57 Febrero 2016
Comité Español de Iluminación
La luz a escena En detalle El Libro Blanco de la Iluminación Estudios Compararse para mejorar: los círculos de comparación intermunicipal de
Eficiencia Energética en Alumbrado Público.
La evolución de las fuentes de luz. Qué podemos esperar.
El proyecto RedibaElena. Principales resultados sobre proyectos de eficiencia energética en el alumbrado público.
Iluminación led Eficiencia, Eficacia, Rendimiento. Estudio del flujo energía eléctrica en circuitos trifásicos no lineales de iluminación
y alumbrado. Proyectos El castillo de Torre Baró ya forma parte del skyline nocturno Barcelonés.
Nuevo Paisaje Nocturno para la Ciudad de Ávila. Exitosa implantación de led ámbar, La Roca del Vallès.
San Mamés, nuevo edificio insignia de Bilbao.
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Carta del Presidente Promotor: Comité Español de Iluminación López de Hoyos, 35 28002 Madrid - España Edición: Factor Essencial Galileo, 281 08028 Barcelona - España Comité Editorial: F. Ibáñez - A. Corrons J. R. Sarroca - S. Márquez M. Gandolfo - G. Rodríguez F. Cavaller - L. M. Navarro A. Hurtado - J. M. Ollé J. Merchante - J. R. de la Iglesia M. A. Ramos - G. Redrado - J. Gil Comité Científico: A. Corrons - C. Sierra M. Melgosa - J. Campos Coordinación: J. R. Sarroca Equipo Colaborador: A. Sánchez de Vera - J. Masbernat J. Sarriera - T. Ferré M. Ribera - Ll. Gustems J. Carreras - D. Horcajada R. Guzmán Dpto. de Planificación Editorial: Alex Puig Mestres alex@factoressencial.com Publicidad: Factor Essencial Tel.: +34 93 292 20 00 Fax: +34 93 292 29 24 conexion@lucescei.com Impresión: Vanguard Gràfic Depósito Legal B-36.789-1994 ISSN: 1133-1712 LUCES CEI es una publicación independiente, dirigida a los miembros del CEI, profesionales del sector y en general a todas aquellas personas interesadas en la técnica de la iluminación. No está vinculada a ningún organismo oficial, ni estamento público, por lo que la libertad de expresión sólo está limitada por el respeto a las ideas de cada uno. Las opiniones expresadas en la revista no son necesariamente las del editor ni el promotor. La reproducción total o parcial de los artículos publicados en LUCES CEI debe contar con la autorización por escrito del COMITÉ ESPAÑOL DE ILUMINACIÓN. www.ceisp.com
Queridos socios y amigos: Nos encontramos ante un nuevo número de la revista que como siempre pretende acercarnos al conocimiento, a la actualidad y como nexo de unión entre todos nosotros. Es su misión principal y creo que estamos todos convencidos de que lo consigue. Mi agradecimiento personal y de la Junta de Gobierno a todos los integrantes de la misma dirigidos por Don Joan Ramon Sarroca. Como se desprende de sus contenidos, parece que la actividad dentro del mundo de la iluminación y el alumbrado sigue su ritmo, con mayor lentitud de la esperada, pero de una forma continua, por lo que esperamos que, ya es hora, sea la definitiva. En el Comité, sigue la actividad habitual, el inicio de las labores en los nuevos Grupos de Trabajo y que ya hemos ido presentando en las distintas circulares (los led y la salud, emergencia, túneles y el de alumbrado festivo navideño), por lo que os quiero animar a participar en los mismos. Los resultados finales vienen condicionados por la calidad de los trabajos y de los equipos. En el mes de mayo, desde el día 18 al 20, se celebrará en la ciudad de Donostia - San Sebastián, el XLII Simposium Nacional de Alumbrado, al que se han presentado un número importante de trabajos y ponencias, siendo las aceptadas las que habrán de remitir los trabajos finales de acuerdo con lo establecido en las normas incluidas en nuestra pagina web y a quienes nuevamente quiero señalar el estricto cumplimiento de las mismas, fundamentalmente en lo que se refiere a las demostraciones de tipo comercial. Todo esto, permitirá disfrutar del contenido técnico y científico de las jornadas en aras al desarrollo que se ha previsto. Igualmente, pretendemos que durante la celebración del mismo, se haga una importante captación de socios que se beneficiarán de las condiciones actuales y que permitirán aumentar las posibilidades generales del Comité. Cuanto mejores y mayores sean estas incorporaciones, aumentará en todos sus ámbitos el potencial del Comité.
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Entre la documentación general del Simposium se entregará la última traducción de la C.I.E., que como es habitual se sigue refiriendo al mundo de la iluminación led. Solo me resta animaros a participar lo más posible en los Grupos de Trabajo y en los artículos, realizaciones y opiniones en la Revista. A los sponsor solicitarles mayor participación en el Simposium y a todos, os deseo lo mejor para este nuevo año y que nuestra estancia en Donostia - San Sebastián supere las expectativas que en todos los órdenes, nos hubiéramos marcado. Hasta que nos saludemos personalmente en mayo, recibid un fuerte abrazo. Fernando Ibañez Abaigar Presidente C.E.I.
Portada: Castillo de Torre Baró Barcelona Diseño de Iluminación: Simon Lighting
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El Año Internacional de la Luz España celebra su acto de clausura en Madrid
Jornada "Contaminación lumínica: del dato al cálculo de impactos y afectaciones"
El Presidente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Emilio Lora- Tamayo, destacó en su intervención el compromiso de esta institución por la divulgación científica y tecnológica
10 marzo 2016 La iluminación nocturna, originada principalmente en las grandes áreas urbanas, está entre los principales elementos de contaminación medioambiental. El crecimiento del resplandor del cielo nocturno, dado el fenómeno de la contaminación lumínica, no sólo perjudica la percepción de los astros, sino también preocupa a los agentes medioambientales por sus efectos directos en la fauna, así como en términos de eficiencia energética, ahorro económico y cumplimiento de las normativas.
La presidenta del Comité Español del Año Internacional de la Luz, María Josefa Yzuel, puso en valor el papel de la luz y sus tecnologías asociadas a la hora de abordar los retos globales La Secretaria de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación, Carmen Vela, señaló la necesidad de iniciativas que, como el Año Internacional de la Luz, acerquen la ciencia a la sociedad. El acto de clausura contó con la conferencia “1000 years of optics, 50 years of solitons” a cargo de John Dudley, presidente del Comité Directivo Internacional del Año Internacional de la Luz e impulsor de esta celebración.
Light + Building del 13 al 18 de Marzo de 2016 Frankfurt am Main La principal feria del mundo para la tecnología de iluminación y servicios de construcción. Soluciones de sistemas inteligentes y diseño moderno son la base para la mejora de la calidad de vida. Para una información más detallada sobre los temas principales de Light + Building 2016 visite nuestra página www.light-building.com
LUMIVILLE Nouvelle édition 2016 24_26 Mai 2016 Lyon - France L'innovation au service de l'éclairage public. • L'Événement 100 % éclairage public. • Des produits d’éclairage dédiés aux collectivités. • Solutions d'éclairage Matériels et sources d'éclairage. • Smart lighting. http://www.lumiville2016.com/
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El Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya (ICGC) ha desarrollado una arquitectura operacional para obtener las emisiones lumínicas observadas desde el aire en unidades de candelas/m2 y resoluciones espaciales submétricas, combinando imágenes nocturnas calibradas de un sensor hiperespectral y de una cámara fotogramétrica de muy alta resolución. La contaminación lumínica es, pero, un problema multidisciplinar que puede atacarse desde muchas perspectivas y competencias profesionales, tal como se propone en esta jornada. http://www.icc.cat/esl/Home-ICC/Mapes-escolars-i-divulgacio/ Esdeveniments/Agenda/Jornada-Contaminacio-luminica-de-ladada-a-la-mesura-d-impactes-i-afectacions
Donostia-San Sebastián 2016 Celebración del XLII Simposium Nacional de Alumbrado del CEI. En la última reunión de la Junta de Gobierno, se ha aprobado la candidatura de la ciudad de Donostia-San Sebastián como sede del XLII Simposium del CEI y que se celebrará del 18 al 20 de Mayo de 2016. http://www.ceisp.com
The exhibition will be held at Riyadh International Convention and Exhibition Centre from 9 – 11 May, 2016. Saudi Power 2016, co-located with Saudi Aircon, is your ideal business platform to do business in the Kingdom where you will be able to interact face to face with key decision makers from the industry sector including contractors, consultants and utilities.
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Noticias de la reunión de la división 2 de la CIE 30 de junio y 4 de julio de 2015 La reunión de la División 2 ha tenido lugar con ocasión del congreso cuatrienal de la CIE celebrado en la Universidad de Manchester (Inglaterra) del 29 de junio al 3 de julio de 2015. Los temas tratados se pueden resumir de la manera siguiente: 1. Publicaciones de la División en el último año. Se han publicado 5 Publicaciones CIE, incluyendo la correspondiente a los “proceedings” del simposio sobre incertidumbres de medida en Fotometría y Radiometría para la industria. Además se han publicado dos notas técnicas. La mayor parte de las publicaciones están relacionadas con los LEDs. La lista de las publicaciones se puede encontrar en la página Web de la CIE. 2. El seminario “CIE Expert symposium on Measurement Uncertainties in Photometry and Radiometry for Industry” celebrado en Viena (Austria) en septiembre de 2014 fue todo un éxito. Se piensa volver a realizarlo ene l futuro. 3. Los comités técnicos activos en la división son 22 que se pueden agrupar en aspectos fundamentales de la medición (9), aspectos relacionados con instrumentos (6), aspectos relacionados con productos (6) y aspectos relacionados con las aplicaciones (1). La relación detallada se puede encontrar en la página Web de la División 2. 4. Se ha creado una encuesta para conocer las necesidades que ven los miembros de la División en temas de investigación y normalización. Con esta información se redactará la agenda estratégica que estará disponible para el público en general en la página Web. 5. Novedades. a/ No se promoverán comités técnicos en los que sea necesario investigar algún tema, pues esto retrasa la finalización de los mismos. La investigación se compartirá en otro tipo de foro aún por definir. b/ La Junta Directiva de la CIE pretende que se acelere la implantación de los procedimientos de funcionamiento aprobados para la actividad de las divisiones. Varios comités técnicos han sido cerrados por la Junta por no adaptarse a lo establecido en el código de procedimiento aprobado, que está disponible en la página Web de la CIE. Respecto al funcionamiento de los comités técnicos, lo más destacable es que se aprueban por cuatro años y, si al cabo de este periodo no
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han concluido su trabajo, pueden ser aprobados por la División por otros 4, pero no más. Además las personas que vayan a ejercer como “Chairman” de los comités deberán hacer un curso sobre el código de procedimientos. Es un curso via Web. Revisión de la actividad de los comités técnicos. Debido a la falta de actividad e interés y al nuevo código de procedimientos, se han cerrado sin llegar a buen puerto 3 comités técnicos. Se ha extendido la finalización de varios comités técnicos que están en la fase final de su trabajo, aunque han superado el plazo establecido. Se propondrá la reapertura de un comité cerrado por el interés de su actividad, aunque hay que buscar un nuevo “chairman”. Para este caso y otros habrá una convocatoria desde la división a lo largo de los próximos meses. Se decide cerrar el comité sobre fotometría en el régimen mesópico hasta que se alcance un acuerdo en la División 1 sobre el campo visual. Se va a publicar una nota técnica sobre el uso del sistema de fotometría mesópica aprobado por la CIE. Revisión de la actividad de los “reporterships”. Se han cerrado 11 “reporterships” al haber alcanzado su objetivo y publicado su informe. Otros 11 han sido renovados por un año más. Se han propuesto 6 comités técnicos nuevos que serán aprobados o no por votación de la división próximamente. También se ha propuesto la creación de 3 nuevos “reporterships”. Se procederá de igual forma para su aprobación. Se ha creado un nuevo comité técnico conjunto para materias de vocabulario. Pertenecen a él todos los Directores de División y, al menos, otra persona de cada División. LIAISONS Se mantiene las que había excepto la de la División 8, que parece no ser necesaria al no haber tenido actividad en los últimos años. Algunas comunicaciones presentadas al congreso serán invitadas a publicar un artículo en la revista “Lighting Technology”. Es un cambio de política de la CIE para reforzar la presentación en el congreso de comunicaciones más interesantes desde el punto de vista científico. 13. La próxima reunión de la División 2 será en el congreso de Melbourne en marzo de 2016. http://www.ceisp.com
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El Libro Blanco de la Iluminación El color Percepción del color. Atributos perceptivos del color ¿Quién no ha tenido la experiencia de haber referido un color a un interlocutor y haber comprobado que el color entendido por el otro no era el referido? O ¿quién no ha discutido o debatido sobre cómo denominar un determinado color porque distintas personas usan nombres diferentes para identificar el mismo color? Estas experiencias ponen de manifiesto que la especificación del color especialmente en determinados tonos, no es una tarea trivial y que no se pueden usar los nombres del lenguaje común para referir un color de forma precisa. Pero los problemas en relación con el color no se acaban en la especificación de una forma objetiva del mismo, sino que también incluyen la cuantificación de la diferencia de color entre dos estímulos y, más recientemente, el cambio de la apariencia de los colores por cambios de iluminación, condiciones de observación, adaptación a otro ambiente luminoso, etc. Estos problemas son los que se abordan a lo largo de este capítulo poniendo énfasis en los conceptos y empleando el menor número posible de fórmulas matemáticas. El panorama de ambigüedades en el mundo del color se complica aún más porque el término color puede tener significados diferentes dependiendo del área o ámbito en el que se use. Por ello es necesario empezar este tema especificando qué se entiende por color. El color es un atributo de la percepción visual de los objetos; es decir, el resultado de la excitación del sistema visual humano por un estímulo físico que es interpretado en el cerebro. No obstante, es conveniente establecer de forma más precisa qué se entiende por color a lo largo de este tema y para ello nada mejor que acudir a lo establecido por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE), que es el organismo internacional que emite las recomendaciones seguidas internacionalmente en este campo. La CIE establece dos definiciones del término color en su vocabulario: color percibido y color psicofísico. El color percibido se define como el aspecto de la percepción visual que permite al observador distinguir las diferencias entre dos objetos de las mismas dimensiones, forma y estructura, siendo estas diferencias de la misma naturaleza que las producidas por una diferencia de composición espectral de la radiación que interviene en la observación. El color psicofísico es la característica de la radiación visible que permite al observador distinguir las diferencias entre dos objetos de las mismas dimensiones, forma y estructura, siendo estas diferencias de la misma naturaleza que las producidas por una diferencia de composición espectral de la radiación que interviene en la observación. Como se puede observar las dos definiciones son parecidas. En la primera se pone el acento en la percepción del observador (color percibido), mientras que en la segunda se pone el acento en la radiación emitida por el objeto (color psicofísico), pero en ambas interviene el observador, el estímulo físico (la radiación) y aspectos de forma y estructura, pues todos ellos influyen en la percepción.
