USO RACIONAL DE ENERGÍA PARA APROVECHAR LA LUZ NATURAL.. (Noviembre. 2009) Ingeniero José Antonio Suárez Acevedo, Ing José Antonio Ramírez Pinto.

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1 USO RACIONAL DE ENERGÍA PARA APROVECHAR LA LUZ NATURAL.. (Noviembre. 2009) Ingeniero José Antonio Suárez Acevedo, Ing José Antonio Ramírez Pinto. 1 Abstract. Dentro de la racionalidad económica en la cual se desarrolla el mundo actual, en el cual los recursos energéticos son escasos y su utilización debe tener un fin primordial de coexistencia con el mundo, se explora el desarrollo del concepto de LUMIDUCTO, concepto del cual se presenta un desarrollo escaso en nuestro país, hecho que debe ser revaluado por ingenieros y arquitectos, profundizado su estudio e implementación, por ser una fuente inagotable de ahorro energético. La posición geográfica de Colombia, es un hándicap que nos permitirá alcanzar un aporte excepcional al objetivo de optimizar el uso de la energía eléctrica en la iluminación de interiores. Palabras clave: Lumiducto. I. INTRODUCCIÓN. El alumbrado natural es un recurso para la eficiencia energética en la iluminación interior en la medida en que permite reducir de uso de la luz artificial. Es necesario reconocer sin embargo que la luz natural representa un caudal potencial, que será aprovechado siempre y cuando en el diseño de las edificaciones se contemple su utilización y en la práctica se realice la sustitución de la luz eléctrica por luz natural. El empleo de la luz natural en la iluminación interior es una excelente alternativa para optimizar el consumo de energía en el alumbrado en edificaciones. Además, siempre es importante tener en cuenta que, aún cuando la disponibilidad de luz natural no sea suficiente para la realización de las tareas, hay un alto porcentaje de personas que prefieren trabajar con luz natural o al menos, tener en su hábitat la apariencia de la iluminación diurna. Los aspectos a abordar en un proyecto de iluminación, en relación con el alumbrado natural, comprenden la determinación del potencial de luz natural, la coordinación entre el alumbrado natural y artificial y la selección del equipamiento para el control de la iluminación artificial. Hay que agregar también, el diseño de ventanas y aberturas como claraboyas, aunque normalmente este aspecto es más de competencia de los arquitectos y constructores que de los diseñadores de iluminación. Con el uso de luz natural hay que cuidar el balance de luminancias de las superficies internas, en especial en la proximidad de ventanas, a fin de prevenir molestias visuales debido a elevados contrastes de claridades con los ventanales o claraboyas. También, hay que estudiar cuidadosamente la ubicación de los puestos de trabajo para no causar deslumbramiento directo o por reflexión de los ventanales. Lo ideal es evitar ubicarlos enfrentados o de espalda a las ventanas, en especial, cuando se tienen monitores de computador. En relación a la iluminación artificial, la iluminación natural presenta las siguientes ventajas. Es provista por una fuente de energía renovable. La iluminación natural es proporcionada por la energía radiante del sol, en forma directa o a través de la bóveda celeste. Puede implicar ahorro de energía. Una iluminación natural bien diseñada puede cumplir con los requerimientos de iluminancia de un local interior donde se realicen tareas visuales de complejidad media entre un 60-90% del total de horas de luz natural, lo que tiene un potencial de ahorro en energía eléctrica de hasta el 90% en edificios de uso diurno, como por ejemplo escuelas, oficinas, industrias y edificaciones residenciales. La iluminación natural constituye un recurso sustentable para la iluminación dentro de edificaciones y debería ser una alternativa preferida por los usuarios. II Fuentes de luz natural directa, indirecta y difusa Se llama luz solar directa a la porción de luz natural que incide en un lugar específico proveniente directamente desde el sol. La luz solar directa se caracteriza por: Su continuo cambio de dirección. Su probabilidad de ocurrencia. La iluminancia que produce en una superficie horizontal no obstruida. Su temperatura de color. La luz solar indirecta es la que llega a un espacio determinado por reflexión generalmente en muros, pisos o cielorrasos. La luz natural indirecta constituye un verdadero aporte a los sistemas de iluminación natural, mediante uso de superficies reflectoras que dirigen la luz solar directa, por ejemplo al cielorraso, se aumenta la cantidad de luz natural disponible y se mejora su distribución.

