferior 90 a a a a 60 Semi-indirecta Indirecta 10 a 40 0 a 10

79 : tipos de luminarias Según la geometría de distribución del flujo Con un plano de simetría Con dos planos de simetría Con un eje de revolución

80 : tipos de luminarias Según el ángulo de apertura del haz Ángulo bajo el que se emite el 50% del flujo saliente de la luminaria Intensiva: 0 a 30 Semi-intensiva: 30 a 40 Dispersora: 40 a 50 Semi-extensiva: 50 a 60 Extensiva: 60 a 70

81 : tipos de luminarias Según características mecánicas Según el grado de protección frente a agentes sólidos, líquidos y daños mecánicos Según características mecánicas Asegurar protección de personas contra los contactos eléctricos Rendimiento de la luminaria Razón entre el flujo saliente de la luminaria y el flujo de la lámpara Condiciones térmicas y de ventilación Luminarias cerradas: el calentamiento afecta a la lámpara (caso de fluorescentes) Luminarias abiertas: acumulación de polvo y suciedad Integración de luminarias en los sistemas de climatización

82 Tecnología: tipos de luminarias (ejemplos: Lumenac) Luminarias especulares con celosía Luminarias suspendidas

83 Tecnología: tipos de luminarias (ejemplos: Lumenac) Luminarias estancas Luminarias para empotrar/downlights

84 Tecnología: tipos de luminarias (ejemplos: Lumenac) Luminarias tipo proyector Luminarias extensivas (alta presión)

85 Equipos de control de iluminación

86 Fotosensores (I) Miden el nivel de iluminación (luz natural en una sala) regulando la conexión On/Off o bien la entrada de control de un balasto regulable. Figure source: Legrand, Watt Sttoper

87 Fotosensores (II) Precauciones en el montaje (distancias fte de luz)

88 Detectores de presencia (I) Son dos las tecnologías más utilizadas: ultrasonidos e infrarrojos Aunque existen híbridos : ultrasonidos + infrarrojos, infrarrojos y acústicos. Figure source: Hubbel Automation

89 Detectores de presencia (II) Normalmente, las áreas de actuación (superficies) que dan los fabricante son máximos. El área de cobertura depende de: Punto de montaje (altura, posición) Recinto (paredes, muebles) Tamaño del movimiento a detectar (velocidad grande, pequeña) Setting del sensor (admiten ajuste)

90 Detectores de presencia (II) Ultrasonidos: ppo de funcionamiento (figure source NLPIP, EEUU) Ej. Características (movimiento L, existencia de regulación)

91 Definición de los espacios

92 Tratar los espacios uno a uno Distintas tareas Aprovechamiento de la luz natural Actividad visual y espacios: según el nivel de percepción que se precisa para la tarea Espacios con actividad visual elevada Salas de manipulación, laboratorios: apariencia de color (la discriminación de colores es vital) Talleres: elementos en rotación: posibilidad de que se produzca un efecto estroboscópico. Ordenadores: brillos y reflejos Espacios con necesidades visuales normales Aulas: deslumbramientos, sombras, colores Espacios de representación No hay que buscar la eficiencia energética

93 APLICACIONES DE ALUMBRADO DE INTERIORES Alumbrado residencial Cumple dos objetivos: Satisfacer necesidades visuales Sentido estético y personal del espacio (prevalece) Criterios de diseño: Color Nivel de iluminación Apariencia cálida y con buen rendimiento de color Lámparas Área Estancia y circulación Lectura ocasional Estudio y cocina Incandescentes, halógenas, fluorescentes Luminarias Empotradas, superficiales, suspendidas Sistemas de control Nivel (lx) Regulación de flujo luminoso.. DOMÓTICA. No todas las lámparas lo admiten.

94 APLICACIONES DE ALUMBRADO DE INTERIORES Alumbrado interior comercial: oficinas (I) Objetivo: creación de un ambiente adecuado de trabajo, sensaciones de estímulo, confort, bienestar Criterios de diseño Nivel de iluminación: la uniformidad en la iluminación es muy importante (función de la edad, criticidad de la tarea, ) Actividad Despachos, oficinas técnicas, salas de conferencia, terminales de ordenador Tableros de dibujo, oficinas de planta libre Nivel de iluminación Relaciones de luminancia: comfort visual, adaptación del ojo a su entorno (tarea/entorno 3:1; tarea/alrededores 10:1) Deslumbramiento: es difícil de considerar ( dónde están los puestos de trabajo?), acabados mates en las superficies. Color: Apariencia intermedia: función de clima Rendimiento de color: favorecer el aspecto de las personas (entre )