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Desde el punto de vista perceptivo el color se puede especificar mediante tres atributos: • Luminosidad. Atributo de la percepción visual relacionado con la cantidad de luz emitida por una superficie. • Tono. Atributo de la percepción visual por el que se dice que una superficie es roja, amarilla, verde o azul o cualquier combinación de ellos. Este atributo permite clasificar los colores en acromáticos (sin tono) y cromáticos (con tono) • Contenido de color. Atributo de la percepción visual que indica si una superficie muestra un tono dado con mayor o menor intensidad. Con estos tres atributos se especifica un color procedente de una fuente emisora, sin considerarla en el campo de visión en relación con otras superficies. Cuando las superficies no son emisores primarios (reciben y reflejan luz producida por otro cuerpo) y en particular cuando se consideran en relación con otras superficies del campo de visión (lo que se conoce como colores dependientes), el color se especifica desde el punto de vista perceptivo mediante: • Claridad. Luminosidad relativa de una superficie con respecto a otra que parece blanca cuando ambas están iluminadas de la misma forma. La claridad está relacionada con la fracción de luz que una superficie re-emite hacia el observador en relación con la que recibe. • Tono. Igual significado que en el caso anterior superficies emisoras. • Saturación. Contenido de color de una superficie evaluado en proporción a su luminosidad. • Croma (de un color dependiente). Contenido de color de una superficie evaluado en proporción a la luminosidad de otra superficie que parece blanca cuando ambas están igualmente iluminadas. De lo expuesto se puede concluir que la percepción del color es trivariante, queda definida por tres variables: luminosidad, tono y cantidad de color (saturación, por ejemplo) para superficies emisoras, o claridad, tono y cantidad de color (saturación o croma) en el caso de superficies que se toman en relación a otras presentes en el campo visual (colores dependientes). Pero si se quiere comunicar un color de forma precisa a un interlocutor estos atributos no son el camino adecuado.
Especificación del Color El ojo humano es un excelente instrumento de cero; es decir, es un magnífico instrumento para detectar diferencias, en particular diferencias de color. Se dice que el ojo puede distinguir hasta cinco millones de colores puestos unos junto a otros. Esta habilidad del ojo se puede aprovechar para especificar el color de superficies comparando el color de la superficie en cuestión con un conjunto de colores de referencia bien definidos. Estas colecciones de colores se conocen como “atlas” de colores o sistemas de ordenación de colores. Sistemas de ordenación de colores Un sistema de ordenación del color es un método racional para la especificación del color de una superficie por medio de un conjunto de muestras normalizadas (tarjetas, papeles, plásticos, telas, etc.), seleccionadas y dispuestas de modo que representen adecuadamente el conjunto de todos los colores considerados, o el conjunto de interés en un determinado campo o disciplina. Un sistema de ordenación del color intenta describir un sistema de referencia que muestre rápidamente la relación entre los colores y que determine la posición de un color respecto al conjunto de todos los colores. En consecuencia un sistema de ordenación puede usarse para comunicar sistemáticamente información sobre las percepciones visuales de una persona.
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Los sistemas de ordenación del color se diferencian unos de otros en tres aspectos: el tipo de mezcla que se utiliza para generar las muestras, la geometría con la que se representa el orden y el plan de ordenación, es decir, el criterio que se usa para pasar de una muestra a la que le sigue. Se han desarrollado muchos sistemas de ordenación que se han aplicado con mayor o menor éxito. Algunos son de amplia utilización en un ámbito profesional determinado, como el Pantone o el CMYK en imprenta, pero ninguno ha llegado a ser universal, si bien el Munsell y el NCS se caracterizan por usarse en campos diferentes. El sistema Munsell El sistema Munsell es quizás el más estudiado hasta la fecha y se basa en la percepción del color. Fue desarrollado por el pintor Albert Henry Munsell para explicar el color a sus alumnos. Está constituido en la actualidad por una colección de 1.450 muestras planas en acabado brillo o 1.277 muestras planas en acabado mate. Cada muestra viene identificada por tres números que se conocen como V (value), H (tono) y C (croma), que son equivalentes a los atributos perceptivos claridad, tono y croma, respectivamente. Las muestras están uniformemente distribuidas en cada escala (V, H y C), si bien la diferencia visual entre ellas no es de la misma magnitud en cada escala.
Figura 1. Distribución de las escalas del sistema.
Las muestras se organizan en círculos alrededor de un eje vertical que representa la escala V (véase la figura 1). La escala V varía entre 0 y 10, correspondiendo 0 al negro y 10 al blanco más absoluto. En la circunferencia externa del círculo se sitúan cinco tonos principales: rojo (Red), amarillo (Yellow), verde (Green), azul (Blue) y púrpura (Purple); y cinco tonos intermedios: amarillo-rojo (Yellow-Red), verde-amarillo (Green-Yellow), azul-verde (Blue-Green), púrpura-azul (Purple-Blue) y rojo-púrpura (Red-Purple). Las divisiones entre cada uno de estos tonos se divide a su vez en diez sectores que se identifican con un número del 1 al 10 junto al tono principal o intermedio, según corresponda. La escala de croma viene dada por la distancia de cada punto del círculo al eje de la escala V. Los valores de la escala de croma varían de unos tonos a otros, por lo que la representación tridimensional de las muestras no se corresponde con un cilindro, sino que tiene una forma asimétrica como se muestra en la figura 2.
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Figura 2. Representación de las muestras del sistema Munsell.
La notación que representa un color en el sistema Munsell es H V/C; es decir, el tono, el valor/el valor de croma. Así un color amarillo muy cromático podría ser 5Y 9/14. La notación para un color acromático sería N V/, por ejemplo un gris intermedio sería N 5/. El sistema Munsell se ha desarrollado también para aplicaciones específicas en las que no se contempla la gama completa de colores porque no se hallan todos los tonos en esa aplicación específica. Así se han desarrollado subconjuntos específicos del sistema Munsell para usos agrícolas, para describir colores de la tierra o para papeles y otros productos similares. El sistema NCS El sistema de ordenación del color conocido como NCS (de sus iniciales en inglés Natural Colour System) es posterior al Munsell. Fue desarrollado por el Instituto Sueco del Color a partir de los trabajos realizados por Hering en primer lugar y Johansson posteriormente. La clasificación se basa también en la percepción del color, al igual que en el caso del Munsell. El sistema está integrado por un conjunto de 1.300 muestras y ha sido adoptado como norma de designación y codificación de colores de pinturas en España: UNE 48103:2002 Pinturas y barnices. Colores normalizados, al igual que en otros países, como Suecia. El NCS es un ejemplo más de sistema de ordenación basado en la percepción psicológica única de tonos amarillo, rojo, azul, verde, blanco y negro, de forma que todos los demás colores se pueden obtener como mezcla de ellos. Estos colores elementales se disponen como se observa en la figura 3, quedando demás colores incluidos en los conos que se generan al unir los colores acromáticos con los cromáticos.
Figura 3. Distribución de colores en el sistema NCS.
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Cada color se codifica en este sistema en función del atributo elemental, la cromaticidad y el tono. Atributo elemental. Es el grado de semejanza entre un color determinado y cada color elemental del sistema. Se expresa con una cantidad que va de 0 a 100 y que se denomina: blancura (w), negrura (s), amarillez (y), rojez (r), azulez (b) y verdor (v) según se refiera a la semejanza con el blanco, el negro, el amarillo, el rojo, el azul o el verde, respectivamente. Estos atributos cumplen las siguientes relaciones entre ellos: • La suma de los valores numéricos de todos los atributos es igual a 100. • Cada color puede tener, a lo sumo, cuatro atributos elementales. • Hay atributos elementales que son incompatibles: amarillez y azulez, rojez y verdor. Esto quiere decir que ningún color puede tener esos atributos al mismo tiempo. Cromaticidad. Es la semejanza entre un color y el color cromático puro del mismo tono. Se denota por la letra c y la cantidad que la representa varía entre 0 y 100. La cromaticidad es igual a la suma de los cuatro atributos elementales cromáticos: c = r + y + g + b. Si se tiene en cuenta esta expresión, también se cumple que w + s + c = 100. Para los colores acromáticos c = 0; es decir, sólo tienen blancura y negrura. Para los colores cromáticos puros c = 100. A partir de la cromaticidad se puede calcular la saturación o pureza, m, mediante la expresión: m = c/(c+w). Tono. Indica la semejanza de un color con los colores cromáticos elementales. Como se observa en la figura 3, los colores cromáticos elementales se distribuyen en un círculo dividiéndolo en 4 cuadrantes. Cada cuadrante se divide a su vez en 10 sectores que se obtienen a partir de la mezcla de los cromáticos elementales que los delimitan. Así el sector entre el verde (G) y el amarillo (Y) se divide en G10Y, G20Y, G30Y, G40Y, G50Y, G60Y, G70Y, G80Y, G90Y; es decir, se indica los colores elementales y la proporción del segundo color elemental en la mezcla. Por tanto, el tono viene dado por una dirección de un radio del círculo ecuatorial del sólido de color, que es la representación en tres dimensiones de todos los colores en un sistema de ordenación. Matemáticamente el tono se expresa como el porcentaje de uno de los atributos cromáticos elementales sobre la cromaticidad. En el sistema NCS cada color se identifica con un número de cuatro cifras (dos cifras de negrura y dos de cromaticidad) seguido del tono (una letra, dos cifras y otra letra). Por ejemplo el color 1070-G30Y es un verde amarillento con bastante cromaticidad (c = 70) y claro (s = 10). Espacios de color Los sistemas de ordenación de colores tienen sus limitaciones como elementos para especificar el color y transmitir esa información a otros. Por una parte, se basan en una comparación que hace un observador real, por lo que otro observador podría dar otro resultado al hacer la misma comparación y, en consecuencia, otra especificación para el mismo color. Por otra parte, el número de elementos a comparar es discreto, por lo que siempre habrá una cierta indefinición en el color a especificar. Para soslayar estas dificultades a la hora de especificar un color y transmitirlo se usan los que se conocen como espacios de representación del color o espacios de color. En estos espacios los colores se denotan mediante números que se obtienen de las relaciones de mezcla de cada color con un conjunto de colores primarios. A lo largo de la historia se han desarrollado diversos espacios de color como se verá a continuación, y aún se continúan desarrollando hoy en día, pero todos ellos se basan en las leyes de Grassmann. n
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Compararse para mejorar: los círculos de comparación intermunicipal de Eficiencia Energética en Alumbrado Público. Resultados para la Provincia de Barcelona B. Martinez de Foix, (Diputación de Barcelona) M. Garcia Gil, (Universidad Politécnica de Catalunya) El objetivo de este artículo es presentar el Círculo de Comparación Intermunicipal sobre Eficiencia Energética en el Alumbrado Público, destacando los principales indicadores y su potencialidad de extrapolación al resto de municipios del Estado. 1. ¿Qué son los círculos de comparación y quien participa? Los círculos de comparación intermunicipal son un proyecto impulsado por la Diputación de Barcelona creado el año 2000 con la participación activa de los municipios. Se concede como una herramienta de mejora continua en la prestación y gestión de 17 servicios públicos ejecutados por los Ayuntamientos (policía local, recogida de residuos, limpieza viaria, bibliotecas, servicios locales de ocupación, etc.). En ellos participan técnicos municipales con el objetivo de medir, comparar y evaluar sus resultados mediante unos indicadores comunes, formar un grupo de trabajo para intercambiar experiencias e impulsar la mejora de la prestación y gestión de los servicios públicos. El lema de los círculos es: “lo que no se puede medir no se puede evaluar, y lo que se puede evaluar no se puede mejorar”.
Principales beneficios de participar en los círculos • Acceder a los datos del alumbrado público de todos los municipios que participan en el círculo. • Tener una herramienta de seguimiento y evaluación del propio servicio. • Intercambiar experiencias y conocimiento con otros técnicos municipales.
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Hace seis años, se creó un Círculo centrado en el estudio de la eficiencia energética del alumbrado público. Actualmente participan técnicos de 30 municipios, la mayoría de más de 10.000 habitantes de la provincia de Barcelona. En la edición de 2015 las poblaciones participantes representan un 56% de los habitantes de municipios de más de 10.000 habitantes de la provincia de Barcelona, con la excepción de la Ciudad Condal, es decir, un total de 2.052.435 habitantes y 303.430 lámparas. Estos técnicos municipales definen los indicadores y las variables para calcularlos, este hecho es uno de los valores más importantes del círculo ya que los indicadores están adaptados a la realidad municipal y en su visión de conjunto, ha de permitir observar, analizar y evaluar las características del servicio de alumbrado en los municipios participantes. Esta tarea se desarrolla sobretodo el primer año, en las ediciones posteriores los indicadores van validando y perfeccionando. Los círculos tienen una periodicidad anual. Los datos aportados permiten disponer de un excelente estudio de la situación actual y de la evolución del servicio de alumbrado público (tanto en comparación histórica de cada municipio, como para la comparación entre ellos) y también detectar los puntos fuertes, y las oportunidades de mejora de cada municipio participante.
Compromisos de los municipios que participan • Anualmente, aportar los datos para calcular los indicadores. • Participar en un taller cada año de encuentro e intercambio de experiencias. • No difundir ni publicar los datos de otros municipios, solo los propios y las medias totales.
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Encargo político
Cuadro resumen de indicadores de alumbrado público 2014
Disponer de instalaciones eficientes
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Reducir el impacto ambiental de las instalaciones
Total
Disponer de unas instalaciones actualizadas
Total
Disponer de una contratación adecuada
Total
Potencia total instalada (equipo + lámparas) respecto al número total de lámparas (W/lámpara)
132
kg de CO2 eq. emitidos respecto al número total de lámparas
118
Vida media de las instalaciones (años)
18
Potencia total contratada (equipo + lámparas) respecto a la potencia instalada
1,5
Lúmenes totales instalados respecto a la potencia instalada (lúmenes/W)
80
Vida media de las luminarias (años)
15
Consumo eléctrico por habitante (kWh/hab.)
66
% de luminarias fuera del reglamento de CL respecto al número total de luminarias
Usuario / Cliente Valores organitzativos / RRHH
6,5 %
% restante del valor patrimonial de las instalaciones
45,1 %
Número de puntos de luz por cuadro de distribución
69
% de luz contaminante respecto al total
10,7 %
% de luminarias con más de 20 años de vida
32,5 %
% de cuadros de distribución con suministro eléctrico en mercado libre
78,0 %
Ofrecer un servicio seguro a la ciudadanía
Total
Disponer de tecnología eficiente
Vapor de mercurio
Halogenuros metálicos
% de tipos de lámparas respecto al número total de lámparas
5,5 %
11,8 %
7,8 %
Disponer de una gestión eficiente (I)
En cabecera
Punto a punto
31,0 %
1,4 %
Total
% de lámparas fundidas respecto al número total de lámparas
7,2 %
% de avisos (que efectúan los ciudadanos) por avería respecto al número total de averías
13,0 %
17,7 %
% de averías que se reparan en menos de 24 horas respecto al número total de averías
74,0 %
lx medios estimados en la superficie iluminada
14,7
Número total de averías por cada 1.000 lámparas
130
Gestionar el servicio con varias formas de gestión – suministro eléctrico % de gestión directa del suministro eléctrico (ayuntamiento, empresa municipal, consejo comarcal, etc.)