2 2 La luz natural difusa es aquella que en diferentes direcciones tiene aproximadamente la misma intensidad (la luz proveniente de la bóveda celeste sin considerar el sol). Para aplicaciones de iluminación natural de edificios, lo que caracteriza la cantidad de luz natural disponible es la iluminancia en una superficie horizontal exterior no obstruida. 2. Sistemas de iluminación natural Figura 2.a- Se muestran esquemas de aberturas para lograr: iluminación cenital Se conoce como sistema de iluminación natural al conjunto de componentes que se utilizan en un edificio o construcción para iluminar con luz natural. La cantidad, calidad y distribución de la luz interior depende del funcionamiento del conjunto de los sistemas de iluminación, de la ubicación de las claraboyas o ventanales. En la iluminación natural se utilizan básicamente tres sistemas: Iluminación lateral. Iluminación cenital. Iluminación combinada. Iluminación lateral. La luz llega desde una ventana ubicada en un muro lateral, y es por eso que la iluminancia del plano de trabajo cercano a la ventana tiene un nivel alto y aporta en forma importante a la iluminación general. Al alejarse de la ventana, el valor de la iluminación directa decrece rápidamente y la proporción relativa de la componente indirecta (reflejada y difusa) se incrementa. La cantidad y distribución de la luz que ingresa lateralmente a través de una ventana en un muro depende fundamentalmente de la orientación del muro donde está instalada la ventana, debido a que en general, las ventanas orientadas al Oriente reciben sol (iluminación directa) desde el amanecer hasta el medio día, las orientadas al Occidente permiten el ingreso de la radiación directa desde el medio día hasta el atardecer, y las ubicadas Norte ó Sur, no reciben aporte de iluminación directa, solo reciben iluminación difusa y reflejada. Iluminación cenital Se utiliza generalmente en las localidades con predominio de cielos nublados. El plano de trabajo es iluminado directamente desde la parte más luminosa de estos tipos de cielos, el cenit. En la Figura 2a se indica la distribución de las claraboyas o aberturas según su relación con la altura del local. Figura 2 b).- Se muestran esquemas de aberturas para lograr iluminación combinada. Iluminación combinada En la iluminación combinada hay aperturas en muros y en techos. En un interior tipo bodega, se la considera iluminación lateral si la abertura está por debajo que 2,5 m del piso y se considera iluminación cenital o superior si está por encima de esta altura. En la Figura 2b se indica la mejor distribución en el espacio de las aberturas combinadas. En las naves industriales es recomendable que los techos sean construidos en forma de lucernario o en diente de sierra, con el fin de admitir en su interior luz natural procedente del exterior y de esta forma hacer uso racional el uso de energía eléctrica para atender sus necesidades de iluminación. Por razones de facilidad constructiva y de costos, la mayoría de las aberturas para iluminación natural se realizan a través de los muros laterales. El factor más importante a tener en cuenta cuando se ilumina lateralmente es la orientación. Los diseños con iluminación natural deben tener en cuenta los siguientes tres problemas La mala distribución de la iluminación lateral. La luz solar directa, puede causar deslumbramientos. Para utilizar la luz natural se requiere que los

