ILUMINACIÓN EFICIENTE

La iluminación representa entre el 15% y el 40% del consumo energético de un edificio público. Si consideramos el consumo de iluminación interior por tipo de edificio:

 

Fuente: ESCAN

Tipo de edificio Consumo energético en iluminación (%)
Educativo 15-20
Hospitales y centros de salud 25-30
Ayuntamientos (Edificio administrativo) 20-30
Residencias geriátricas 35-40

En un edificio se distinguen dos tipos de iluminación, iluminación interior e iluminación exterior. Llamamos iluminación exterior a la que se instala fuera del edificio, por ejemplo, en fachadas, entradas, o jardines, y su objetivo es mejorar la visibilidad, la seguridad y la estética del entorno del edificio, no debe confundirse con el alumbrado público. En edificios públicos la mayor parte del consumo energético corresponde a la iluminación interior del edificio.

Las luminarias: partes básicas

Las luminarias se componen de 3 partes básicas:

  • Fuente de luz: es lo que produce la luz (tubo fluorescente, un módulo LED…).
  • Equipo electrónico: hace que esa fuente funcione correctamente; por ejemplo, un driver (enciende y controla los LEDs) o un balasto (enciende y controla tubos fluorescentes o lámparas de descarga —ya en desuso—).
  • Difusor u óptica: dirige la luz; puede ser una tapa translúcida, una lente o una pieza reflectante que evita deslumbramientos.

 

Fuente: ETAP Ligthing International NV

En cuanto a los tipos de fuentes de luz más comunes, encontramos principalmente los tubos fluorescentes y los LED.
Actualmente, existe una clara tendencia hacia la sustitución de tubos fluorescentes por sistemas LED, especialmente tras la
entrada en vigor de la legislación europea de agosto de 2023, que prohíbe la fabricación de tubos fluorescentes.

Eficiencia energética

Las fuentes de luz se seleccionan principalmente según su eficiencia energética, siendo las LED las más eficientes. En las fichas técnicas de los productos, la eficiencia energética se indica mediante un sistema de etiquetado que va de la letra A (más eficiente) hasta la G (menos eficiente y mayor consumo).

Cuando se diseña o rehabilita la iluminación de un edificio, es fundamental aplicar criterios de diseño eficiente.

Esto implica optimizar la distribución de luminarias, aprovechar la luz natural y utilizar herramientas de cálculo lumínico, para garantizar un buen rendimiento. También incluir sensores y control inteligente.

Fuente: ETAP Ligthing International NV

LED significa diodo emisor de luz. Se trata de un dispositivo semiconductor sólido que convierte una corriente eléctrica entrante de pequeña intensidad directamente en luz, sin las pérdidas de calor características de otras tecnologías más antiguas. Esto lo convierte en una solución de bajo consumo y alta eficiencia. Además, los LED ofrecen una luz clara, estable y sin parpadeos, se encienden de forma inmediata y apenas generan calor.

En general, los LED ofrecen una eficacia luminosa cerca de 200 lúmenes por vatio (lm/W), en comparación a los 100 lm/W que pueden alcanzar los tubos fluorescentes. Además, los tubos LED tienen una vida útil superior a 50,000 horas, comparado con las 10,000 a 20,000 horas de los fluorescentes.

Los LED también permiten elegir entre diferentes tonos de luz, según su temperatura de color, medida en grados Kelvin (K). Distinguimos entre luz cálida (~2800 K), con un tono similar al de las bombillas incandescentes; luz neutra (~4000 K); y luz fría (~6500 K).

LED

Fuente: ETAP Ligthing International NV

Los sensores de iluminación son dispositivos que permiten el encendido y apagado automático de las luces según las condiciones del entorno. Funcionan detectando ciertos factores, como el movimiento de personas o la cantidad de luz natural disponible en el espacio.

Existen principalmente dos tipos:

  • Los sensores de presencia o movimiento utilizan tecnologías como infrarrojos o microondas para identificar si hay personas en la zona. Cuando detectan movimiento, envían una señal para encender la luz; si no se detecta actividad durante un tiempo determinado, la luz se apaga automáticamente.
  • Los sensores crepusculares miden la intensidad de la luz natural. Si esta es insuficiente (por ejemplo, al anochecer o en días nublados), activan las luminarias.