% de inspecciones periódicas obligatorias desfavorables respecto al número total de cuadros
52,5 %
% de potencia instalada con sistema de regulación de flujo luminoso respecto a la potencia total instalada
Disponer de una gestión eficiente (II) % de potencia instalada con sistema de telegestión respecto a la potencia total instalada
38,7 %
% de horas de noche apagada respecto al total de horas de noche
2,62 %
Ofrecer un servicio de calidad (modelo de gestión)
Total
Promover un clima laboral positivo para los trabajadores
Total
92,0 %
Número total de lámparas respecto a la superficie iluminada (lámparas/km²)
4.745
% de horas de baja sobre el total de horas de convenio
2,1 %
% de gestión indirecta del suministro eléctrico (contratación, otras formas...)
8,0 %
Potencia total instalada (equipo + lámpara) respecto a la superficie iluminada (kW/ km² )
625
Gestionar el servicio con varias formas de gestión – mantenimiento
Total
% de gestión directa del servicio de mantenimiento (ayuntamiento, empresa municipal, consejo comarcal, etc.)
13,0 %
% de gestión indirecta del servicio de mantenimiento (concesión, otras formas...)
87,0 %
Gasto corriente del servicio de alumbrado público por habitante (€/hab.)
Gasto del suministro eléctrico por habitante (€/hab.)
Gasto corriente del mantenimiento por habitante (€/hab.) % de gasto corriente del servicio de alumbrado público respecto al gasto corriente del presupuesto municipal
Población
Luces CEI nº 57 - 2016
Número total de lámparas por trabajador/a del servicio Número total de averías por trabajador/a del servicio
1.344
171
Sueldo base bruto anual de un trabajador/a (oficial 1ª electricista)
% de trabajadores con titulación media sobre el total de trabajadores
21,5 %
Horas anuales de formación por trabajador/a
9,7
Accidentes laborales por cada 100 trabajadores
9,8
Financiar adecuadamente el servicio
Total
4,4 %
1,2 %
100,0 %
Línea de mando
Otros sistemas de regulación
Sin regulación
Total
25,8 %
4,2 %
37,6 %
100,0 %
Reflejar la estructura de género del personal
% de mujeres sobre el total de trabajadores
Total
11,8 %
Total
Gasto corriente del mantenimiento del servicio de alumbrado público respecto al número total de lámparas (€/núm. lámparas)
41
2,7 %
0,5 %
Gasto corriente del suministro de electricidad del alumbrado público respecto al número total de lámparas (€/núm. lámparas)
66
Gasto en inversiones de AP por lámpara
15,0
99,4 %
Gasto corriente del servicio de alumbrado público (suministro + mantenimiento) respecto al número total de lámparas (€/núm. lámparas)
108
Precio medio del suministro eléctrico (€/kWh)
0,15142
Número total de lámparas por cada 1.000 habitantes
148
% de autofinanciación por tasas y precios públicos
0,1 %
% de gasto corriente del suministro de electricidad del servicio de alumbrado público respecto al gasto corriente del consumo de electricidad municipal total
40,6 %
% de autofinanciación por aportaciones de otras instituciones
% de financiación por parte del ayuntamiento
2,0 %
2.888
1,0 %
% de inversiones en renovación de instalaciones de AP respecto al presupuesto total de inversiones
61,6 %
Densidad de población 2 (hab. / km municipio)
68,3 %
Disponer de recursos para actualizar las instalaciones
16,1
68.415
Total
Total
% de gasto corriente del suministro de electricidad del servicio de alumbrado público respecto al gasto corriente del servicio de alumbrado público
6,2
Otras lámparas
Mejorar las habilidades de los Total trabajadores
Disponer de los recursos adecuados (II)
9,9
LED (T≥3500K)
21.633
Total
Total
LED (T<3500K)
Fluorescencia/ Vapor de sodio bajo consumo de alta presión
Total
Total
Disponer de los recursos adecuados (I)
Economía
18
Ofrecer un servicio de luz adecuado a la ciudadanía
% de lúmens instalados de luz blanca
Entorno
kg de CO2 eq. emitidos por habitante (kg CO2/hab.)
Renta por cápita
13.749
Disponer de los costes unitarios adecuados
Horas reales equivalentes de funcionamiento de les instalaciones del servicio de alumbrado público
3.356
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Notas de prensa
La selección de los municipios que participan en los círculos no es casual ni aleatoria. Tienen que ser municipios con una estructura técnica competente, que disponga de una manera ágil de los datos que se piden. Normalmente la selección de municipios se realiza directamente des de Diputación de Barcelona. Así que, para analizar la representatividad de los datos que se exponen, se tiene que tener en cuenta que aparte de ser datos de un parque de más de 300.000 puntos de luz, son datos de municipios con técnicos muy competentes que tienen una buena gestión y conocimiento de su alumbrado. Muchos de ellos han realizado renovaciones importantes en los últimos años. Sería los datos pues, de municipios avanzados de la provincia de Barcelona. El resultado final del círculo de alumbrado público es un total de 69 indicadores que nos dan una buena imagen de cómo evolucionan las instalaciones de alumbrado público con datos sobre las características técnicas de las mismas, datos sobre el servicio de alumbrado, el mantenimiento de las instalaciones y datos sobre sus costes económicos.
2. Características principales de las instalaciones de alumbrado público de la Provincia de Barcelona. El contexto del servicio de alumbrado municipal ha cambiado en los últimos años. La incorporación de las Empresas de Servicios Energéticos ha supuesto cambios en algunos modelos de gestión, y la incorporación de nuevas tecnologías (tanto en sistemas de comunicación como en las nuevas fuentes de luz), se ven representadas en mejoras en la eficiencia energética y la calidad de servicio. Estos factores y otros, se reflejan en el análisis realizado. A continuación se presentan los principales resultados de la edición de 2015. 2.1 Resultados sobre los sistemas de alumbrado A nivel del tipo de lámparas instaladas hay una mayoría de lámparas de tipo vapor de sodio a alta presión, con más de un 68% de proporción. A la vez que se detectan problemas, ya sea económicos, técnicos o de confianza, para la incorporación de las lámparas de tipo LED (con sólo un 5,4% de presencia). Las lámparas instaladas con luz blanca son suficientes para dar servicio lumínico a las zonas más importantes y con necesidades reales de tener luz de alta reproducción cromática. Corresponde a un 17,7% de la totalidad de lúmenes instalados. A pesar de ello, se prevé un aumento de este valor por la inclusión de nuevas tecnologías. Tipología de lámparas instaladas
LED (T≥3500K) 4% Otras lámparas 1% LED (T<3500K) 1%
Vapor de mercurio 6% Halogenuros metálicos 12% Fluorescencia bajo consumo 8%
Vapor de sodio de alta presión 68%
La eficacia instalada total es de 80lm/W, o lo que es lo mismo, un 92lm/W nominales de las lámparas, lo que significa unos valores de eficacia elevados. La regulación y la telegestión cada vez están más implantados. El porcentaje de potencia regulada es del 62,4%, y una potencia telegestionada del 38,7%. Estos valores han conseguido unas horas teóricas de utilizacion de 3.356 horas de media, con una reducción del 4% respecto al año 2013. El análisis de la antigüedad de las instalaciones y las luminarias nos muestra que estas tienen una edad por encima de la mitad de su vida útil (15 años para luminarias y 18 años para las instalaciones), que puede representar un problema a largo plazo, sino se destinan recursos para reformar el parque de instalaciones más antiguas. Entendemos por instalaciones todos los elementos infrastructurales excepto la luminaria (cuadro de maniobra, canalizaciones, cableado, soportes...)
En las gráficas se puede observar una concentración de la vida de las instalaciones y las luminarias entre los 10 y los 20 años (de media por municipio). Pero sobre todo, se puede ver que la vida de las luminarias se concentran principalmente entre los 10-15 años y que la de las instalaciones entre 15-20. Este hecho pone de manifiesto una actividad de renovación de instalaciones orientada principalmente a las luminarias, y no a las instalaciones. El peligro de un envejecimiento de la infraestructura del servicio (cuadro de protecciones, conducciones eléctricas, soportes, etc.) puede ser un factor muy importante en 10-15 años y se ha de planificar una política de reforma del parque de alumbrado. Estas acciones de renovación acostumbran a ser muy costosas, y el hecho de que no tengan una reducción del coste energético asociado, dificulta el
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poder conseguir los recursos necesarios. Principalmente porque los recursos económicos destinados a la actualización y renovación de instalaciones son insuficientes (15 €/lámpara·año) para mantener el valor patrimonial de las instalaciones, y puede generar un envejecimiento y deterioro de las instalaciones y el servicio a medio plazo.
2.2 Respecto a las consecuencias de la prestación del servicio de iluminación Si estudiamos las repercusiones del servicio, se van a tener en cuenta las económicas, energéticas, y medioambientales. En los últimos años hay una mejora en los factores de densidad potencia y eficacia de las lámparas. INDICADORES
Año
Total
Potencia total instalada (equipo + lámparas) respecto al número total de lámparas (W/lámpara)
2014
132
2013 2012
133 139
Estos datos, como muestra la tabla siguiente, son un 18% inferior al dato de España, y un 6% inferior a la globalidad de Catalunya. Por el contrario, es un 23% superior a la media de los países europeos. El consumo energético tiene un valor medio de 66 kWh/habitante, valor muy reducido. Un 43% inferior a la media de España, y un 12% inferior a la media de Europa. A pesar de esto, este indicador es muy sensible a las características del municipio, y la media de municipios pequeños (inferior a 60.000 habitantes), asciende hasta 99 kWh/habitante.
Círculos 2014 Catalunya 2014 España 2015 Europa 2014
Consumo eléctrico por habitante (kWh/h.) 66 95 116 75
Potencia instalada por lámpara 132 141 161 107
Consumo eléctrico por habitante y potencia instalada por lámpara en diferentes territorios. Otro valor interesante es el % de luz contaminante respecto al total, que indica la luz que va hacia el cielo, debido a la emisión directa de las luminarias y la reflejada en el asfalto y otros pavimentos (contaminación lumínica). Se ha considerado un factor de ponderación, con el que se considera que la luz amarilla es menos contaminante que la blanca. El resultado de este año ha sido del 10,7% de luz contaminante respecto a la total instalada. Este valor de referencia se encuentra en valores aceptables, a pesar de ello, el aumento en el uso de luz blanca podría significar un incremento de las repercusiones ambientales asociadas. Este año se ha añadido un nuevo indicador: el nivel lumínico medio en servicio, que se mide en luz a partir de los lúmenes útiles calculados en función del tipo de lámpara y luminaria, con un factor de mantenimiento del 0,8 y de la superficie iluminada. Su determinación es compleja debido a su propia concepción. El nivel de luz medio nos marca la política de niveles lumínicos del municipio. En la reglamentación actual vigente (R.D. 1890/2008) se pueden utilizar niveles normalmente entre 4,5 y 22,5 lx. 14
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Los niveles lumínicos resultantes, se consideran elevados (14,7 lx de media), y esto puede representar una barrera para las políticas de ahorro energético y la optimización de otros factores directamente relacionados (como la potencia instalada por lámpara). En un municipio, la mayoría de zonas deberían estar iluminadas con los niveles más reducidos, y solo aquellas de mayor intensidad de uso (zonas comerciales, rondas de circunvalación, avenidas, vías arteriales o vertebrales), se han de aproximar a niveles de 20 lx o 22,5 lx. El nivel de 14,7 lx de media indica que los niveles tienden a ser considerados como elevados. Y esta realidad ocasiona una barrera en las políticas de reducción de gasto energético. Si se está generando más cantidad de luz de la que el servicio necesita, muy difícilmente se podrán reducir los valores de “Potencia total instalada respecto al número de lámparas” a niveles europeos, y optimizar los valores para municipios pequeños, pues la potencia instalada, el flujo lumínico instalado y el nivel lumínico, son variables que van directamente relacionadas si las luminarias tiene un factor de utilización similar y las fuentes de luz son de la misma tipología. 2.3 Resultados sobre el servicio de mantenimiento y algunos resultados económicos En lo que hace referencia a la tipología de gestión del servicio, se puede dividir en dos partes diferenciadas: • El servicio de suministro eléctrico: Acostumbra a ser gestionado directamente desde el ayuntamiento. De hecho, otros años el 100% de municipios lo hacían así. En el año 2014 se ha producido una variación y una ESE ha pasado a gestionar este servicio en un municipio, hecho que ha creado un cambio en estos indicadores. • El servicio de mantenimiento: Por su parte, es un servicio que acostumbra a ser de gestión indirecta, y se subcontrata a una empresa privada. Las ESE también han llegado a gestionar este servicio. INDICADORES
Año
Total
% de gestión directa del suministro eléctrico (ayuntamiento, empresa municipal, consejo comarcal, etc.)
2014
92%
2013 2012
100% 100%
2014
87%
2013 2012
92% 92%
% de gestión indirecta del servicio de mantenimiento (concesión, otras formas...)
Distribución de la gestión del servicio. La mayoría de las averías tienden a ser resueltas en menos de 24 horas. El valor medio se ha reducido en 3 unidades porcentuales respecto al año 2013, y se ha quedado en un valor medio del 74%, que rompe la tendencia de mejora que ha habido hasta 2013. Con estos números y según una visión inversa, hay un 26% de las averías (una de cada cuatro), que se tarda más de 24 horas en resolver, y por lo tanto que el ciudadano está sin servicio durante la noche. Como valor de referencia, es normal pedir contractualmente a las empresas de mantenimiento la resolución en menos de 24 horas de las incidencias no graves. Por lo que este indicador podría estar en valores superiores al 85% si se respetara este criterio. Los trabajadores tienen una carga de trabajo estabilizada en la muestra de estudio, con 1.344 lámparas mantenidas por trabajador, y 171 averías resueltas por trabajador. Existen variaciones pequeñas respecto otros años.
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INDICADORES Número total de lámparas por trabajador/a del servicio
Número total de averías por trabajador/a del servicio
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Año 2014 2013 2012 2014 2013 2012
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Total 1.344 1.416 1.426 171 179 156
Calidad del servicio. Averías y carga de trabajo. Los gastos corrientes por habitantes se van reduciendo, pero son muy sensibles al tamaño del municipio. El gasto corriente del servicio de alumbrado público se sitúa en 16,1 €/habitante y se divide en: 9,9 €/habitante para suministro energético y 6,2 €/habitante de mantenimiento. La dispersión y la falta de recursos operativos para incluir nuevas tecnologías ocasiona que los municipios más pequeños (población inferior a 60.000 habitantes). El gasto energético en los municipios pequeños es muy elevado (un 89% superior al de municipios grandes), que supone una barrera para poder dedicar recursos al mantenimiento. De forma que en datos relativos, el gasto corriente del servicio es un 71% superior en municipios pequeños que en grandes. Comparando los indicadores con respecto a otros territorios:
Círculos 2014 Catalunya 2014 España 2015
Gasto de electricidad por habitante (€/habitantes) 9,9 16,98 21,13
Gasto de electricidad por lámpara (€/no. lámparas) 66 90,89 118,71
Tabla 30. Comparación del gasto energético por habitante. El precio de la energía tiene un valor variable en función del municipio, y no parece depender de la política de contratación respecto al mercado libre. El precio medio es de 0,15142 €/kWh, prácticamente el mismo valor que el año 2013. 3. Para concluir Los círculos de comparación intermunicipal sobre alumbrado público nos permiten acceder a un gran volumen de información y convertirnos en un observatorio de como mejora la eficiencia energética en las instalaciones de alumbrado en la provincia de Barcelona. Además, los indicadores son una herramienta de mejora continua y de comparación para que los técnicos municipales puedan tirar adelante proyectos de mejora y presentar los datos de manera clara a los políticos municipales. Pero más allá de los datos, los círculos de comparación permiten crear una comunidad de técnicos que intercambian la información y su experiencia para, eso sí, mejorar este servicio público esencial. Notas y Referencias 1. Consultar la web: http://www.diba.cat/web/mediambient/ cercle/enllumenta-public para ver la relación de los municipios participantes en la edición de 2015. 2. Consultar la definición de todos los indicadores en: http:// www.diba.cat/documents/471041/7886831e-a2b9-4ff3-abc9e4e49ba77a61 y los resultados de 2014 en:http://www.diba. cat/documents/446869/0/QRI+CCI+2014_castellano.pdf 3. Las cifras extraídas y analizas de este informe han sido comparadas con cifras de otros entornos. En concreto se ha comparado con datos de: - La Memòria d’avaluació de l’impacte de la proposta de reglament de desplegament de la Llei 6/2001, d’ordenació ambiental de l’enllumenament per a la protecció del medi nocturn. Datada en 23 de mayo de 2014.