95 APLICACIONES DE ALUMBRADO DE INTERIORES Alumbrado interior comercial: oficinas (II) Lámparas: Alumbrado general: se impone la fluorescencia Alumbrado localizado: halógenas tipo B,C Luminarias: Iluminación general Empotrado (reflector + rejillas) Superficial (adosado al techo): (reflector + rejillas) Iluminación localizada o de apoyo Suspendidas, portátiles de mesa Sistemas de control Zonas diferenciadas con controles independientes Grupos de iluminación controlables al menos en dos etapas Luminarias adyacentes a las ventanas con control propio Interruptores de tiempo, sensores de luz natural, sistema de control general informatizado.

96 APLICACIONES DE ALUMBRADO DE INTERIORES Alumbrado comercial: tiendas y almacenes (I) Objetivo: atraer al cliente (cantidad, calidad y efecto de la luz sobre las mercancías), necesidad de infor visual cómo es?. Criterios de diseño Nivel de iluminación: depende de qué se pretende iluminar, del tamaño y tipo de tienda y del entorno competitivo! Actividad Interior general Entorno muy iluminado Entorno poco iluminado Interior localizado Escaparate gral. Escaparate localiz Relaciones de luminancia: debe haber contrastes para evitar la monotonía visual (entre 3:1 y 5:1) Deslumbramiento: se suele buscar el deslumbramiento reflejado: acabados mates y brillantes en las superficies. Color: Depende del tipo de tienda: frío (ordenadores), cálido Rendimiento de color: bueno en todos los casos. Favorecer el aspecto del producto (entre )

97 APLICACIONES DE ALUMBRADO DE INTERIORES Comercial: tiendas y almacenes (II) Lámparas: Halógenas: dispuestas en proyectores Fluorescentes de todo tipo: tubos, compactas, Mercurio a alta presión y halogenuros: hipermercados Sodio a alta presión ( IRC, P): acentuación Luminarias: Pequeñas lámparas: apliques, proyectores móviles,.. Fluorescencia: similar a oficinas, en molduras,.. Alta presión: reflectores industriales con terminaciones decorativas Sistemas de control Interruptores horarios: (escaparates) Reguladores de flujo luminoso.

98 APLICACIONES DE ALUMBRADO DE INTERIORES Alumbrado comercial: hoteles y restaurantes (I) Objetivo: atraer al cliente, ambiente de seguridad y comodidad, diferenciación de espacios. Criterios de diseño Nivel de iluminación:depende de la zona del local Restaurante Actividad Habitaciones (camas) Nivel de iluminación (lx) ( ) Halls, baños, bares Recepción, caja Deslumbramiento: debe evitarse el deslumbramiento. Superficies de acabado mates. Color: Normalmente tonos cálidos Rendimiento de color: bueno en todos los casos (entre )

99 APLICACIONES DE ALUMBRADO DE INTERIORES Comercial: hoteles y restaurantes (II) Lámparas: Incandescentes (habitaciones, usos esporádicos) Halógenas: (cajas, recepción, barras de bar,..) Fluorescentes: locales de iluminación continuada (iluminación indirecta) y zonas de personal. Fluorescentes compactas: conexión prolongada. LED: mesillas de noche, decoración. Luminarias: Pequeñas lámparas: apliques, portátiles,.. Fluorescencia: similar a oficinas, en molduras, ocultas en elementos decorativos de construcción. Alta presión: no se usan Sistemas de control Interruptores temporizados: pasillos Reguladores de flujo luminoso. Detectores de presencia (variabilidad de la ocupación), p.e. en pasillos.

100 APLICACIONES DE ALUMBRADO DE INTERIORES Alumbrado interior industrial (I) Objetivos: cantidad y calidad suficiente para: Garantizar la visibilidad de la tarea Seguridad de los trabajadores Aumentar/mantener productividad Criterios de diseño. Gran variedad de casos: Tareas visuales muy diferentes Equipamientos Iluminación direccional. Nivel de iluminación Valores CIE (Com. Internacional de Iluminación) Existen muchos factores a tener en cuenta» Contraste de la tarea» Edad del trabajador» Consecuencia de los errores» Existencia de ventanas Relaciones de luminancia Tarea/alrededores: 3:1 (entorno oscuro) y < 1:3 (existen superficies iluminadas en el entorno) Tarea/entorno lejano: 10:1