3 locales tengan un muro o techo al exterior. III. Desarrollos para aprovechar la luz natural 1 Bandejas reflectoras o paneles de luz. La distribución interior de la iluminación lateral, que ingresa por una ventana ubicada en la fachada oriente o occidente, puede ser mejorada con la colocación de una bandeja o panel horizontal de material reflectante. Un panel de luz tiene el efecto de incrementar la componente reflejada y redireccionarla al cielorraso interior para que trabaje como una fuente secundaria de luz natural. La ubicación de los paneles de luz con respecto al plano del edificio afecta su exposición al cielo, y por ende su reflexión de luz sobre el cielorraso. Existe un panel de luz intermedio que divide la ventana en dos partes, la parte superior del vidrio refleja la luz hacia el cielo raso interior, mientras que la parte de abajo del vidrio actúa como un alero de sombra en los días soleados. La principal ventaja del panel de luz intermedio es que reduce el deslumbramiento desde el cielo a los lugares próximos a la ventana. La contribución de los paneles de luz a la iluminación interior está directamente afectada por la reflectancia del cielorraso. Para el aprovechamiento de la luz natural se ha extendido la utilización de nuevos materiales para los paneles de luz, como materiales reflexivos flexibles que pueden ajustarse dependiendo de los cambios climáticos. También se han desarrollado materiales difusores reflexivos basados en el mismo principio, formados por tablillas fijas -tipo persiana- que se colocan en las ventanas. Otra forma de aprovechar la luz natural es utilizando el efecto que produce un prisma de redirigir la luz por refracción, produciendo un efecto similar al de los paneles de luz: al llegar la luz del sol directamente a las superficies de los múltiples prismas del vidrio (o material plástico), es redirigida hacia el cielorraso. Con cielo nublado su efecto es despreciable. También en este caso, para un mantenimiento adecuado en el tiempo, estas placas prismáticas se colocan entre dos vidrios transparentes, en la parte superior de la ventana. Pueden construirse fijos o permitir algún tipo de movimiento de acuerdo con los cambios climáticos. Una sofisticación es la realización de una película prismática adherente que puede ser aplicada sobre la superficie de la ventana. Ver figura No 2 Anexos Colector de lumidiucto. 2 Lumiductos. Dotar de iluminación natural a todos los espacios interiores no siempre es posible con estrategias tradicionales (ventanas laterales) y por tanto se han incorporado estrategias novedosas de iluminación natural, como son los lumiductos. Los lumiductos son ductos de paredes internas reflectantes que mediante reflexiones sucesivas transmiten luz hacia el interior de viviendas y edificios que normalmente requieren iluminación artificial durante el periodo diurno. Si bien los materiales reflectantes convierten parte de la radiación visible en calor, la alta eficacia lumínica de la radiación solar permite obtener flujos luminosos elevados a la salida de los ductos. Estos sistemas de transporte de luz natural por conductos de superficie interna reflectante, son utilizados cuando un local no tiene posibilidades de recibir la luz natural porque no tiene ningún muro expuesto al exterior o bien porque se considera insuficiente la luz natural que ingresa. En la Figura 1 se muestra un ejemplo de lumiducto. El lumiducto está compuesto de tres partes: Un captador de luz solar. Un conductor de luz solar. Un emisor de luz al interior del local (o boca de salida) Figura 1 Diseño de lumiducto (con la indicación de sus componentes) para aula de planta baja. Ver Figura 2 Colector de un lumiducto, en los anexos Ver en los anexos. 3 Transmisión de luz por Lumiductos El conductor o transmisor de luz solar generalmente es un tubo cilíndrico de diámetro (D) de 8, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 21 ó 22 en acero galvanizado, aluminio o PVC, en este último caso la superficie interior reflectante está compuesta de una película de poliéster metalizado. 3