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- El ’Inventario, consumo de energía y potencial de ahorro del alumbrado exterior municipal en España. Datado en el año 2015 . - Tesis doctoral: Variación espacial, temporal y espectral de la contaminación lumínica y sus Fuentes: Metodología y resultados. Datada en julio de 2015 de y realizada por Alejandro Sánchez-de-Miguel de la Universidad Complutense de Madrid. - El programa europeo En-Light datado en el año 2007 . La metodología de recogida de información y análisis de documentos (los cuatro mostrados anteriormente y el presente informe) es diferente. A pesar de ello, la información se utiliza como referencia y comparación entre los diferentes escenarios territoriales. n
Luminarias funcionales, fáciles de montar, de instalar y de mantener, con un diseño más inteligente que evidente y el mejor coste posible. Rentabilidad y versatilidad. Una familia que ofrece distintos estilos o tipologías -Deco, Globus, Nordic - con diferentes soportes de fijación - Horizon, Lira, Suspendida, Catenaria e Industrial- y la novedad de que todos ellos comparten un mismo motor de luz, Light Engine, desarrollado especialmente para la ocasión con la tecnología LED más avanzada Diseño Essentials. Excelente disipación térmica. Disipación pasiva sin aletas. Diseño con antideslumbramiento. Apertura sin herramientas. Facil instalación. Fijación en tubo de Ø 60mm tanto en Top como en Lateral. Posibilidad de inclinación. Acabados del cuerpo en negro mate RAL 9005. Otros colores bajo demanda.
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El proyecto Rediba-Elena de la Diputación de Barcelona. Principales resultados sobre proyectos de eficiencia energética en el alumbrado público S. LLimos, (Diputación de Barcelona) En Noviembre del 2008, la Diputación de Barcelona se convirtió en la primera estructura de soporte (actualmente coordinador territorial) del Pacto de Alcaldes, iniciativa de la UE que promueve la reducción de las emisiones de GEI de los municipios en un 20% para el año 2020. A día de hoy, la Diputación de Barcelona ha destinado más de 3 millones de euros a la redacción de los llamados Planes de Acción para la Energia Sostenible, PAES (actualmente PACES) de los 217 municipios adheridos al Pacto, donde se realiza un inventario de emisiones del municipio y se detallan las acciones concretas que deberían llevarse a cabo para reducir las emisiones y cumplir con los compromisos adquiridos. En 2009, el vacíado de los datos de 3.145 acciones definidas en los PAES de 69 municpios de la provínica mostraron un potencial de inversión en ahorro, eficiencia y energías renovables de 716 millones de euros. Si extrapolábamos estos resultados al total de la población de la provincia de Barcelona el potencial de inversión en mejoras energéticas en la provincia se situaba en los 2.600M€ Conscientes de que el principal problema para la implantación de las acciones y, en conseqüencia, de la consecución de los objetivos de reducción marcados por la UE, era de tipo financiero, la Diputación de Barcelona puso en marcha una línia de apoyo a los municipios para facilitar la ejecución de proyectos concretos. Se debe tener en cuenta que, en pleno año 2010, en medio de una crisis económica que dejaba sin capacidad inversora ni apenas capacidad de endeudamiento a los ayuntamientos, era imprescindible buscar mecanismos que permitiesen ejectuar acciones que, o bien se financiasen por sí mismas, o bien a través de terceros. Se trataba, pues, de definir productos donde la inversión realizada inicialmente se recuperase en un tiempo asumible a través de los ingresos o ahorros que ella misma generaba y donde no era el propio ayuntamiento sino un tercero (Empresa de Servicios Energéticos, ESE) quien asumía la deuda. El 4 de mayo del 2010 se inició el proyecto REDIBA, financiado a través del programa ELENA (European Local ENergy Assitance) del Banco Europeo de Inveriones, con un presupuesto total de 2,6M€ dedicados a dar asistencia técnica a los municipios de la provinica de Barcelona en la redacción de proyectos destinados a la implantación de energías renovables y eficiencia energética. El objetivo del proyecto era conseguir un objetivo de inversión mínimo de 50M€ Cuatro años después, en junio de 2015, finalizó el programa ELENA con los siguientes resultados: 289 solicitudes de asistencia técnica recibidas de 142 municipios y entidades supramunicipales, de las cuales casi el 40% sobre alumbrado público.
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A continuación se muestra la evolución que tuvieron las solicitudes recibidas de los distintos ámbitos de trabajo a lo largo de los 4 años de duración del proyecto
Como se puede observar las solicitudes de alumbrado público fueron aumentando los tres primeros años del proyecto. Una de las razones fundamentales fue, sin duda, la aparición del RD 1/2012, aprobado en enero de 2012, por el que se procedió a la suspensión de los procedimientos de preasignación de retribución y a la supresión de los incentivos económicos para nuevas instalaciones de producción de energía eléctrica a partir de cogeneración, fuentes de energía renovables y residuos, y que dio al traste con toda la previsión de inversión generada por la implantación de instalaciones fotovoltaicas. Si en un inicio la previsión del proyecto REDIBA-ELENA centraba gran parte de sus esfuerzos en dar impulso a la implantación de estas instalaciones, la aparición de dicho RD obligó a redefinir por completo la estrategia a nivel interno. A partir del 2012 todos los esfuerzos se centraron en impulsar medidas de implantación de eficiencia energética, convirtiéndose, el alumbrado público, en el área de trabajo con más peso del proyecto. 2010-2011 Alquiler de cubiertas municipales para instalaciones FV
Eficiencia energética en alumbrado público
Suministro térmico con biomasa
2012-2014 Eficiencia energética en alumbrado público
Suministro térmico con biomasa
Eficiencia energética en equipamientos públicos
Proyectos de cogeneración
Eficiencia energética en equipamientos públicos
La reducción de las solicitudes de asistencia recibidas durante el año 2013 se debe sobre todo a la duración de los proyectos que, de media, se sitúa entre los 9 y 12 meses desde el inicio hasta la adjudicación de la licitación. La ejecución de estas medidas de eficiencia energética se hizo a través de contratos de colaboración público-privada, fondos propios de los ayuntamientos o con subvenciones de otras administraciones.
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Pero, ¿por qué tuvo tanto peso el alumbrado público dentro del proyecto REDIBA-ELENA? Éstas son, creemos, algunas de las razones principales: El alumbrado público significa casi el 50% del consumo energético municipal. La electricidad es el suministro energético más caro (€/kWh) y la tendencia del precio es al alza. Las instalaciones de alumbrado conllevan menos complejidad de gestión que los equipamientos municipales (donde priman dos variables menos predecibles: el clima y el comportamiento de los usuarios). Aunque hay una trayectoria importante de ahorro energético, todavía había muchos municipios con un potencial de ahorro importante en la provincia de Barcelona. El apalancamiento de éstos proyectos encajaba perfectamente con las condiciones exigidas por el Banco Europeo de Inversiones incluso era mayor en los proyectos de los municipios más grandes. Este hecho nos permitió poder trabajar con municipios más pequeños que no hubieran cumplido con estas condiciones. 2.144.141,45€ destinados a la redacción de 204 proyectos técnicos (proyectos ejecutivos, estudios de eficiencia energética del alumbrado, análisis de viabilidad técnica y económica de los proyectos, redacción de pliegos para la licitación y soporte a la valoración de las ofertas técnicas en las mesas de contratación), de los cuales casi la mitad (49,6%, 1.063.596,38€) fueron destinados a proyectos de alumbrado público. Estos proyectos se adjudicaron a un total de 41 empresas y/o autónomos beneficiando el sector de las PIMES locales
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Nº de proyectos realizados
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Presupuesto total
Media coste/proyecto
Alumbrado público
74
1.063.596,38
14.372,92
Biomasa
39
264.605,39
6.784,75
Asesoria jurídica
13
81.704,94
6.285,00
Eficiencia energética en edificios
37
335.977,96
9.080,49
Fotovoltaica
23
208.419,7
9.061,73
Otros
18
189.837,08
10.546,50
204
2.114.603,43
11.106,98
108 proyectos con una inversión asociada de 95.995.090€, superando con creces el objetivo fijado en 50M€, de los que 83.948.957€ (87,4%) corresponden a inversiones generadas en el ámbito del alumbrado público. Nº
Inversión generada(€)
Biomasa
27
5.889.472,60
Eficiencia energética en edificios
17
3.712.554,66
Otros
7
1.882.770,22
Fotovoltaica
7
819.160,68
Alumbrado+edificios
1
1.810.211,20
Alumbrado público
49
81.880.920,59
TOTAL
108
95.995.089,95
Si ponderamos esta cifra con el número de proyectos veremos como la ràtio de los proyectos de alumbrado público se dispara con respecto a la de otros ámbitos de trabajo, como por ejemplo la biomasa que bien habiendo adjudicado un poco más de la mitad de los proyectos de alumbrado no generó ni un 10% de la inversión que generaron los proyectos de alumbrado.
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En relación a la financiación utilizada por los municipis para ejectuar sus proyectos, 19 de los 49 proyectos ejecutados se financiaron a través de Empresas de Servicios Energéticos. Todos ellos partieron del modelo clásico con diferentes prestaciones (P1 suministro y gestión energética, P2 Mantenimiento Preventivo, P3 Garantía Total, P4 inversiones en eficiencia, P5 mejoras relacionadas con eficiencia y REBT y P6 trabajos complementarios), aunque finalmente cada municipio acabó introduciendo particularidades según sus propias casuísticas y necesidades. El resto de proyectos se financiaron utilizando diversas fórmulas, tal y como muestra el siguiente gráfico:
Las condiciones de apalancamiento exigidas por el programa ELENA hicieron de los proyectos de alumbrado público un pilar fundamental para conseguir los objetivos de inversión mínima requerida. Por este motivo, el proyecto REDIBA-ELENA apostó fuerte por desarrollar este ámbito de trabajo. Además el éxito de las primeras adjudicaciones realizadas despertaron el interés del resto de municipios, por lo que fueron muchos los ayuntamientos que nos solicitaron asistencia técnica para llevar a cabo sus proyectos de optimización del alumbrado público. CONCLUSIÓN A pesar del difícil contexto económico que marcó el inicio y el desarrollo del proyecto, de las barreras derivadas de la escasa o nula experiencia en el ámbito de la colaboración públicoprivado en relación a inversiones de eficiencia energética en alumbrado y, también, de la idiosincrasia de la administración pública, el proyecto REDIBA-ELENA consiguió la generación y movilización de 49 proyectos de eficiencia energética en alumbrado público. Cabe destacar que no todos los municipios que ejecutaron proyectos de mejora de la eficiencia del alumbrado público se circunscribían a la provincia de Barcelona. Algunos municipios de las provincias de Girona y Lleida también nos solicitaron asistencia para implementar sus propios proyectos e incluso recibimos solicitudes de asesoramiento de otras zonas de España. El programa REDIBA-ELENA logró introducir una nueva manera de trabajar dentro de la Diputación de Barcelona y a día de hoy, aun sin la presión de unas exigencias europeas, continuamos apostando y priorizando aquellos proyectos que, detrás, tengan una ejecutabilidad. Un año y medio después del proyecto hemos sumado 19 nuevas adjudicaciones, 7 de ellas referentes al servicio de alumbrado y continuamos trabajando en nuevos proyectos que nos llegan. n
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La evolución de las fuentes de luz. Qué podemos esperar José M. Ollé Martorell profesor de Luminotécnia Escuela Técnica Superior de Ingeniería de la Universidad Rovira i Virgili La generación de luz a partir de la energía eléctrica está sufriendo una auténtica revolución. Después de muchos años basada en la incandescencia y en la luminiscencia en un gas a presión, nuevas tecnologías están apareciendo y evolucionando a un ritmo tan rápido, que este artículo ya tiene fecha de caducidad, probablemente será poco después de que el lector termine de leerlo, por lo que es conveniente que no posponga su lectura.
Hacia 1903 se comercializó la lámpara de vapor de mercurio y su uso en la U.E se ha mantenido hasta 2015, año en que se prohibieron las lámparas de vapor de mercurio alta presión debido a su baja eficiencia energética (<65lm/w). Estas lámparas se basan en la luminiscencia producida por la descarga eléctrica en un gas, mejorando el color de la luz con el uso de fósforos (lámparas de vapor de mercurio de color corregido).
Introducción Este artículo está estructurado en términos cronológicos, tras una breve presentación de dónde venimos y donde está ahora la tecnología de las fuentes de luz que se comercializan, se presentan varias líneas de investigación agrupadas en el apartado de hacia dónde vamos, para finalmente reflexionar sobre qué es lo que podemos esperar de esta trepidante evolución de las fuentes de luz.
La baja eficiencia energética de ambas fuentes de luz ha propiciado su prohibición en la U.E. Se siguen comercializando las lámparas de vapor de mercurio a baja presión (fluorescentes, de bajo consumo o lámparas de inducción) y las de A.P. que incorporan halogenuros metálicos en el quemador.
De dónde venimos Desde la comercialización de la primera fuente de luz artificial estable, basada en la incandescencia mediante energía eléctrica hasta su prohibición en la Unión Europea transcurrieron más de 130 años. Durante estos años poco evolucionó la tecnología de la incandescencia, se incorporaron los halógenos dentro del bulbo y se fabricaron de mil y una formas, tamaños y tensiones de funcionamiento, siendo uno de los inventos más utilizados por la humanidad.
