ILUMENT LAMP: LÁMPARA AUTOSUFICIENTE PARA EL ALUMBRADO PÚBLICO URBANO EN EL MUNICIPIO DE PALMIRA, COLOMBIA 1
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- Juan Antonio Acuña Ojeda
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1 ILUMENT LAMP: LÁMPARA AUTOSUFICIENTE PARA EL ALUMBRADO PÚBLICO URBANO EN EL MUNICIPIO DE PALMIRA, COLOMBIA 1 Edward Armando Marín Quintero*; Luis Octavio González Salcedo**. * Diseñador Industrial. masasiguales@yahoo.es ** Ingeniero Civil, MSc.; Profesor Asistente, Universidad Nacional de Colombia Sede Palmira. Miembro Grupo GEAL. octavilento@yahoo.es RESUMEN Se diseñó una lámpara autosuficiente, denominada ILUMENT LAMP, para iluminación de espacios públicos, como parques, escenarios deportivos abiertos, y vías urbanas; tomando como referencia el Parque de La Factoría del Municipio de Palmira, Colombia, sitio al cual se le analizó las condiciones de contaminación lumínica, la no utilización de recursos alternos, y la baja estética como espacio público. Se planteó la radiación solar como fuente de energía para la luminaria y se realizó un manejo formal bajo la perspectiva del diseño industrial. Para su tipología formal y dimensionamiento se consideraron los elementos de aprovechamiento fotovoltaico como paneles, acumuladores, fotoceldas y otros accesorios eléctricos, los cuales fueron calculados de acuerdo con la luminaria propuesta y la radiación solar de la zona. Palabras clave: Radiación solar; aprovechamiento fotovoltaico; alumbrado público; valor de signo; Diseño Industrial. 1 Trabajo de grado (Diseñador Industrial); Universidad Nacional de Colombia Sede Palmira (MARÍN, 2005).
2 INTRODUCCIÓN En los últimos años la ciudad de Palmira (Colombia), ha tenido grandes cambios en la zona urbanística, principalmente en la recuperación de sus espacios públicos y el crecimiento del comercio. Este crecimiento ha conllevado a que la comunidad se interese por conservar la estética de la ciudad; entonces, se planteó la recuperación del Parque La Factoría, enfocándose el aporte realizado en el sector de la iluminación. La iluminación urbana hace parte de los objetos representativos de una ciudad, por ser ésta la encargada de mostrar su vida nocturna a través de su diseño y función. Una premisa en el servicio del alumbrado público es la conservación del ambiente y reducción de su impacto. La iluminación urbana es una de las fuentes de contaminación lumínica (figura 1), adicional al impacto estético por inadecuado diseño de accesorios para iluminación, siendo necesario dar un aporte importante para el mejoramiento y el buen uso de la luz a través del diseño y ayudando a mejorar el impacto lumínico en la atmósfera. Figura 1: Fuentes de luz contaminantes. MÉTODOS Y MATERIALES La figura 2, permite analizar la actividad de la iluminación, y decidir las etapas que deben ser intervenidas. Al estudiar cada paso de la actividad de las funciones con respecto al mantenimiento, se puede tener un reconocimiento de cada etapa y decidir si es necesario mejorar o mantener sus condiciones de funcionamiento. Al clasificar las
3 necesidades del objeto estudio para el cual fue hecho, se discriminan las funciones básicas a las que pueden responder, en el área de diseño y aplicarse a las propuestas. Para el planteamiento de los criterios más importantes que puedan generar una selección entre las alternativas propuestas, se definió el formato de evaluación mostrado en la figura 3. Para la luminaria urbana, comprendida en la zona del Parque la Factoría, se consideró un promedio de uso y consumo de energía de 12 horas diarias sin interrupción.