4 4 Si la reflexión es especular, la simetría conduce a un modelo semi-analítico para el cálculo de la transmitancia cuando un haz filiforme ingresa en un ducto cilíndrico de superficie interna especular formando un ángulo θ respecto de la direcci ón axial, el avance (Δz) entre dos reflexiones sucesivas del haz viene dado por: Δz = D cosφ tg (π/2-θ) Siendo D el diámetro del ducto y φ el ángulo entre la normal a la superficie en cada punto de reflexión y la proyección del rayo incidente en dicho punto sobre un plano perpendicular al eje del ducto. El número de reflexiones internas para cada rayo incidente puede calcularse a partir de Δz conociendo también la longitud del ducto L, de donde la atenuación del mismo vendrá dada por (1-α) N. La integración de la contribución de cada rayo determina la transmitancia. En el caso de la radiación solar directa el ángulo de incidencia (θ) toma un único valor (común a todos los rayos). A modo de ilustración se muestran en la Ver Tabla resultados numéricos obtenidos por esta vía de cálculo, para diversos valores de reflectancia ρ = (1 α). El comportamiento de conductos largos con material de elevada reflectividad se muestran en la Ver Tabla 2I, dando una pauta de las posibilidades que ofrecerían materiales de alta tecnología. Ver Tabla 1 Transmitancia de un lumiducto cilíndrico de relación L/D=3 para radiación solar directa, en los anexos. Ver Tabla 2I Transmitancia de lumiductos de relación L/D=12.5 y L/D=25 calculada con una reflectancia interior del 95%, para radiación solar, en los anexos directa 4 Lumiducto horizontal En un sistema fijo donde la luz es captada por los colectores de luz solar, con una inclinación que maximice el ángulo óptimo de ingreso para que los rayos solares sean dirigidos axialmente con el mínimo número de reflexiones. A intervalos determinados se insertan paneles transparentes de donde se extrae una fracción de luz que es redirigida por un dispositivo triangular hacia el espacio circundante consiguiéndose así una distribución uniforme de la iluminación. Son fácilmente integrables dentro de un cielorraso suspendido. Figura I.1 Lumiducto horizontal 5 Lumiducto Vertical El colector del lumiducto vertical es una pirámide que mejora el ingreso de luz solar en ángulos medios y bajos. El ducto posee aperturas de extracción en cada piso, que consiste en un cono de determinado ángulo de inclinación en el interior del tubo que redirige la luz hacia el espacio circundante con una pantalla difusora que evita la visual directa de la apertura por parte de los usuarios y dirige la luz hacia el cielorraso. Ver Figura 1.2 Lumiductos verticales, en los anexos 6. Lumiductos con fibra óptica La fibra óptica es un conductor de luz. La luz queda atrapada en este conducto y se propaga a la máxima velocidad posible a lo largo del mismo El motivo físico por el cual la luz queda atrapada dentro del conducto, se basa en las leyes de reflexión y refracción de la luz, según las cuales, cuando un rayo atraviesa la frontera desde un medio físico transparente a otro también transparente, pero donde la velocidad de propagación es menor, la trayectoria del mismo varía, siguiendo una ley física conocida como Ley de Snell. El fenómeno óptico en el que se fundamenta la transmisión de la luz en el conducto de fibra de vidrio se denomina TIR (Total Internal Reflection), según el cual, cuando un rayo de luz pasa de un medio hacia otro con menor índice de refracción, si incide sobre la frontera de los materiales con un ángulo determinado, no pasa ninguna luz a través de la frontera del material. El ángulo a partir del cuál el rayo de luz queda totalmente atrapado se denomina ángulo crítico de incidencia. Dependiendo de la velocidad con que se propague la luz en un medio o material, se le asigna un Índice de Refracción "n", un número deducido de dividir la velocidad de la luz en el vacío entre la velocidad de la luz en dicho medio. Los efectos de reflexión y refracción que se dan en la frontera entre dos medios dependen de sus Índices de Refracción. La ley que se utiliza para la refracción es:

5 Esta fórmula establece que el índice de refracción del primer medio, por el seno del ángulo con el que incide la luz en el primer medio, es igual al índice del segundo medio por el seno del ángulo con el que sale propagada la luz en el segundo medio. Con base en esta fórmula se tiene que dados dos medios con índices n y n', si el haz de luz incide con un ángulo mayor que un cierto ángulo límite (que se determina con la anterior ecuación) el haz siempre se reflejara en la superficie de separación entre ambos medios. De esta forma se puede guiar la luz de forma controlada tal y como se ve en el dibujo de abajo (que representa de forma esquemática como es la fibra óptica). choca con la pared de ésta, se produce el mismo efecto que observan los buzos cuando están debajo del agua; éstos, cuando ven hacia arriba hacia la superficie del agua, pueden ver lo que está afuera pero sólo hasta cierto ángulo de la vertical, a partir de este ángulo sólo verán un reflejo de lo que esta alrededor de ellos; eso mismo pasa en la fibra, como si ésta fuera el agua, y el revestimiento el aire más arriba de la superficie, que tiene menor índice de refracción. Los rayos de luz pueden entrar a la fibra óptica si el rayo se halla contenido dentro de un cierto ángulo denominado cono de aceptación. Un rayo de luz puede perfectamente no ser transportado por la fibra óptica si no cumple con el requisito del cono de aceptación. El cono de aceptación está directamente asociado a los materiales con los cuales la fibra óptica ha sido construida. 5 Como se ve en el dibujo, tenemos un material envolvente con índice n y un material interior con índice n'. De forma que se consigue guiar la luz por el cable. El esquema siguiente muestra el ángulo crítico de incidencia. n núcleo > n revestimiento > n aire El rayo 1 se refleja parcialmente porque también se refracta El rayo 2 se refleja totalmente (TIR) La Fibra óptica se define como material transparente con un índice de refracción alto que se emplea para transmitir luz. Las fibras ópticas funcionan gracias al principio de la reflexión total interna (TIR), que se da debido a que el núcleo de la fibra óptica tiene un índice de refracción mayor que el del revestimiento, por lo tanto el rayo de luz, cuando se desplaza por la fibra y Una vez que la luz entra en la fibra óptica dentro del cono de aceptación, es decir, que sí puede ser propagado dentro de esta, tiene diferentes opciones en su camino: Viajar en línea recta: Si la fibra está perfectamente recta, y el rayo de luz se hace entrar en una forma alineada exactamente igual que la fibra, este rayo puede ir por el centro de la fibra sin tocar en ningún momento las paredes de la fibra, de esta forma el rayo puede viajar distancias muy grandes y llegará de forma muy rápida al otro extremo de la fibra. Esto sería el caso del rayo que se muestra en la Figura con el color rojo. Esto nunca sucede, por dos cosas: una, que es muy difícil tener una fibra óptica perfectamente recta, y por otro lado, es difícil alinear el rayo de luz exactamente con la fibra. Viaje con rebote en las paredes: Esto es lo que sucede en la mayoría de los casos. La luz siempre entra con un cierto ángulo de apertura en el extremo de la fibra, lo que hace que desde el comienzo del camino el rayo vaya rebotando en las paredes, por lo que va a tardar un cierto tiempo más que el rayo que