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Si la descarga eléctrica tiene lugar en un gas con sodio en lugar de mercurio estaríamos hablando de lámparas de vapor de sodio a alta presión o a baja presión. En este caso pueden conseguirse eficiencias energéticas de 130 lm/w y 230 lm/w respectivamente. El gráfico siguiente sintetiza el panorama de las lámparas eléctricas de donde partiremos para explicar la evolución que están sufriendo las fuentes de luz:
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Donde estamos Las lámparas de vapor de mercurio con halogenuros metálicos mejoraron mucho al sustituir el quemador de cuarzo por uno de cerámico, llegando a alcanzar eficacias superiores a los 110lm/w con temperaturas de color de 3.000K y unos índices de reproducción cromática de 90. Se comercializan con un escalado de potencias considerable (20, 35, 50, 70, 100, 150, 250, 400w), con una vida media superior a las 15.000h. y a un precio reducido. Pero, como decían nuestros abuelos, la ciencia avanza que es una barbaridad y estas lámparas están siendo desplazadas por los leds irremediablemente. La tecnología del Led se basa en la luminiscencia en estado sólido, que ya tiene años (Nick Holonyak inventó el led rojo en 1962) pero no fue hasta 1994 cuando los premios Nobel Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura inventaron el led azul de alta intensidad lo que permitió la implantación masiva del led azul con capas de fosforo para obtener luz blanca con elevadas eficacias luminosas. En el siguiente gráfico se muestran diferentes fuentes de luz junto con el análisis espectral de la luz que generan. La luz resultante es más o menos blanca en función de la adición de las distintas luminiscencias/fluorescencias obtenidas en su interior. Puede observarse que las radiaciones por debajo de los 500nm son las que atraen a más insectos. Incluso la luz generada por el sodio A.P. ejerce atracción sobre ellos como delatan las magníficas telas de araña que buscan su comida en las luces tipo farol villa como la mostrada.
Los leds blancos siguen evolucionando a un ritmo vertiginoso. A modo de ejemplo el 27 de octubre de 2015 se publicitaba en la web una segunda generación de COB luxeon que alimentados a 200mA obtienen una eficacia de 126lm/w para una temperatura en la unión P-N de 85ºC y una luz con una temperatura de color de 2.700K.
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Luxeon COB 2ª generación [1] Con estas eficacias ya no hay excusa para iluminar las calles de las ciudades con una luz de 2.700K mucho más inocua que la empleada hasta ahora de 4.000K y 5.000K. Y si se trata de iluminar espacios protegidos contra la contaminación lumínica disponemos ya en estos momentos del LED PC-ámbar con eficacias de 105lm/w, con una práctica nula emisión de luz por debajo de los 500nm.y con un CRI=40.
Luxeon PC-amber [2] En las lámparas de plasma desarrolladas por Luxim [3] un campo de radio-frecuencia ioniza los gases y crea un estado de plasma en el interior de la ampollita de cuarzo, volatilizando los halogenuros metálicos y generando luz con eficacias de más de 150lm/w con un CRI=95 y además son regulables, pero no son idóneas para alumbrados exteriores por su elevada composición espectral por debajo de los 500nm.
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Donde vamos En estos momentos muchos científicos, técnicos, investigadores buscan obtener mejores fuentes de luz. Estamos viviendo un continuo anuncio de nuevos descubrimientos e invenciones. A modo de síntesis, las líneas de investigación buscan mejorar la eficacia de las fuentes de luz basadas en leds mejorando los fósforos o prescindiendo de ellos, incorporando el grafeno, creando estructuras complejas gracias a la nanotecnología, o “difuminando” el LÁSER . . . Veamos algunas de ellas: Mejoras en los fósforos Una investigación presentada en una reunión de la American Chemical Society (ACS) propone el uso de un material distinto a las tierras raras para la fabricación del Led reduciendo así su coste de producción en un 90% a la vez que consume menos energía y se reducen las emisiones de CO2:
BioLED Científicos españoles y alemanes han descubierto una manera de empaquetar proteínas luminiscentes en forma de goma para crear un BioLED. Este innovador dispositivo emite una luz blanca a la que contribuyen por igual el azul, el verde y el rojo, manteniendo la eficacia de los LED inorgánicos tradicionales pero con un coste menor. [8]
American Chemical Society [4] Leds sin fósforos Existen varias líneas de investigación: El Instituto de Sistemas Optoelectrónicos y Microtecnología (ISOM) adscrito a la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) tiene una línea de investigación de Matrices de nanoLEDs con nitruros-III para iluminación blanca sin fosforo [5] que participó en el proyecto europeo SMASH [6] La idea es conseguir bosques de nanoleds que emitan luz blanca directamente sin adición de fósforos. Otra línea de investigación en este campo es la del consorcio NEWLED [7] participado por varias universidades y empresas.
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M. D. Weber/University of Erlangen-Nuremberg Leds de grafeno y de color sintonizable Los investigadores de la Universidad de Tsinghua de Beijing, dirigidos por el profesor Tian Ling Ren han desarrollado un led con dos formas diferentes de grafeno: óxido de grafeno (GO) y reducción de óxido de grafeno (rGO) consiguiendo que el color de la luz que emite el led dependa de la tensión aplicada.
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Este descubrimiento abre nuevos caminos en el uso del grafeno como fuente de luz en los futuros dispositivos fotónicos basados en grafeno. [9]
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Las heteroestructuras de van der Waals, están formadas por capas de un sólo átomo de grosor encajadas unas encima de otras como piezas de LEGO. [11] La revista Nature materials publicó la creación de leds basados en la heteroestructuras de Van der Waals con pozos cuánticos diseñados con un solo plano de precisión atómica mediante el apilamiento de grafeno metálico, aislante nitruro de boro hexagonal y varias monocapas de semiconductores en secuencias complejas pero cuidadosamente diseñadas. Habrá que esperar a los próximos años para ver cómo avanza esta tecnología, pero el futuro, sin lugar a dudas, es muy prometedor.
Creditos: Wang, et al. ©2015 Nature Lámparas de grafeno Las lámparas de grafeno que se han desarrollado en la Universidad de Manchester [10] contienen un Led en forma de filamento revestido de grafeno) y sus creadores dicen que permiten reducir el uso de energía en un 10%.
University of Manchester Heteroestructuras de Van der Waals El equipo de las universidades de Manchester y Sheffield liderado por el premio Nobel Kostya Novoselov ha demostrado que es posible producir y combinar grafeno con otros materiales bidimensionales de modo que puedan utilizarse para fabricar componentes de dispositivos Electrónicos fabricando un dispositivo Led a escala atómica.
Nature international weekly journal of science
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LÁSER Es difícil imaginar que el LÁSER pueda ser la nueva fuente de luz de uso genérico, pero el premio Nobel Shuji Nakamura, profesor de materiales y de ingeniería eléctrica e informática de la Universidad de Califórnia, Santa Bàrbara, co-inventor del Led y del láser azul, dice que el láser será la próxima generación de la iluminación para aplicaciones generales", como casas, negocios, y una variedad de pantallas. De momento se ha implementado en los faros de los coches [12]. El láser azul se dirige a un fósforo que transforma la luz azul en luz blanca de 6.000K más difusa y mediante microespejos o reflectores se direcciona la luz del faro, consiguiendo un alcance de visión que puede superar los 500m. La potencia eléctrica que necesitan los dos faros es de 30 w con una vida de 30.000h.
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Tambien se ha implementado el láser en los proyectores[13], con una potencia lumínica de hasta 4.000 lúmenes ANSI, la fuente de luz híbrida de Led y láser establece nuevos estándares y una vida útil de hasta 20.000 horas con proyecciones potentes y con colores correctos en alta calidad. Y para la iluminación de espacios interiores con láser, se pretende distribuir uniformemente la luz con “optical waveguides” guia-ondas ópticas que en combinación con fibras ópticas permitiría iluminar los techos de una sala uniformemente situando el generador láser en un extremo o en una pared. El guia-ondas del Kindle paper White de Amazon es un posible modelo a aplicar en la iluminación de interiores para obtener un techo luminoso.
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Flujo luminoso: Es la cantidad de energía luminosa emitida por segundo por una fuente de luz. La unidad es el lumen: que es el flujo luminoso de una radiación monocromática de 555nm con un flujo de energía radiante de 1/683 w Por tanto la lámpara de mayor rendimiento posible (683 lm/w) sería la que pudiese transformar en luz toda la energía eléctrica consumida sin pérdidas. Esto sería para una radiación monocromática de 555 nm. Cuando se trata de luz blanca con distintas componentes la eficacia desciende, así en el caso de una luz blanca ideal que contenga todos los colores del espectro visible difícilmente tendrá una eficacia luminosa mayor de 251lm/w, pudiendo llegar a 350 lm/w con un 95 % del emisiones en el espectro visible, para una luz de buena calidad cromática. Aun así, en el caso de utilizar una fuente de luz con la mayor y mejor eficacia luminosa posible para una adecuada visión no toda la energía luminosa radiada sería útil para la visión. La Luminotecnia nos lo va a recordar:
Esta nueva aplicación puede llegar a representar un paradigma en el alumbrado de interiores, ya no será necesario repartir lámparas por los techos, una sola fuente de luz láser estratégicamente ubicada puede ser suficiente para iluminar uniformemente toda una estancia con eficacias nunca vistas. Y no es de descartar el desarrollo de luminarias para exteriores con el láser como fuente de luz. Qué podemos esperar La mejora de la eficacia luminosa de las fuentes de luz parece no tener límite. Nada más lejos de la realidad, las leyes de la física se imponen, basta recordar la definición de flujo luminoso:
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En la iluminación de espacios abiertos solo el flujo luminoso que incida sobre la superficie a iluminar será flujo útil para la visión, por tanto dependerá de cómo se instalen las luminarias. En el caso de luminarias de leds el rendimiento de la luminaria es cercano al 100% por lo que el flujo saliente de la luminaria es casi el mismo que el “flujo de lámpara”. Es decir el factor de utilización es prácticamente coincidente con la utilancia, concepto más “utilizable” cuando se trata de luminarias de leds ya que gracias a la direccionalidad de la fuente de luz Led y a las nuevas ópticas que incorporan, estas luminarias permiten conseguir utilancias cercanas a la unidad.
Sin embargo como podemos apreciar en la imagen no es conveniente que en alumbrados exteriores, la utilancia se acerque a la unidad, es necesario mantener un mínimo de iluminancia vertical.
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Conclusiones La ingente cantidad de investigadores implica una evolución vertiginosa de las fuentes de luz artificial, que nos deparará mayores eficacias luminosas, pero éstas tienen un límite. Además una inadecuada implementación en su utilización (ubicación de las luminarias) puede ocasionar unas pérdidas de eficacia final contrarrestando las mejoras obtenidas en las nuevas fuentes de luz que seguirán necesitando para su correcta implantación de buenos conocimientos de Luminotecnia y más que nunca será necesario realizar previamente un detallado estudio luminotécnico basado en las fotometrías reales de las luminarias que se pretende instalar.
Referencias [1] Luxeon CoB (Gen 2) http://www.lumileds.com/products/luxeon-cob
[7] Nanoestructured Efficient White Leds http://www.newled-fp7.eu/
[2] Luxeon Rebel PC-amber http://www.lumileds.com/uploads/265/DS68-pdf
[8] http://www.agenciasinc.es/Noticias/ Nuevo-LED-con-proteinas-luminiscentes
[3] http://luxim.resilient.lighting/
[9] http://phys.org/news/2015-07-scientists-color-tunable-graphene-based.html
[4] Servicio de noticias semanal de la American Chemical Society http://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/ presspacs/2014/acs-presspac-october-15-2014/abrighter-design-emerges-for-low-cost-greener-led-lightbulbs.html [5] http://www.isom.upm.es/docs/diptico_es_2013.pdf [6] Smart Nanoestructured Semiconductor for Energysaved Light Solutions: http://cordis.europa.eu/project/rcn/96907_en.html
[10] http://www.manchester.ac.uk/discover/news/ graphenes-lightbulb-moment/ [11] http://www.nature.com/nmat/journal/v14/n3/full/ nmat4205.html [12] https://www.youtube.com/watch?v=RJfK_B3_GAs" https://www.youtube.com/watch?v=RJfK_B3_GAs [13] http://www.casio-projectors.eu/es/products/ technicalhighlights/
PD: Cuando ya daba por terminada la escritura de este artículo ha aparecido una nueva noticia: “A nanophotonic comeback for incandescent bulbs?” en http://news.mit. edu/2016/nanophotonic-incandescent-light-bulbs-0111
Al final puede que volvamos a la incandescencia. Ahora resulta que aplanando el filamento empleado en las lámparas incandescentes y recubriendo-lo con capas de cristales fotónicos se obtiene una luminosidad y eficiencia que rivaliza con los leds. Se refleja hacia el filamento la radiación infrarroja recalentándolo por lo que se genera más luz al reciclar la energía térmica y precisando menos energía eléctrica.
Massachusetts Institute of Tecnology MIT news "http://nature.com/articles/doi:10.1038/nnano.2015.309"
Lo que les decía al principio, este artículo ya está caducando y pronto será obsoleto. Apreciado lector si ha llegado a leer hasta aquí, no crea que está a la última.
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Iluminación led Eficiencia, Eficacia, Rendimiento José Ignacio Garreta, José Leandro, Leandro Boyano Electro Transformación Industrial - Departamento Técnico
Desde la llegada del led como solución industrial de iluminación; y sobre todo, a la iluminación pública (o vial, o alumbrado exterior, o de potencia o conocida por cualquier otro término que designe esto mismo) se han ido incorporando a la literatura técnica y comercial multitud de términos que en ocasiones son de una interpretación complicada o restringida a unos pocos. Datos habituales: • Temperatura de color • IRC • Flujo Luminoso • Vida Útil / Mantenimiento Flujo Luminoso • EFICIENCIA, EFICACIA Eficiencia:
Eficacia luminosa de una lámpara:
(del latín efficient.a: ‘acción’, ‘fuerza’, ‘producción’) Es la capacidad de disponer de alguien o de algo para conseguir un objetivo con el mínimo de recursos posibles.