4 Figura 2: Etapas de la actividad de la iluminación pública. Figura 3: Formato de evaluación de alternativas. Los componentes requeridos para la lámpara propuesta fueron: acumuladores (baterías PB de energía solar) de gran resistencia y baja autodescarga; regulador de tipo paralelo, de carga de 12V 180 W, dimensiones aproximadas de 10.5 cm. x 6 cm. x 4 cm.; convertidor de 12 V o 24 V de corriente continua a 220 V de corriente alterna; fusibles de 12 V o 24 V, para proteger la integridad de la batería; balasto tipo reactor o CWA; arrancador de 2 o 3 terminales; condensador tipo seco; bornera: multipolar de nylon; cableado desde la bornera de conexiones hasta la portalámpara, mediante cable multipolar con aislamiento siliconado, clase térmica 200 C; base para fotocelda; bandeja portaequipo; y lámpara de sodio de 35 W a 220 V. El cálculo del acumulador y del número de paneles fotovoltaicos, se realizó utilizando la metodología convencional establecida por CENSOLAR (1993), cuyo procedimiento lógico es: determinación de la demanda energética, cálculo del consumo diario de energía en el mes más desfavorable, elección del número de días de autonomía,
5 cálculo de la energía necesaria, cálculo de la capacidad útil y nominal de la batería, cálculo del número de horas sol pico, cálculo de la potencia que deben producir los paneles, y cálculo del número de paneles necesarios. Para los cálculos correspondientes, se consideró la ubicación horizontal de los paneles. RESULTADOS Se consideraron los siguientes aspectos del diseño industrial para el desarrollo de las alternativas: limpieza, armonía, fortaleza, esbeltez, lujo, moda, decoración, ecología, e iluminación. Estos factores determinan un concepto denominado iluminación limpia. Las propuestas formales se llevaron a cabo partiendo del conocimiento previo de los antecedentes y de la vanguardia en iluminación urbana, teniendo en cuenta los requerimientos establecidos; en la figura 4, se muestra los bosquejos desarrollados para las alternativas propuestas, y en la figura 5, se muestra la matriz de evaluación. Figura 4: Bosquejos para las alternativas propuestas. Basados en los resultados de la matriz de evaluación, se define el desarrollo de una propuesta denominada ILUMENT LAMP. En las figuras 6, 7, 8 y 9, se muestran detalles formales de la lámpara.
6 Figura 5: Matriz de evaluación de las propuestas. Figura 6: Detalles formales de la lámpara ILUMENT LAMP.
7 Figura 7: Detalles formales de la lámpara ILUMENT LAMP. Figura 8: Detalles formales de la lámpara ILUMENT LAMP.
8 Figura 9: Detalle formal de la lámpara ILUMENT LAMP. Para el cálculo de la capacidad y determinación del acumulador, y para el cálculo de la potencia y número de paneles, se hizo referencia a los diversos catálogos disponibles en la revisión bibliográfica (CENSOLAR, 1993; páginas de Internet). Los valores de irradiación solar para la ciudad de Palmira, se obtuvieron de la base de datos internacional H WORLD CENSOLAR (CENSOLAR, 1993). Se seleccionaron dos paneles (número de paneles requeridos) con la siguiente especificación: Módulo TYPE BPX 47201, potencia 20 W, tensión pico 16 V, dimensiones 750 mm x 390 mm x 60 mm. CONCLUSIONES ILUMENT LAMP es una luminaria que no genera contaminación lumínica por su enfoque de luz hacia el suelo sin dejarla escapar al cielo, reduciendo en un 100% en comparación con las farolas de globo y un 50% con aquellas que salen del área del cono refrescante. La carcaza de soporte del foco más grande que las convencionales, permite ampliar el cono de iluminación sin necesidad de expandirlas, evitando la filtración de luz en edificaciones vecinas y el descontrol del ritmo circadiano; así como el encandilamiento de los vehículos que transitan cerca. La forma general de la lámpara, aporta un valor de diseño por su limpieza formal, al introducir sus componentes de manera interna haciéndolos parte de su figura sin romper la estética del objeto. El uso de energía solar, evita el consumo de energía convencional (por general, eléctrica, proveniente de hidrocentrales), reduciendo a mediano plazo el costo del alumbrado público.
9 BIBLIOGRAFÍA CENSOLAR; Instalaciones de energía solar. Seis tomos. Progensa. Sevilla, CENSOLAR; Valores medios de irradiación solar sobre suelo horizontal. Progensa. Sevilla, MARÍN Q., E.A.; Diseño de lámparas autosuficientes para el alumbrado público urbano de zonas públicas del Municipio de Palmira. Trabajo de grado (Diseñador Industrial). Universidad Nacional de Colombia Sede Palmira, Facultad de Ingeniería y Administración. Palmira, 2005.
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