101 APLICACIONES DE ALUMBRADO DE INTERIORES Intervalo Alumbrado interior industrial (II) Iluminación en zonas poco frecuentadas o con tareas sencillas Iluminación general para trabajo en interiores Iluminación adicional en tareas exactas Iluminancia (lux) Clase de actividad Zonas públicas con alrededores oscuros Orientación Lugares no destinados a trabajos continuos (ej. Almacenes) Necesidades visuales limitadas (maquinaria pesada, salas reunión) Necesidad visual normal (oficinas, maquinaria media) Necesidades visuales especiales (grabado, textil) Tareas prolongadas de precisión (relojería, electrónica) Excepcionalmente exactas (μelec) 10k-20k Tareas especiales (quirúrgicas)

102 APLICACIONES DE ALUMBRADO DE INTERIORES Alumbrado interior industrial (III) Reducción del deslumbramiento Reducir la luminancia de la lámpara Incrementar α entre la línea de visión-luminaria (>30 ) Aumentar la luminancia de los alrededores Color No existen requerimientos especiales (en general) Excepto: Laboratorios, alimentación,... Evitar la superposición de fuentes de apariencia dif. Tipos de lámparas Todas las que conocemos En función de la altura fluorescentes o no (>5-6m) Presencia más escasa de halogenuros y mercurio Luminarias Superficiales: soportes de techo Suspendidas Grados IP en función de la tarea, ambiente, humedad Sistemas de control

103 Eficiencia energética en instalaciones de iluminación (CTE-DBHB-5)

104 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación Ámbito de aplicación Nueva construcción Rehabilitación > 25% de edificios si S útil > 1000m 2 Reformas en comercios y edif. uso administrativo (recordar la importancia del uso final iluminación 21,5% consumo) Excluidos Edificios y monumentos con valor histórico/artístico Construcciones provisionales Instalaciones industriales y agrícolas Edificios independientes (S útil < 50m 2 ) Interiores de viviendas Alumbrados de

105 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación Grupo Procedimiento de verificación Cálculo del índice VEEI (Valor de Eficiencia de Eª, en tablas): rango de 3,5 a Zonas de no representación 2. Zonas de representación VEEI Administrativo en general Almacenes, archivos Aparcamientos P S Aulas y laboratorios * 100 * Em Zona de actividad diferenciada Administrativo en general Supermercados, hipermercados, Tiendas, pequeño comerci0 Hostelería y restauración Comprobación de un sistema de regulación y control para el aprovechamiento de la luz natural Verificación de la existencia de un plan de mantenimiento VEEI límite 4,0 3,5 5,0 5,0 6,0 6,0 10,0 10,0

106 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación En la memoria del proyecto figurarán al menos: Índice del local (K); El numero de puntos considerados en el proyecto Factor de mantenimiento (Fm) previsto Iluminancia media horizontal mantenida (Em) Índice de deslumbramiento unificado (UGR) Rendimiento de color (Ra) de las lámparas Valor de eficiencia energética de la instalación (VEEI) resultante. Las potencias de los conjuntos: lámpara + auxiliar Debe justificarse en la memoria del proyecto el sistema de control y regulación por zonas

107 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación Cálculo del índice de eficiencia VEEI Potencia por unidad de superficie cada 100 lux VEEI P S * * P: potencia de lámparas y auxiliares (W) S: superficie iluminada (m2) Em: iluminancia media (lux) 100 Em Las instalaciones interiores se clasifican en dos grupos Zonas de no representación (grupo 1): el diseño, estado anímico del usuario queda relegado frente a otros criterios como: confort visual, seguridad, eficiencia energética. Zonas de representación (grupo 2): lo principal es el diseño, imagen, estado de ánimo es primordial. VEEI incluye la iluminación general y la de acento, excluyendo escaparates y zonas expositivas

108 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación Sistemas de control y regulación (por zona) Un sistema de encendido/apagado manual Uso esporádico: sistema de control de presencia o temporización Grupos 1 y 2 con ventanas/cerramientos al exterior Primera línea de ventana (< 3m) y bajo lucernarios. SI El ángulo θ es mayor de 65 Se cumple T(Aw/A) > 0,07 T: transmisión luminosa vidrio (T=0,75-0,80 climalit ) Aw, A: áreas de ventana y del local (paredes + suelo + techo + ventanas)

109 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación Aprovechamiento de la luz natural (cont) Zonas de grupos 1 y 2 con ventanas a patios/atrios Patios no cubiertos de ancho ai > 2*hi (suelo planta-cubierta) Patios cubiertos ai > (2*hi)/Tc Tc es el coeficiente de transmisión luminosa del cristal del patio Se cumpla la expresión T(Aw/A) > 0,07 Exclusión de aprovechamiento de luz natural Zonas comunes en edificios residenciales Habitaciones de hospital, hoteles,.. Tiendas y pequeño comercio