Es la relación entre el flujo luminoso emitido por la lámpara y la potencia consumida por ésta. Se expresa en lm/W (lúmenes/vatio). [REAL DECRETO 1890/2008, de 14 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior]
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Rendimiento luminoso (luminotecnia): Flujo que emite una fuente de luz por cada unidad de potencia
lm/W
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¿¿¿lm/w de quién??? Flujo Luminoso Led (Diodo) ≠ Módulo ≠ Luminaria Potencia Consumida Módulo ≠ Luminaria (Módulo + Driver) Correcta interpretación de datos Origen del dato Flujo Luminoso (lm) Dato del fabricante del diodo:
140 lm/W 85ºC de Temperatura 350 mA de Corriente
Interpretación:
85ºC de Temperatura* ambiente 350 mA de corriente durante 25 milisegundos
Por tanto, un módulo/luminaria equipada con este led no puede tener una eficiencia de 140 LM/W Sólo por el efecto de aplicar una corriente no pulsada, la eficiencia disminuye. Disminuye aún más por efecto de la temperatura. Flujo Luminoso (LM)
Un exceso de temperatura aumenta la velocidad de disminución del flujo luminoso del LED Proyección TM-21)
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Análisis de eficacia (lm/W) Dato del fabricante del diodo:
140 lm/W 85ºC de Temperatura 350 mA de Corriente
En el mejor de los casos, perderemos un 5% aproximadamente en condiciones reales de funcionamiento:
140 lm/W. 133 lm/W Pérdidas de Flujo Luminoso (lm) debidas al uso de lentes secundarias Dato de partida condiciones reales de funcionamiento: 133 lm/W
7% pérdida de flujo
133 lm/W > 124 lm/W Pérdidas Eléctricas Driver Dato de partida condiciones reales de funcionamiento + Óptica Secundaria: 124 lm/W Pérdidas Eléctricas, tanto a nivel pleno como a nivel reducido*
8% 124 lm/W > 114 lm/W
* El factor de potencia se reduce en nivel reducido
Pérdidas de Flujo Luminoso (lm) debidas al cristal envolvente de la luminaria. Dato de partida condiciones reales de funcionamiento + Óptica Secundaria + pérdidas del Driver: 114 lm/W
8% pérdida de flujo
114 lm/W > 105 lm/W Pérdidas mínimas
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Errores más comunes: • Poner directamente la eficacia del diodo en los datos de la luminaria. • Indicar el valor de flujo luminoso multiplicando directamente la potencia por la eficiencia del diodo. (140 lm/W x 50W= 7.000 lm) • No incluir las pérdidas de ópticas secundarias o cristales. (7-8%) • No incluir las pérdidas del driver. (8%) • Indicar datos obtenidos a temperaturas de color de 5000K ó 6000K: más flujo, pero más riesgo fotobiológico (10% más de flujo cada 1000K) • Indicar datos de ensayos realizados con led más eficientes de los que se usarán en la realidad • Asteriscos, letra pequeña al pie Ensayos de laboratorio independiente Resultados principales Potencia consumida y eficacia del módulo led e incertidumbres1 Potencia consumida por el módulo led e incertidumbre Potencia (W) Incertidumbre (W) 99.86 0.13
Eficacia del módulo led e incertidumbre Potencia (W) 104.45
Incertidumbre (W) 0.96
Flujo luminoso del módulo led, FHS, FHI, flujos zonmales e incertidumbres expandidas Flujo luminoso del módulo LED (10.430+95) lm FHS: Flujo luminoso hacia el hemisferio superior (14.06+0.35) lm FHI: Flujo luminoso hacia el hemisferio inferior (10.416+95) lm Porcentaje de flujo luminoso hacia el hemisferio superior (%FHS) (0.135+0.004) % Porcentaje de flujo luminoso hacia el hemisferio inferior (%FHI) (99.9+1.3) % Eficiencia (%) (100.0+1.3) %
Otros resultados: Fotometría Representación polar
Representación cartesiana
Curvas Isolux
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Mediciones en campo
Normativa Módulos led. Seguridad • UNE-EN 62031. Módulos led para alumbrado general. Requisitos de seguridad • UNE-EN 62471 de Seguridad Fotobiológica de lámparas y aparatos que utilizan lámparas Driver de led. Seguridad Directiva europea de baja tensión. 2006/95/CE • EN 61347-1. Dispositivos de control de lámpara. Requisitos generales y de seguridad. • EN 61347-2-13. Requisitos particulares de dispositivos de control electrónicos para módulos led Compatibilidad electromagnética Directiva de Compatibilidad electromagnética. EMC Directive 2004/108/CE • EN 55015. Supresión de emisiones de radio frecuencia. • EN 61000-3-2. Emisión de Corrientes armónicas (Clase C, carga > 68%) • EN 61000-3-3. Fluctuaciones de tensión y flicker • EN 61547. Inmunidad CEM de equipos de iluminación. Cumplimiento del reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior Certificado ENEC
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Estudio del flujo energía eléctrica en circuitos trifásicos no lineales de iluminación y alumbrado Estudio del Flujo de Energía Eléctrica en Circuitos Monofásicos No Lineales de Iluminación y Alumbrado.
Por losprofesores: profesores: Francisco J Bugallo Siegel, Santiago Pindado Carlosdel A.Departamento Lozano de Por los Francisco J Bugallo Siegel, Santiago Pindado Carrión, CarlosCarrión, A. Lozano Arribas, Sistemas Transporte Aéreo y Aeropuertos. EscuelaTransporte Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio. Arribas, delAeroespaciales, Departamento de Sistemas Aeroespaciales, Aéreo y Aeropuertos. Escuela Universidad Politécnica de Madrid Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio. Universidad Politécnica de Madrid. 1.- Introducción. El estudio sistemático de la transmisión de energía eléctrica en sistemas no lineales (no sinusoidales) cobra una primordial importancia por la implantación, cada vez más extendida, de sistemas no lineales de conversión de la energía eléctrica en las redes de distribución. El hecho de la deformación de las corrientes de distribución (periódicas no sinusoidales) en instalaciones de iluminación y alumbrado es ya conocido. Estas deformaciones son provocadas por el uso de reactancias con lámparas de descarga, debido a los efectos de histéresis en sus núcleos, y por la utilización de equipos auxiliares, tales como fuentes de alimentación conmutadas, o no, con lámparas halógenas, lámparas de bajo consumo y lámparas Led, con un uso mucho más extendido hoy en día. En este artículo se desarrollan las expresiones del flujo de energía eléctrica en cargas no lineales para su aplicación en circuitos eléctricos no lineales de iluminación y alumbrado. Se reconsideran las definiciones y formulaciones de los distintos conceptos de potencia: instantánea, activa, aparente, reactiva y se establece la potencia de distorsión. Se definen los conceptos de ángulo de desplazamiento y factor de desplazamiento, para proponer una definición más genérica del factor de potencia. Se analiza el concepto de corrección del factor de potencia mediante la conexión de una rama capacitiva en paralelo con la luminaria o instalación, y se evalúan sus posibles limitaciones y efectos. 2.- Transmisión de energía de una fuente de tensión sinusoidal a una impedancia no lineal. Es el caso más normal de transferencia de energía eléctrica en instalaciones de baja tensión de sistemas de iluminación. Desde los años 70 del siglo pasado ha ido creciendo el uso de cargas no lineales sobre todo en el consumo doméstico con la aparición de los equipos digitales, tales como televisiones, reguladores electrónicos (dimmers) para la iluminación, fuentes conmutadas, etc. Todas estas cargas no lineales poseen ciertas características interesantes desde el punto de vista energético, que proporcionan una información útil sobre los posibles métodos de corrección del factor de potencia.
Corriente no senoidal (THD: 112%) alimentación lámpara de inducción con una tensión senoidal. o Valores instantáneos de la tensión y de la corriente.Sea una fuente ideal cuya tensión es de:
v (t ) = 2 V sen (ω t ) conectada a una carga inductiva
no lineal a través de conductores sin pérdidas. La corriente instantánea suministrada por la fuente será periódica no sinusoidal, pero se puede representar por una serie de Fourier suma de componentes armónicas sinusoidales de la forma:
iS (t ) = 2
n
∑I 1
Sn
sen (n ω t + ψ n ) ,
el subíndice
S designa la corriente suministrada por la fuente y n es un número entero a contar desde uno, que indica el ordinal de cada sumando denominado armónico. El primer término de los armónicos, correspondiente a
n = 1 y que por tanto tiene la misma pulsación o frecuen-
cia que la tensión, se denomina armónico fundamental.
iS (t ) = 2 IS sen (ω t − ψ 1 ) + 1
+ 2
n
∑I 2
Sn
sen (n ω t + ψ n ) .
El signo del ángulo de fase
ψn
puede ser positivo para
ciertos valores de n y negativo para otros. Se supone, en este caso, que la impedancia de la carga es inductiva, lo más normal para los circuitos que se contemplan, y que la corriente es alternada, es decir, no contiene componente de continua.
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P =
1 T
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∫ p (t ) dt T
1 2π
=
0
∫
2π
0
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p (ω t ) d ω t
tiene
como valor: PS = V IS1 cos ψ S1 , ya que la integral ex-
Esquema genérico de un circuito monofásico y sus variables eléctricas involucradas.
tendida a un período es nula para los productos de funciones de distinta frecuencia. La potencia activa o media es sólo transferida por los términos de la corriente con la misma frecuencia que la de la tensión o Potencia aparente.La potencia aparente se expresará por: n
∑I
.IS V . = SS V=
ψS
1
2 Sn
. En la potencia aparente apa-
recen todos los armónicos de la corriente.
1
o Factor de potencia.El factor de potencia es definido como: Desarrollo en serie de Fourier de la corriente. Armónicos. Ángulo de desplazamiento ψs1.
fp =
fpS =
o Valor eficaz.-
y el valor eficaz de la corriente se determinará aplicando la expresión:
1 T
T
∫
1 2π
IS (t ) =
(t ) dt
i
2 0 S
∫
2π
0
=
1 2π
∫
2π
0
iS2 (ω t ) d ω t .
(
)
I= 2 S
∑ I=
2
n ∑ 2 ISn sen n ω t + ψ Sn d ω t , 1
1
n
I + ∑I
2 Sn
2 S1
2
∑I 1
IS cos ψ S 1
1
n
∑I
2 Sn
1
2 Sn
El ángulo ψ S , se denomina ángulo de desplazamiento 1
y corresponde al desfase entre la tensión y el armónico signa por factor de desplazamiento y contribuye al factor de potencia. Es importante hacer notar que el ángulo de desplazamiento a menudo, pero no siempre, es debido al almacenamiento de energía en componentes del circuito. Este ángulo puede ser distinto de cero, por ejemplo en ciertos circuitos rectificadores con carga resistiva.
IS
IS
1
n
∑ IS 1
p (t ) = 2 V sen (ω t ) × 2
n
∑I 1
Sn
(
(
sen n ω t + ψ S
n
)
p (t ) = 2V IS sen (ω t ) sen ω t − ψ S + 1
n
1
(
+2V sen (ω t ) × ∑ IS sen n ω t + ψ S n
La potencia media definida por:
Luces CEI nº 57 - 2016
n
=
1 De forma similar el término I = S
2 Sn
o Potencia instantánea y potencia media.Siendo la potencia instantánea el producto de la tensión instantánea por la corriente instantánea se obtiene:
2
1
1
IS2 + IS2 + ... + IS2 , o bien: 1 2 n n
1
fundamental de la corriente. Al término cosψ se le deS
operando se llega a:
IS=
V .IS cos ψ S V.
El valor eficaz de la tensión de la fuente será Vef = V ,
IS =
P ( potencia media ) , tomará el valor: S ( potencia aparente )
n
)
)
es la contribu-
n
ción al factor de potencia de la relación entre el valor eficaz del armónico fundamental de la corriente y el valor eficaz de la corriente. Es una medida de la distorsión de la corriente debida a la no linealidad de la impedancia de la carga. A esta relación se la denomina factor de distorsión. Así, el factor de potencia se puede expresar por: fp = (factor de desplazamiento) x ( factor de distorsión)
= fp
IS 1 S
(cosψ ) × I S1
Como por definición
IS 〉 IS debido a la presencia de ar1
mónicos de orden superior en la corriente, el factor de dis-
37
La luz a escena
n
En detalle
Estudios
n
n
Proyectos
torsión es menor que la unidad y por tanto el factor de potencia también es menor que la unidad aun cuando el factor de desplazamiento sea máximo, es decir, la unidad. o Distorsión armónica total (THD – Total Harmonic Distortion). Es una relación, similar al factor de distorsión, que caracteriza la alinealidad de la carga. n
∑I
THD =
2
IS
2 Sn
n
Realizaciones
n
Productos
Notas de prensa
n
a una potencia media, pero contribuye a la potencia aparente. La potencia de distorsión, como la potencia reactiva, no tiene una existencia física independiente. La realidad es que la potencia media es menor en magnitud que la potencia aparente, pero no hay una justificación física, en general, y surge al separar en componentes analíticas la difeSS2 − PS2 .
rencia
S −P = Q +D 2 S
2 S
2 S
2 S
Esta
descomposición
analítica:
es válida cuando se consideran circui-
tos eléctricos lineales o no lineales sometidos a tensiones sinusoidales. En ellos, la potencia de distorsión se puede expresar en términos del factor de distorsión en la forma:
1
Para THD = 0 no existen armónicos por lo que la carga es lineal, cuanto mayor sea el valor de THD más alineal es la carga.
IS2 2 DS= V 2 . IS2 − IS2= V 2 .IS2 1 − 21 ; o bien: 1 IS
(
)
(
= DS2 SS2 1 − (factor de distorsión )
2
)
o Potencia reactiva y Potencia de distorsión.Al estar definida la potencia reactiva como la componente de la potencia aparente en cuadratura con la potencia activa, se expresará por: QS = V .IS cosψ S .
La expresión de la potencia de distorsión es independiente del factor de desplazamiento. De la misma forma se puede expresar la potencia reac-
Se ha de recordar, que la potencia reactiva no proviene de un valor medio de potencia y no tiene una existencia
QS2 = V 2 .IS2 sen 2 ψ S2 .
1
1
física independiente en circuitos no lineales. El término QS define una componente analítica conveniente que es escogida por su dualidad con la potencia media o potencia física real. Cuando la impedancia no es lineal es necesario definir una componente adicional denominada potencia de distorsión DS , que se mide en voltamperios (de distorsión) y verifica la relación: SS = PS + QS + DS . 2
2
2
2
tiva QS en función de del factor de desplazamiento: 1
= Q V .I 2 S
2
2 S1
1
(1 − (factor de desplazamiento ) ) 2
Por último, también se puede expresar el factor de desplazamiento como:
PS
factor de desplazamiento =
PS2 + QS2
.
Ejemplo.Una tensión periódica sinusoidal de valor instantáneo: v = 2 200 sen ω t voltios, alimenta una carga con una
impedancia no lineal, con lo que circula una corriente de valor instantáneo:
i = 2 20 sen (ω t − 45° ) +
+10 sen (2ω t + 60° ) + 10 sen (3ω t + 60° ) A Esquema de la transferencia de energía de un generador a una carga no lineal. Representación vectorial de las potencias involucradas.
Los valores eficaces de la tensión y corriente suministrada por la fuente son:
V = 200 V e I 2 =
202 + 102 + 102 = 600 A 2 .
La potencia aparente será: 2 2 S= V 2 .I= 24 × 106 (VA ) , S = 4.899VA . 2
Como: Ss = V .IS y PS = V IS cos ψ S , y por definición: 1
1
QS = V .IS cosψ S , y se verifica que: 1 1
PS2 + QS2 = V 2 .IS2 , se llega a la expresión: 1 n
DS2 = V 2 .∑ IS2 2
n
Como su nombre implica, la potencia de distorsión es creada por combinación de la tensión de la fuente y los componentes de la corriente de frecuencia distinta a la de la tensión. Como el valor medio de los productos de términos con distintas frecuencia es nulo, no se le puede asociar
38
La potencia activa, al ser una impedancia no lineal, se expresa por:
= ψ 1 200 × 20 cos 45 = ° P V .I1 cos =
4000 2
La potencia reactiva vendrá dada por:
Q = V .I1 sen ψ 1 =
4000 2
VARr
La potencia de distorsión será:
(
)
(
2 D= V 2 I 2 − I12= V 2 I12 + I22
(
)
D2 = 2002 102 + 102 = 8 × 106
) (VA )
2
W .