6 viaja sin rebotar. Por otro lado el rayo de luz no es un solo rayo como tal, en realidad es un haz de rayos, que pueden tardar diferentes tiempos en llegar al otro extremo, por lo que un mismo rayo tiene un cierto tiempo de duración mayor en el extremo que recibe que en el que manda. Los rebotes suceden además principalmente porque las fibras se colocan no siempre en línea recta, normalmente tienen dobleces y curvaturas que hacen que los rayos se vean forzados a rebotar muchas veces más que si fuera recto, pero incluso así, la fibra óptica puede transmitir esa luz una distancia de cientos de kilómetros sin necesidad de repetidoras, gracias a que el revestimiento no absorbe nada de la luz transmitida. Rayo fuera de la fibra: En algunos casos extremos puede suceder que si el cable es doblado muy abruptamente, la luz no pueda seguir rebotando y viajando a través de la fibra, y se salga de ésta, tal como si se introdujera en la fibra fuera del cono de aceptación. Esto sucede porque hay un ángulo crítico para el que para cierto ángulo menor si hay reflexión total interna, pero para un ángulo mayor no. Esto se muestra en la Figura como el rayo de color verde. Por otro lado, algo de la señal es degradada dentro de la fibra, sobre todo debido a las impurezas en el cristal. El grado que la señal se degrade depende de la pureza del cristal y de la longitud de onda de la luz transmitida (por ejemplo, 850 nm = 60 a 75 %/km; nm = 50 a 60 %/km; nm es mayores de 50 %/km). Algunas fibras ópticas superiores demuestran mucho menos degradación de la señal (menos de 10 %/km en nm). Si se hace un corte transversal de un cable de fibra, se pueden distinguir sus componentes principales: El núcleo es la parte central de la fibra óptica, es propiamente la fibra óptica, la hebra delgada de vidrio por donde viaja la luz, su tamaño depende del tipo de fibra. Las fibras ópticas vienen en dos tipos: Las fibras multi-modo: Transmiten muchas señales por la fibra (usada en las redes de ordenadores, las redes de área local). Fibras unimodales: Transmiten una señal por la fibra (usada en teléfonos y la televisión por cable). Las fibras unimodales tienen núcleos muy delgados (cerca de 9 micrones de diámetro) y transmiten la luz láser infrarroja (longitud de onda = a nanómetros). Las fibras multi-modo tienen núcleos más grandes (cerca de 62,5 micrones de diámetro) y transmiten la luz infrarroja (longitud de onda = 850 a nm) de diodos emisores de luz (LEDs). Para trasmitir luz solar en lumiductos se utilizan estándares de fibra óptica de 8.3 µm (unimodo), 50 µm (multimodo) y 62.5 µm (multimodo). El revestimiento es una o más capas que rodean a la fibra óptica y están hechas de un material con un índice de refracción menor al de la fibra óptica, de tal forma que los rayos de luz se reflejen por el principio de reflexión total interna hacia el núcleo y permite que no se pierda la luz. La cubierta protectora, es un revestimiento de plástico que recubre los cables, es semirígida y protege al núcleo y al revestimiento de de la humedad y los maltratos. Tanto el núcleo como el revestimiento están formados por distintos materiales, normalmente cristal de silicio (SiO2) de distintas composiciones para provocar el fenómeno TIR. Las mejores fibras ópticas para transmitir luz solar son las de silicio fundidas con UV (sobretodo, dejan pasar los UVA, y bloquean por encima de 860 nm). Tiene mínimas pérdidas (alrededor de 10dB/km entre nm y menores de 100 en UVA y azul, mientras q en IR más sensitivo (absorción de agua), llegan a los 1000dB/km) y un excelente rango de transmisión en las longitudes de onda de la luz visible. Las fibras ópticas plásticas tienen unas perdidas muy considerables, aunque son muy baratas que las de silicio, podrían ser una alternativa para un dispositivo experimental de bajo costo. Una buenas fibra ópticas son las de cristal de borosilicato, debido a que dejan pasar las longitudes de onda más beneficiosas (excepto UV), mientras que bloquean una interesante proporción de IR (por encima de 700 nm), lo que disminuye el calor del recinto, aunque sus pérdidas son unas 20 veces mayores que las fibras fundidas, se mantienen en rangos aceptables (entre 100 y 200 db por Km, lo que significa como un 80% de transmisión en distancias de 8 m). El factor crítico con las fibras ópticas es reducir al máximo las curvas, y las que haya con un radio de curvatura muy amplio, sobre todo en el tramo principal. La ventaja de la fibra óptica es que se trasmitir la luz a donde más falta hace, y de muchas maneras: lentes 6