110 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación Aprovechamiento de la luz natural (fuente I.D.A.E) Superposición de valores (curva 3) Con iluminación natural (curva 1) Con lámparas alejadas de la fuente de luz (curva 2) mediante cálculo con programas de iluminación

111 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación Método de cálculo Se obtendrá como mínimo para cada zona Valor de eficiencia energética: VEEI Iluminancia media horizontal en el plano de trabajo Índice de deslumbramiento unificado (UGR) Unified Glare Rating (CIE ) Valores del índice de rendimiento de color (Ra) Potencias de lámparas (y auxiliares) para cada zona Índice K del local L* A K H*( L A) L: longitud; A: ancho; H: alto N de puntos K <1 [1, 2[ [2, 3[ >3

112 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación Productos de construcción: equipos Cumplimiento de normativa fluorescentes (RD838/2002) Limitación de pérdidas de los equipos auxiliares Pn lámpara descarga (W) 50 Potencia del conjunto (lámparas + auxiliares) Hg Na Halogenuros Halógenas de BT Pn (W) x35 3x25 2x50 Total

113 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación Equipos auxiliares: Balastos. Clasificación según su eficiencia (IEE) Reglamento CE 245/2009 del 18/03/2009 ( diseño ecológico para lámparas fluorescentes sin balastos integrados, para lámparasde descarga de alta intensidad y para balastos y luminarias que puedan funcionar con dichas lámparas ) Tipos de balastos A1: Electrónico regulable A2: Electrónico de bajas pérdidas A3: Electrónico estándar. B1: Electromagnético de muy bajas pérdidas B2: Electromagnético de bajas pérdidas. C: EM de pérdidas moderadas. D: Electromagnético de altas pérdidas. Se marca un período de sustitución de lámparas y de determinados tipos de balastos.

114 Reglamento CE 245/2009. Cronograma (fuente: Dielectro Industrial) Sustitución de fluorescentes estándar Sustitución de balastos

115 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación Mantenimiento y conservación Elaboración de un plan de mantenimiento. Razones: Depreciación del flujo luminoso (vida útil) Parpadeos, suciedad en la lámpara, luminaria, Eficiencia energética de la instalación en f(sistema de control) Figure source: EPA & Philips Lighting (2005) T-8 T-12

116 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación En el plan de mantenimiento se indicará: Reposición de lámparas (frecuencia de cambio) Limpieza de las luminarias (metodología) Limpieza de la zona iluminada Sistemas de control/regulación (fallos detectores, vandalismo)

117 CTE-DBHE 3: Eficiencia energética en las instalaciones de iluminación UNE-EN :2003. Iluminación en lugares de trabajo (interiores) Ley 31/1995 de Prevención de riesgos laborales UNE-EN Iluminación (alumbrado de instalaciones deportivas) UNE Tareas visuales. Clasificación UNE Niveles de iluminación. Asignación de tareas

118 Algunos ejemplos tipo o Empiece a disfrutar usted mismo de la eficiencia energética ya Cambio de tecnologías fluorescentes T12 y T8. Cambio de lámparas halógenas.

119 Sustitución de tubos T8 por tubos LED (I) Ventajas: Muy buena reducción de la energía consumida Vida útil (ej h en Philips LED endura) Ambiental: libres de Hg Instalación rápida en muchos productos Utilización en rangos de temperatura muy variados (curva azul), respecto a las limitaciones de los fluorescentes convencionales (rojo). Source: Philips Lighting, USA.

120 Sustitución de tubos T8 por tubos LED (II) Algunos problemas Bajada en el nivel de iluminación (50%) que es compensado por la focalización del haz en los LED. Cambio de la instalación: desconexión de balastos y cebadores. Source: Philips Lighting, USA.