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n
En detalle
n
Estudios
n
Proyectos
Se comprueba que se verifica:
n
Realizaciones
El factor de desplazamiento se obtiene como:
factor desplazamiento = cos = ψ 1 0'707 , y el factor
I1 = I
+2V
fp =
2
×
6
20
nicos no tiene ningún efecto en el factor de potencia. La reducción del ángulo de distorsión (fase del armónico fundamental de la corriente) de 45º a 0º incrementaría la potencia a 4000 W, haciéndose Q = 0 , pero D no cambiaría su valor y el factor de potencia aumentaría hasta 0’871 del factor de distorsión, sin llegar a ser la unidad. o Corrección del factor de potencia mediante un condensador ideal conectado en paralelo con la fuente de tensión sinusoidal.Sea C la capacidad de un condensador ideal conectado en paralelo con la fuente de tensión sinusoidal que suministra energía a una carga no lineal. La tensión y la corriente en la carga serán de la forma: v (t ) = 2 V sen (ω t )
∑I 1
Ln
(
sen n ω t + ψ L
(
n
)
)
iL (t ) = 2 I L sen ω t − ψ L + 1 1
(
)
n + ∑ I L sen n ω t + ψ L n n 2
el subíndice L indica que la corriente es absorbida por la carga. La impedancia de la caga se supone inductiva por lo que el ángulo de desplazamiento
ψL
1
tiene signo menos.
)
(
)
sen (ω t ) sen n ω t + ψ L , n
que
se
p (= t ) V I L cosψ L (1 − cos2 ω t ) − 1
1
n
∑I {
− V I L sen ψ L sen 2 ω t + 2V 1
Como la componente fundamental de la corriente es el armónico dominante y tiene un ángulo de fase negativo, es decir, este armónico está retrasado respecto de la tensión de la fuente, parece razonable tomar el factor de potencia en retraso. El cambio en el valor de las fases ψ 2 y ψ 3 de los armó-
iL (t ) = 2
Ln
1
puede reordenar como:
= 0'577
n
n
∑I 2
= 0'817 . 600 Por último, el factor de potencia será:
2
(
1
Notas de prensa
n
p (t ) = 2V I L sen (ω t ) sen ω t − ψ L
de distorsión por:
1
Productos
La potencia instantánea será:
S 2 =P 2 + Q 2 + D 2 .
factor de distorsión =
n
1
2
Ln
}
cos (n − 1 ) ωt + ψ L − cos (n + 1 ) ωt + ψ L n n
El valor medio de la potencia o potencia activa es: PL = V I L cosψ L , ya que las integrales extendidas a un pe1
1
ríodo de los restantes términos son nulas. Se comprueba que los valores eficaces de las hipotéticas corrientes corresponden directamente a las componentes analíticas de la potencia aparente.
PL = V I L cosψ L , QL = V I L sen ψ L , 1 1 1
n
DL = V
∑I
SL = V
∑I
2
n
1
2 Ln
2 Ln
1
, , SL =
P 2 + Q 2 + D2
Al conectar un condensador ideal C en paralelo con la fuente de tensión, la corriente instantánea por el mismo vendrá dada por:
iC (t ) = 2 V ω C sen (ω t + 90° ) , y la corriente suminis-
trada por la fuente: iS= (t ) iL (t ) + iC (t ) . Los subíndices S y C designan las corrientes suministrada por la fuente y absorbida por el condensador, respectivamente. El condensador es una impedancia lineal y sólo circula por él una corriente con el armónico fundamental. Por tanto, la corriente suministrada por la fuente contiene una componente fundamental que se divide en la corriente por la carga y la corriente por el condensador y la suma de las componentes de armónicos superiores que va directamente a la carga. Teniendo en cuenta que:
(
)
iL (t ) = 2 I L sen ω t − ψ L 1
+ 2
n
∑I 2
Ln
1
(
n
(
iS (t ) = 2 IS sen ω t + ψ S 1
+ 2
n
∑I 2
Ln
)
sen n ω t + ψ L , se obtiene que: 1
)
(
)
sen n ω t + ψ L , siendo: n
= IS2 V 2ω 2C 2 + I L2 − 2V I L ω C sen ψ L , 1
1
y tg ψ S = 1
1
1
V ω C − I L sen ψ L 1
I L cosψ L 1
1
1
Esquema de la transferencia de energía de un generador a una carga no lineal, en presencia de un condensador de corrección del factor de potencia.
Luces CEI nº 57 - 2016
39
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n
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n
Proyectos
n
Realizaciones
Productos
n
n
Notas de prensa
Teniendo en cuenta el valor de la capacidad del condensador que corrige al máximo el factor de potencia de la carga:
(C )
I L sen ψ L
=
S fp max
1
, se llega a la relación:
1
ωV
n
fpS
I L2 + ∑ I L2 1
=
fpL
I L2 + ∑ I L2 −V 2 ω 2 (C S ) 1
Diagrama fasorial de las componentes fundamentales. Como el condensador es ideal no tiene pérdidas y no consume potencia activa. Por tanto, toda la potencia activa suministrada por la fuente la consume la impedancia de carga: P= P= V I L cosψ L = V IS cosψ S . L S 1
1
1
1
Al ser el condensador una carga lineal alimentada por una tensión sinusoidal su potencia de distorsión es nula:
DC = 0 . Por ser PC = 0 y DC = 0 , la potencia reactiva del conden-
P= V ωC . sador será igual a su potencia aparente: S= C C 2
El factor de potencia en terminales de la fuente, debido a la presencia del condensador, se puede expresar por:
I L cosψ L
fpS =
1
1
n
V 2ω 2C 2 + I L2 − 2V I L ω C sen ψ L + ∑ I L2 1
1
1
2
n
El factor de potencia será máximo cuando la capacidad del condensador sea:
(C )
S fp max
I L sen ψ L
=
1
1
ωV
. Esto significa que se compensa
completamente la carga reactiva mediante almacenamiento de energía en oposición. Esto sólo es posible cuando la tensión de la fuente es sinusoidal. El máximo factor de potencia que se puede obtener mediante la conexión de un condensador ideal es:
fpS
max
I L cosψ L
=
1
PL
=
1
n
PL + DL2 2
I L2 cos2 ψ L + ∑ I L2 1
1
n
2
El grado de mejora del factor de potencia, debido a la compensación mediante un condensador ideal, se puede expresar como la relación entre el factor de potencia fpS de la fuente después de la compensación y el factor de potencia fpL no compensado o de la carga: fpS
fpL
fpS
fpL
40
=
=
IL
IS
n
I + ∑I n
2
2
2 Ln
2
2
2
EJEMPLO.Una fuente
de
tensión
sinusoidal
v (t ) = 2 200 sen ω t alimenta una impedancia no lineal
por la que fluye una corriente de valor:
iL (t ) = 2 20 sen (ω t − 45° ) + 10 sen (2ω t + 60° )
Los valores eficaces de la tensión y corriente son:
V = 200 V ; I = La
potencia
202 + 102 = 22'36 A
aparente
suministrada
por
la
fuente:
= SS V= . I 4'472VA y la potencia media o activa suministrada a la impedancia de carga: PL = V .I cosψ L ; 1
= PL 200 × 20 × cos 45 = ° 2'828 kW El factor de potencia antes de su compensación:
fp = fp = S L
PL 2'828 = = 0'633 retraso V .I L 4'472
Las potencias reactivas y de distorsión para la impedancia de la carga son:
QL = V .I L sen ψ L 1
1
Q = 200 × 20 × sen 45 = ° 2'828 kVARr L DL = V
I L2 − I L2 = 200 × 20 = 2 kVADistorsión 1
El máximo factor de potencia alcanzable mediante la compensación con un condensador ideal, se obtiene neutralizando la potencia reactiva QL de la carga. Esta compensación completa sólo es posible por ser sinusoidal la tensión de la fuente. La capacidad del condensador para la corrección total, supuesta una frecuencia de 50 Hz para la tensión de la fuente, será:
(C )
S fp max
=
I L sen ψ L 1
ωV
1
=
20 × 0'707 = 225 µF 2 π 50 × 200
El factor de potencia dado por: fpS niendo
en
cuenta
que
=
PL PL + DL2
PL = 2'828 kW
2
y
, teque
DL = 2 kVADistorsión , toma el valor: 2 Ln
I + ∑ I +V ω C − 2V I L ω C sen ψ L 2 L1
2
fpmax
n
max
. Sustituyendo valores: 2 L1
n
2
n
2
1
1
fpS
max
=
2'828 2'8282 + 22
= 0'816
Después de la compensación, el factor de potencia es debido a la potencia de distorsión, de forma que podría no
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n
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n
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n
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ser apropiado definir ambos como en retraso o en adelanto. El grado de mejora del factor de potencia debido a la conexión de un condensador ideal de compensación se puede expresar mediante la relación entre el factor de potencia fpS después de la compensación y el factor de potencia fpL antes de la compensación o de la carga. Como fpS =
PS
y fpL =
V .IS
PL
V .I L
, resulta: 1
fpS
fpL
=
IL
1
IS
.
Con el fin de calcular la posible mejora del factor de potencia obtenible mediante la compensación con un condensador es necesario conocer el valor eficaz del armónico fundamental de la corriente y su ángulo de desplazamiento. El conocimiento de las magnitudes de los armónicos superiores de la corriente y ángulos de fase no son necesarios si la tensión de la fuente es sinusoidal. IL 2 20 = 0'633 fpS =cosψ L × = × IL 2 22'36
(
1
)
1
3.- Transmisión de energía de una fuente de tensión no sinusoidal a una impedancia no lineal. La forma más genérica de alimentación no sinusoidal de circuitos monofásicos aparece cuando se aplica una tensión no sinusoidal a un circuito que contenga por lo menos una carga, o impedancia, no lineal, de forma que la corriente sea no sinusoidal y de distinta forma de onda que la tensión de alimentación. Esta situación se manifiesta cuando un sistema de distribución de potencia contiene una carga no lineal, tal como una instalación con rectificación, y se encuentre a cierta distancia del punto de la fuente. Un problema asociado es que la corriente no sinusoidal demandada, a través de la impedancia interna de la fuente de tensión, produce no sólo una tensión no sinusoidal en los terminales de la fuente y por tanto de la carga no lineal, sino también en los terminales de otras cargas, posiblemente lineales.
n
Realizaciones
Productos
n
n
Notas de prensa
La tensión contendrá un grupo de componentes armónicas m1 que producen corrientes en la carga con la misma frecuencia, y otro grupo de componentes armónicas m2 que no dan lugar a componentes de la corriente de carga de la misma frecuencia. Por otra parte, debido a que la carga no es lineal existirán otras componentes armónicas de la corriente que no tengan la misma frecuencia que la tensión de alimentación. Entonces, se denominarán: n1 las componentes armónicas de la tensión con la misma frecuencia en la corriente; n2 las componentes armónicas de la tensión que no tienen componentes en la corriente con la misma frecuencia y n3 las componentes armónicas de la corriente, debidas a la carga no lineal, que no tiene componentes de la misma frecuencia en la tensión. Los valores instantáneos de la tensión y corriente bajo este criterio se pueden reescribir como:
n1 v (t ) = 2 ∑Vn sen n1 ω t + αn + 1 1 1
(
)
n2 + ∑Vn sen n2 ω t + αn , y 2 2 1
(
)
n1 iL (t ) = 2 ∑ I Ln sen n1 ω t + αn − ψ Ln + 1 1 1 1
(
)
n3 + ∑ I Ln sen n3 ω t + αn − ψ Ln 3 3 3 1
(
)
supuesta la carga inductiva con ángulos de fase ψ Ln para 1
el grupo de armónicos
n1
de la tensión de alimentación.
o Valores instantáneos de la tensión y de la corriente.Sea una fuente de tensión periódica no sinusoidal
v (t ) = 2
m
∑V
m
1
sen ( m ω t + α m ) conectada a una carga in-
ductiva no lineal a través de una línea de impedancia despreciable. La corriente instantánea suministrada por la fuente será periódica no sinusoidal, pero se puede representar por una serie de Fourier suma de componentes armónicas sinusoidales de la forma: iL (t ) = 2
n
∑I 1
Ln
(
)
sen n ω t + ϕL . n
El signo de los ángulo de fase α Lm y ϕLn pueden ser positivos para ciertos valores de m y n y negativos para otros. Se supone en este caso que la tensión y la corriente son alternadas, es decir, no contienen componente de continua.
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Diagrama fasorial de los grupos de armónicos
n1 .
o Valores eficaces.El valor eficaz de la tensión de la fuente no sinusoidal se obtiene aplicando:
V =
= V2
1 T n1
0
∑V 1
= I L2
T
∫
n1
2 n1
∑I 1
v 2 (t ) dt = n2
+ ∑Vn 2 ,
2 Ln1
y
2
1
1 2π
∫
2π
0
v 2 (ω t ) d ω t , operando:
de
la
misma
forma:
n3
+ ∑ I Ln2 1
3
41
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n
n
Estudios
n
Proyectos
o Potencia media.La ortogonalidad de los armónicos hace que la integral, extendida a un período de la función, de los términos con productos cruzados de distinta frecuencia sean cero. Por tanto la potencia media sólo será debida a las componentes
n1
de la tensión y corriente de la misma frecuencia.
PS= P= L
n1
∑V
n1
1
I Ln cos ψ Ln 1
o Factor de potencia.El factor de potencia vendrá dado por el cociente entre la potencia media y la potencia aparente total, en los terminales de la fuente de tensión: n1
∑V
PS fp = = S SS
n1
1
I Ln cos ψ Ln 1
n1
(
)
+ ∑Vn n2 ω C sen n2 ω t + αn + 90° , y su valor efi2 2 1
(
1
1
2
1
(
)
+I Ln sen n1 ω t + αn − ψ L = 1 1 1
(
1
1
(
1
)
= In2 Vn n1 ω C 1
1
)
2
1
+ I 2 − 2Vn n1 ω C sen ψ L , y Ln 1
1
n1
(
)
Vn n1 ω C cos αn + I Ln sen αn − ψ Ln 1 1 1 1 1 tg αn + ψ Sn = 1 1 − Vn n1 ω C sen αn + I Ln cos αn − ψ Ln
)
(
1
1
1
(
1
1
Teniendo en cuenta la identidad trigonométrica:
(
tg αn + ψ S 1
tg ψ S + tg αn
)= 1 − tg ψ 1
1
1
× tg αn
S1
1
y operando, se obtiene: Vn n1 ω C − I Ln sen ψ Ln 1
1
1
I Ln sen ψ Ln
, además:
1
= ψ Sn Vn n1 ω C − I Ln sen ψ Ln y In sen
n1 iC (t ) = 2 ∑Vn n1 ω C sen n1 ω t + αn + 90° + 1 1 1
)
)
sen n1 ω t + αn + 90° +
n1 1
1
1
o Corrección del factor de potencia mediante un condensador ideal conectado en paralelo con la fuente de tensión no senoidal.La corriente instantánea por el condensador se expresará por:
(
(
∑ V n ω C
1
n1
Notas de prensa
n
Los dos grupos de componentes n1 , de la misma fre-
1
V IS
caz: IC2 = ∑ Vn n1 ω C
Productos
cuencia que las componentes de la tensión se pueden combinar como:
tg ψ Sn =
1
n2
n
= ∑ In sen n1 ω t + αn + ψ L , siendo:
n3 n1 2 2 ∑ I Ln1 + ∑ I Ln3 1 1
n1 2 n2 2 ∑Vn1 + ∑Vn2 × 1 1
Realizaciones
n1
1
o Potencia aparente.Por definición, como producto de los valores eficaces de la tensión y de la corriente se obtiene: SS =
n
n2
)
(
+ ∑ Vn n2 ω C 1
2
)
2
Por la primera ley de Kirchhoff: iS= (t ) iC (t ) + iL (t )
1
1
1
In cos ψ Sn = I Ln cos ψ Ln 1
1
1
1
1
Combinando los valores eficaces de las corrientes: n1
n2
(
IS2 = ∑ In2 + ∑ Vn n2 ω C 1
1
1
2
n3
)
2
+ ∑ I Ln2
3
1
La potencia aparente en la fuente de tensión se expresará por: n2 n1 SS2 =V 2IS2 = ∑Vn 2 + ∑Vn 2 × 2 1 1 1
n1 × ∑ Vn 2n12 ω 2 C 2 + I Ln2 − 2Vn I Ln n1 ω C sen ψ Ln + 1 1 1 1 1 1
)
(
+
n2
∑V 1
n3 n ω 2 C 2 + ∑ In2 3 1
2 2 n2 2
Como solo el grupo de armónicos n 1 de la tensión y corriente en la carga contribuyen a la potencia media, ésta viene dada por: PS= P= L
n1
∑V 1
n1
I Ln cos ψ Ln 1
1
El factor de potencia vendrá dado por: n1
fp = S Esquema de un circuito con carga no lineal alimentada por una tensión periódica no sinusoidal y con condensador de compensación.