En algunos casos, un mismo sensor puede realizar ambas funciones, controlando tanto el ON/OFF como el aprovechamiento de la luz solar. Estos sensores pueden operar de forma independiente (por ejemplo, en un garaje o un baño) o integrados con controladores.

Sensor de iluminación lineal IP20/IP54

Fuente: ETAP Ligthing International NV

El control de iluminación es una tecnología que permite gestionar cuándo y cómo se encienden, apagan o regulan las luces en un edificio. En lugar de tener que encender y apagar las luces manualmente en cada lugar, el control automatiza y facilita esta tarea.

El sistema DALI (Digital Addressable Lighting Interface) requiere un cableado específico además de la alimentación; aunque también están empezando a surgir sistemas inalámbricos que funcionan sin cableado.

El sistema de control funciona enviando comandos digitales (encendido, apagado, regulación de intensidad, escenas…) desde un controlador central a las luminarias, que integran balastos o drivers DALI. El sistema funciona de forma local, por tanto, la configuración se hace con un software local o con controladores físicos.

Soluciones innovadoras

Una de las medidas innovadoras que se proponen es la iluminación circular, apostando por luminarias con una mayor vida útil y de fácil acceso, facilitando así su reparación, mantenimiento (preventivo o correctivo), reacondicionamiento, re-manufacturación y, en última instancia, su reciclaje. En general, se propone apostar por diseños circulares que reduzcan los residuos desde el principio.

Actualmente los módulos de renovación mantienen hasta el 94% del flujo luminoso original tras 50,000 horas de funcionamiento (L94B50), con drivers que alcanzan una vida útil estimada de hasta 100,000 horas.

Estas soluciones permiten un montaje a presión y reparaciones in situ utilizando herramientas básicas, sin necesidad de realizar modificaciones en el techo ni cambios estructurales. Además, promueven la reducción del uso de materiales al reutilizar carcasas y cableado existentes. El diseño optimizado permite incorporar menos materiales nuevos, lo cual contribuye significativamente a disminuir la huella de carbono desde el origen.

Bajo la directiva RoHS de septiembre de 2023, la producción e importación de lámparas fluorescentes está prohibida por la UE.
Por ello, el stock de lámparas fluorescentes y balastos existentes se está agotando. Por ello, se propone el uso de luminarias
más eficientes, desde el cambio a luminaria LED, como el uso lentes que aprovechen más la luz (mejor dirección), el uso de nuevos
materiales, mejor calidad de los drivers y menos disipación de calor (para reducir pérdidas de calor del LED y reducir depreciación del LED).

También existe la posibilidad de adaptar a las luminarias existentes, lo que permite mejorar el rendimiento sin necesidad de modificar
toda la instalación. Adaptar las luminarias actuales con tecnología LED no solo cumple con la normativa, sino que también contribuye
a reducir la huella de carbono de la empresa, al evitar el desecho de materiales y reutilizar los componentes existentes.

Según el CTE DB HE3, las instalaciones de iluminación deben disponer, en cada sector a iluminar, de sistemas de regulación y control que tienen que reunir una serie de condiciones.

Un sistema de control inalámbrico permite controlar y supervisar la iluminación y otros parámetros mediante un software en la nube.
Esto es posible porque las luminarias y los sensores incorporan un módulo que les permite comunicarse entre sí a través de una red inalámbrica en la banda de 2.4 GHz (similar a Wi-Fi), donde cada dispositivo actúa como un “repetidor”, lo que permite escalar el sistema.

Por ejemplo, la solución Interact Pro (inalámbrica) puede dotar de inteligencia a un edificio existente sin necesidad de tirar cableado de control.
Se dispone de tres versiones:

  • Foundation: las luminarias quedan programadas tras su instalación para funcionar de forma autónoma.
  • Advance: incluye una pasarela que conecta las luminarias a Internet y permite generar horarios, ver informes de consumo y que los usuarios se conecten a la instalación para regular según sus necesidades.
  • Enterprise: además de la conexión a Internet, la pasarela permite integrar con un sistema BMS para gestionar iluminación, climatización, etc.

Dentro de estas soluciones, algunas luminarias pueden integrar el sensor en la propia carcasa, permitiendo un control más minucioso de la instalación: en lugar de un sensor que gobierna varias luminarias, cada una se regula de forma independiente.

Fuente: Signify