121 Kits de conversión fluorescencia T12, T8 a T5 (I) Ventajas Buenas reducciones de energía (hasta 50%) Instalación simple y rápida

122 Kits de conversión fluorescencia T12, T8 a T5 (II) Ventajas Pocos cambios en la instalación: cortocircuitar cebadores Precios ajustados: 8-10

123 Kits de conversión fluorescencia T8 a T5 (III) Inconvenientes Puede haber deslumbramiento, las condiciones de las luminarias son para tubos diferentes (diámetros). Utilizar un kit con pantalla incluida. Cuidado con la sobrecompensación de (condensadores en las lámparas antiguas) Algunos kits de fabricantes incluyen la necesidad de desconectar equipos de los T12 ó T8 (p.e. EIKO)

124 Infra-red coating (IRC) halogen lamp (I) Reducciones de hasta un 30% de la energía consumida El calor producido se redirecciona al filamento, disminuyendo el consumo de energía eléctrica para calentarlo. Gas Xenon: reduce pérdidas por conducción Geometría especial del bulbo. Son lámparas que trabajan a 12V Figure source: OSRAM Potencia (W) Flujo luminoso (lm) Eficacia luminosa (lm/w) 20 (12V) (12V) (12V)

125 Infra-red coating (IRC) halogen lamp (II) Ventajas Fácil intercambio de lámparas con posibilidad de aprovechamiento de las luminarias. Permite el control de la iluminación Inconvenientes El ahorro energético no es óptimo (lm/w inferiores a otras tecnologías). La vida útil de la lámpara es reducida (5000 h)

126 LED MR16 (I) Remplazan las halógenas a 12V por LED Muchos fabricantes han apostado por esta opción (Toshiba, Sylvania, ) horas Eficiencia: de 40 a 60 lm/w Precio: Necesitan cambiar el transformador por una fuente de alimentación específica.

127 Lámparas de vapor de mercurio en alta presión (II) Sustitución por LED. Ventajas Vida útil: 60000h 110 LEDs de 1,3 W (unidad de 150W) Utilización a diferentes temperaturas IRC: >75

128 Lámparas de vapor de mercurio en alta presión (III) Inconvenientes Coste: 500$/lámpara o superior Tests? Confianza en su fiabilidad Hay que cambiar las posiciones de las luminarias. Es difícil que la distribución del haz y el tipo de luz sea el mismo que el de las lámparas que se sustituyen.

129 Más ejemplos Eficiencia: utilización de LEDs

130 I. USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: iluminación con diodos luminiscentes EJEMPLOS DE USO: Semáforos (tráfico, FFCC, tranvías) Indicadores de velocidad, Paneles Alumbrado público Luces tranvías, FFCC, posición y freno de automóviles Hogar (>25 en 2004, en 2010 <10!): 0,75 a 14W (unos 10 a 60W incandescentes, 40 fluorescentes)

131 USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: semáforos con LED Es una tecnología de futuro y de presente VENTAJAS: Hoy su eficacia es como una CFL Emiten luz en una sola longitud de En 2025 el DoE (EEUU) estima alcanzar 160 lm/w (ya onda estamos 100 lm/w en 2012) Su flujo luminoso es regulable No es necesario un cristal de color Philips Lighting Premio al diseño

132 USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: semáforos con LED (II) Prestaciones de semáforos LED (datos 2003) Características LED Lámpara LED vs. Lamp % Vida útil (h) Eficiencia (Lum/W) Consumo 7-9W 70W 10

133 USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA: semáforos con LED (III) Consideraciones económicas 180 /año de ahorro: se amortiza en 3,2 años (hoy en menos) Característica Lámpara LED Ahorro Precio Consumo anual 1230kWh 135kWh 1095kWh Coste Energía 96 10,5 84,5

134 Ejemplo de aplicación Eficiencia en la iluminación en un edificio universitario: el proyecto GreenLight (EU)

135 APLICACIONES: eficiencia energética en la iluminación Potencia instalada: 2MW (50%-60%) Demanda pico: 1100 kw Probar el potencial de medidas de eficiencia energética para reducir el consumo de energía a medio-largo plazo Mejora de la eficiencia en: HVAC: Alumbrado: 40-50% demanda 25-30% demanda. Consumo, oportunidades y mejoras del sistema en un edificio del s. XVIII rehabilitado para usos docentes.

136 APLICACIONES: eficiencia energética en la iluminación Antiguo Hospital de Marina de Carlos III: Superficie: alrededor de m2 Estudiantes: Profesorado: 250 Características del antiguo sistema de alumbrado Aulas Planta Baja: 3*T-8, 58W, en línea. Pasillos: halógenas de 75W (a 5,5m de altura) Aulas de sótano: 20*150W High Intensity (HID) lámparas con balasto magnético El sistema presenta deficiencias graves de diseño: Pobre eficiencia energética debido a los balastos y al tipo de lámparas Ejes de alumbrado erróneos Circuitos de conmutación deficientes No se aprovecha la luz natural Por la altura de los techos, el mantenimiento es muy costoso (cambios a 5,5-6m de altura) Vida útil HID (< 6000h, < 2 años de uso) Ruido audible balasto em. Falta reencendido instantáneo