7 difusoras, concentradoras, fibra abierta (que emite como un tubo fluorescente). La lente de Fresnel es una lente derivada de una lente plana convexa. Si se retira toda la parte oscura de la lente del dibujo inferior queda reducida prácticamente a una lente plana. Este panel se coloca en el exterior de la edificación, dicho panel concentra los rayos solares utilizando una trama de pequeñas lentes Fresnel que concentran la luz solar y se mueven de manera uniforme alrededor de su eje persiguiendo el sol. Detrás de cada lente se encuentra un capilar de fibra óptica que recoge la luz y la transporta por su interior, como si se tratara de un tubo de luz. 7 La luz solar se transporta mediante una manguera formada por docenas de pequeños capilares de fibra óptica. La longitud de la manguera puede ser de hasta 15 metros. Su flexibilidad y pequeñas dimensiones permiten una instalación sencilla. En el interior del recinto se colocan luminarias con puntos de luz a través de las cuales entra el sol en la habitación. Su configuración es opcional, pudiéndose escoger entre módulos de 1, 4 ó 16 rayos de sol. Se logra un conjunto de lentes trabajando como un todo. Estas lentes de poco peso (en realidad lo que se logra son prismas). Las lentes de Fresnel son vidrios tallados o también plásticos fabricados de la misma forma cuya misión es hacer que los rayos de luz se comporten como cuando al atravesarlas funcionan de manera similar a lentes plano convexas: Los rayos de luz que llegan paralelos al eje óptico tienden a concentrarse en un punto o foco (se focalizan). Los rayos que salen del foco atraviesan la lente y salen paralelos en un tubo de luz, es decir, colimados. Si se mira una lente de Fresnel lo que ve es una serie de hendiduras de forma circular (por lo de la simetría) practicadas sobre un vidrio o material plástico (mas baratos). El estudio es complejo y se basa en temas de difracción de la luz al pasar por este material fabricado de esa manera. La idea de una lente de Fresnel nunca está en formar una imagen de calidad sino en conseguir de forma barata y poco pesada similar a un sistema colimador - focalizador de luz. Cuando se requiere utilizar la luz natural para iluminar el interior de las edificaciones, se puede mediante un panel equipado con un reflector o lentes Fresnel, para captar la luz natural (del sol). Los paneles que emplean el seguimiento activo, orientando las lentes de Fresnel para que estén siempre orientados hacia el sol, consiguen este movimiento con tres motores. En el plano técnico, el seguimiento es controlado por un fotosensor que continuamente alimenta el micro-ordenador interno con los datos de nivel de luz para detectar la dirección al sol de modo que siempre está listo para recoger la luz solar. El seguimiento mantiene la superficie de las lentes de Fresnel perpendicular a la dirección de la luz solar entrante durante todo el día. La configuración asegura de que la luz del sol se concentra de manera eficiente en las fibras ópticas colocadas debajo de cada lente. También existen una multitud de tamaños de lentes fresnel semiesféricas, que se pueden instalar como las claraboyas, y que concentran la luz en un spot en el centro, independientemente de donde provenga esta. De cada panel solar salen varias mangueras con fibras ópticas El difusor o distribuidor de luz en el interior a iluminar, su configuración es variable en función de las características del espacio a iluminar. Existe gran variedad de tipos de luminarias que dejan una gran libertad al usuario para el diseño de la experiencia de la luz. Existen difusores que ajustan los rangos focales

8 y son fáciles de dirigir en diferentes ángulos. Ideales para poner de relieve los objetos o la creación de la iluminación indirecta mediante la emisión de la luz del sol en las paredes o techos.. en la ingeniería óptica y en el campo de los concentradores fluorescentes y las fibras ópticas auguran un promisorio futuro a los sistemas para iluminar de forma natural los espacios interiores de los edificios. 8 El uso de lumiductos con fibra óptica ha sido desplazado por el uso de panales de celdas Fotovoltaicas, en razón a que los costos de los dos sistemas son comparables y las celdas Fotovoltaicas son más fáciles de instalar y al producir estas energía eléctrica, su aprovechamiento es mucho mayor, ya que esta energía puede ser acumulada mediante bancos de baterías y tener múltiples aplicaciones. Bibliografía: Iluminación natural por conductos de superficie interna reflectante,j. J. Eliçabe Urriol, H. D. Navone, H. A. Belluccia y J. Vazquez,Consejo de Investigaciones, Universidad Nacional de Rosario,27 de Febrero 2000 Rosario, Argentina. Otros difusores tienen forma circular, son ideales para iluminar las salas de conferencias, salas y oficinas. Las versiones híbridas emplean bombillas fluorescentes compactas para proporcionar un nivel de iluminación de base para cuando no hay luz solar. Manual de Iluminación eficiente,capítulo 11. La luz natural en la iluminación interior,efficient Lighting Iniciative ELI Argentina, LÓPEZ, Gonzalo Esteban. FIBRA OPTICA QUÉ ES?. QUE ES LA FIBRA ÓPTICA? El mayor problema que presentan hoy día estos sistemas ópticos para conducción de la luz solar es el adecuado acoplamiento entre la sección de captación solar y la sección de conducción, aunque los avances

9 9 Figura 2 Colector de un lumiducto

10 10 Tabla 1 Transmitancia de un lumiducto cilíndrico de relación L/D=3 para radiación solar directa. Reflectancia Ángulo de incidencia (en grados)

11 11 Tabla 2I Transmitancia de lumiductos de relación L/D=12.5 y L/D=25 calculada con una reflectancia interior del 95%, para radiación solar,. L/D Ángulo de incidencia (en grados)

12 12 Figura 1.2 lumiductos verticales

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