42
PS = SS
∑V 1
n1
I Ln cos ψ Ln 1
1
V IS
El máximo valor del factor de potencia, por compensación de reactiva mediante un condensador, se obtiene por el procedimiento de diferenciación: d fpS PS d SS PS d IS = = 2 d C SS d C V IS2 d C
)
La luz a escena
En detalle
n
Estudios
n
n
Proyectos
Cuando el factor de potencia es máximo la derivada es cero, por tanto la condición de máximo factor de potencia
(fp ) S
se obtendrá por la condición:
max
d fpS d SS d IS = = , operando: d C d C d C
)
Mientras fluya una corriente por el circuito SS ≠ 0 . Por lo tanto el valor CS de C que hace que la potencia aparente total sea un máximo, o un mínimo, se obtiene cuando:
d C
= 0 , es decir: n1
CS =
∑V
C) (=
1
fpmax
n1
I Ln n1 sen ψ Ln 1
n1
Notas de prensa
aplica a
una impedancia no lineal resultando una corriente instantánea de valor: i (t ) = 2 20 sen (ω t − 45° ) +
+10 sen (2 ω t − 60° ) + 10 sen (3 ω t + 60° )
Se desea obtener el máximo factor de potencia obtenible mediante compensación de reactiva con un condensador en paralelo con la fuente y el valor óptimo del condensador para una frecuencia de 50 Hz. cas comunes a la tensión y a la corriente corresponden al primer (fundamental) y segundo armónico. El grupo n2 de
2
1
n
En este ejemplo el grupo n1 de componentes armóni-
ω ∑Vn 2 n12 + ∑Vn 2 n22 1
Productos
Hay que hacer notar que el cálculo del valor de la capacidad del condensador que conduce al factor de potencia máximo no involucra la descomposición de la potencia aparente en sus componentes analíticas. No obstante esa descomposición es muchas veces útil.
1
n2
1
n
v (t ) = 2 200 sen ω t + 200 sen (2 ω t − 30° ) Se
n2 + ∑Vn 2 n22 ω 2 C dC 2 1
d SS
Realizaciones
Ejemplo.Una tensión periódica no sinusoidal de valor instantáneo:
n1 2S d SS 2V 2 ∑ Vn 2 n12 ω 2 C −Vn I L n n1 ω + = S 1 1 1 1
(
n
d 2 SS
= > 0 por lo que la
armónicos presentes en la tensión y no en la corriente es
condición anterior represente una condición de mínimo
y no en la tensión contiene el tercer armónico, pero no es necesario para el cálculo del condensador. El valor óptimo del condensador viene dado por la expresión:
La segunda derivada es siempre
2
d C
para la potencia aparente SS . El mínimo de esta potencia se obtiene sustituyendo el valor de C por CS en la expresión de la potencia aparente, es decir: SS2 = V 2IS2 min
min
n1
n2 n1 = ∑Vn 2 + ∑Vn 2 × 2 1 1 1
(
−2Vn I Ln n1 ω CS sen ψ Ln 1
1
fpS
max
∑V 1
=
n1
I Ln cos ψ Ln 1
1
SS
n1
)+
=
max
min
Siendo: = IS2 min
n1
∑V 1
(
1
1
−2Vn I Ln n1 ω CS sen ψ Ln 1
n2
1
n3
+ ∑V n ω C + ∑ I 1
2 2 n2 2
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2
2 S
1
1
2 Ln 3
I Ln n1 sen ψ Ln 1
n1
1
n2
ω ∑Vn 2 n12 + ∑Vn 2 n22 1
1
2
1
n1
I Ln n1 =2002 × 12 + 2002 × 22 =2 × 105 V 2 1
El ángulo
1
n2 n1 ∑Vn 2 + ∑Vn 2 IS2 2 min 1 1 1
)+
1
es el ángulo de desfase entre la corriente
1
1
n1
∑V
n1
I Ln n1 sen ψ= 200 × 20 × 1 × sen 45° + Ln 1
1
+ 200 × 10 × 2 × sen 30°
I Ln cos ψ Ln 1
ψ Ln
I Ln y la tensión Vn , por tanto:
1
∑V
n1
n1
∑V 1
n1
I Ln n1 sen ψ Ln = 4.828VA 1
1
A 50 Hz la capacidad CS será:
CS =
∑ Vn 2n12 ω 2 CS2 + ILn2 − 1
fpmax
n1
En este caso:
n1
; fpS
1
1
n2 n3 + ∑Vn 2n22 ω 2 CS2 + ∑ In2 2 3 1 1 El máximo factor de potencia que se puede obtener mediante la compensación con un condensador ideal será:
n1
∑V
C) (=
CS =
n1 × ∑ Vn 2n12 ω 2 CS2 + I Ln2 − 1 1 1 1
nulo y el grupo n3 de armónicos presentes en la corriente
4.828 = 76'8 µF 2 π × 50 × 2 × 105
La corriente mínima suministrada por el generador IS
min
en
presencia del condensador CS , teniendo en cuenta que en este caso n2 = 0 será:
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n1
∑ (V
= IS2 min
n
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n ω 2 CS2 + I Ln2 −
2 2 n1 1
1
n
1
−2Vn I Ln n1 ω CS sen ψ Ln 1
1
n3
1
) + ∑I 1
2 Ln 3
,sustituyendo:
= 22 A .
n1
V 2 = ∑ En2 = 2002 + 2002 = 80.000 ; V = 283V . 1
El valor mínimo de la potencia aparente suministrada por el generador: SS =× V IS = 22 × 283 = 6'226 kVA . min
La potencia media suministrada por el generador: n1
PS = ∑ En In cosψ Ln = 1
1
1
1
= 200 × 20 × cos 45° + 200 × 10 × cos30 = ° 4'56 kW El máximo factor de potencia:
PS 4'56 fp = = = 0'733 . max SS 6'226 min
La corriente por la carga: IL =
202 + 102 + 102 = 24'5 A
La potencia aparente = SL V= I L 6'95 kVA
absorbida
por
la
carga:
Factor de potencia de la carga: fp = L
PL 4'56 = = 0'66 SL 6'95
La utilización de un condensador conectado en paralelo en terminales de la fuente de tensión incrementa el factor de potencia un 10% respecto al valor sin compensación. 4.- Compensación en circuitos no lineales alimentados con una tensión no sinusoidal. El consumo más económico para una carga eléctrica se verifica para factor de potencia unidad, cuando la potencia media es igual a la potencia aparente. Bajo esta condición la corriente de alimentación es mínima, consecuente con una potencia media determinada a una tensión fija. Por lo tanto, las pérdidas por calentamiento en las líneas de suministro también son mínimas. El proceso de corrección del factor de potencia es un intento de reducir el valor de la potencia aparente de una carga al valor de la potencia media consumida. La corrección del factor de potencia, o
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Notas de prensa
compensación, puede verse también como un medio para incrementar la eficiencia del sistema. En un sistema eléctrico se pueden considerar dos tipos diferentes de eficiencia:
rente de entrada:
El valor eficaz de la tensión suministrada por el generador es:
min
Productos
ηint =
P0
Pin
o Eficiencia externa.También llamado factor de potencia, se define con la relación entre la potencia media de entrada y la potencia apa-
2
1
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dia de salida y la potencia media de entrada:
2414 + 2002 × 22 × + 102 − 5 10 2414 − 2 × 200 × 20 × 1 × sen 30° + 102 5 10 min
Realizaciones
o Eficiencia interna.Se puede definir mediante la relación entre la potencia me-
2 2414 2 2002 × 12 × IS= + 202 − 5 min 10 2414 − 2 × 200 × 20 × 1 × sen 45° + 5 10
y operando se llega a: IS
n
ηext =
Pin
Sin
En contraste con la eficiencia interna, la eficiencia externa o factor de potencia no muestra las pérdidas de energía sino que indica la regularidad de la distribución de la potencia en el tiempo. Una resistencia ideal tiene una eficiencia externa unidad, o factor de potencia, el máximo valor posible, independientemente de la forma de onda de la fuente de suministro de energía eléctrica. Este hecho conduce, de una forma sencilla y general así como práctica, a la definición de un sistema con eficiencia externa unidad que será aquel para el cual la eficiencia externa, o factor de potencia, sea la unidad, es decir, que la corriente de entrada al sistema sea proporcional, en todo instante, a la tensión de alimentación instantánea. Esta definición es cierta independientemente de la forma de onda de la tensión de suministro.
()
Si la tensión instantánea de suministro v t soidal de frecuencia angular
ω,
es sinu-
el flujo instantáneo de
energía que fluye a una resistencia lineal R viene dada por: V2 = v .i (1 − cos2 ωt ) . R Con una tensión de alimentación no sinusoidal y una resistencia lineal R , la tensión instantánea, corriente y flujo de energía vendrán dados por:
v = 2 ∑Vn sen (n ω t + αn ) , e i = v n
R
1
Vn2
v v . i = =∑ 1 − cos (2 ω t + α n ) + R 1 R n m V V + ∑ ∑ n m × cos ( n − m ) ωt + (α n − α m ) − R m ≠n 1 2
n
{
}
− cos ( n + m ) ωt + (α n + α m )
donde el valor máximo de m no puede exceder al valor máximo de n . La curva de v (t ). i (t ) en función del tiempo para una tensión con cualquier forma de onda se puede considerar como la curva de referencia para esa forma particular de v2 1 − cos 2 ω t , v .i tensión de alimentación, así como= R figura adjunta, representa la curva de referencia para la tensión de alimentación sinusoidal.
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o Compensación por inyección de armónicos de corriente. o Compensación por mejora de las características de la carga.
La compensación de una carga no resistiva que se alimenta con una tensión no sinusoidal requerirá que la cantidad total de flujo de energía instantáneo a la carga no resistiva más la de los dispositivos de compensación sea igual a la definida por:
v .= i
n
Vn 2
∑R 1
+
1 − cos (2 ω t + αn ) +
n
m
m ≠n
1
Vn Vm
∑∑
R
{
× cos (n − m ) ωt + (αn − α m ) −
}
− cos (n + m ) ωt + (αn + α m )
Cualquier red con armónicos que no se definen en la forma de onda de referencia, expresada en la ecuación anterior, deben ser compensadas también con el fin de lograr una eficiencia externa unidad, o factor de potencia unitario. 5.- Métodos generales de compensación de circuitos. La compensación de potencia reactiva en redes de alimentación de cargas no lineales con tensiones no sinusoidales es mucho más compleja que en el caso de alimentación con tensiones sinusoidales y requiere un estudio mucho más pormenorizado que el que se pretende en este texto. Cualquier componente no deseable de la corriente, ya sea por desfase de la componente fundamental o por componentes de armónicos de orden superior, deben ser suprimidas, o bien en las líneas de suministro o desviados de la alimentación mediante ramas de drenaje. Los métodos de actuación en el problema de compensación se pueden clasificar en cuatro grandes categorías: 1.- Modificación de la propia impedancia de la carga. Con rectificadores controlados, por ejemplo, mediante la variación de los ángulos de ignición y extinción efectivos se varía la impedancia de la carga. 2.- Uso de un circuito auxiliar, activo o pasivo, en paralelo con la impedancia de la carga. El objetivo es drenar por el circuito auxiliar una corriente complementaria a la corriente por la carga de forma que la corriente total a la alimentación sea proporcional a la tensión de alimentación. 3.- Utilización de filtros en terminales de la fuente de alimentación. Cuando la tensión de alimentación es no sinusoidal el uso de filtros en la fuente de alimentación pueden desviar las corrientes armónicas de la red. 4.- Supresión de los armónicos de la corriente mediante armónicos antifase inyectados a través de un transformador de acoplamiento. En base a estos métodos se desarrollan los siguientes esquemas: o Compensación mediante ramas con circuitos resonantes. o Compensación mediante ramas con condensadores en paralelo.
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BIBLIOGRAFÍA SUSCINTA. “Some general properties of nonliear elements, I- General energy relations”. Manley, J.M. Rowe, H.E. Proc. IRE Vol 44 No 7. 1956. “The flow power and reactive components in rectifier and invertir equipments”. Calverley, T.E. English Electric Journal. Vol 13 1956. “General power relationship for positive and negative nonlinear resistive elements”. Pantell, R.H. Proc. IRE Vol 46 No 12 1958. “Instantaneous rate of energy flow in nonliear circuits and its relation to active and reactive power”. Zakikhani, P. MSc Thesis, University of Bradford, England. 1970. “Distortion of electricity power supply waveform by semiconductors”. Howroyd, D. C. IEE Conference publication 154 on Power Electronics – Power Semiconductors and their Applications. 1977. “Reactive compensation and harmónica suppression for industrial power systems using thyristor converters”. Steeper, D.E. and Stratford, R. P. Trans. IE Vol 1A-12. No 3. 1976. “Energy flow and power factor in non sinusoidal circuits”.Shephard an Zand. Cambridge University Press. 1979. “Simulación de reguladores de intensidad constante utilizados en el balizamiento aeronáutico”. Bugallo Siegel, Francisco J. Tesis doctoral. Universidad Politécnica de Madrid. 1991. “Estudio y eliminación de armónicos en el sistema de ayudas visuales a la navegación aérea en el aeropuerto de Valencia”. Midal Lombarte, Daniel. Universitat Rovira i Virgili de Valencia. 2003. “Calidad de suministro eléctrico. Penetración de armónicos. Mitigación de sus efectos en las plantas industriales”. Rodríguez Luque, Johana. Proyecto fin de carrera. Universidad Carlos III de Madrid. 2013. “Harmoonics in power systems”.Whitepaper. Nikunj Shah. SIEMENS. 2013.
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El castillo de Torre Baró ya forma parte del skyline nocturno Barcelonés Simon Lighting
El edificio está situado en una posición estratégica en la vertiente Barcelonesa, en el extremo oriental de la sierra de Collserola, el Parque Natural de la gran metrópoli. Esto lo convierte en un mirador excepcional para poder disfrutar de la ciudad. Junto con el Tibidado y Sant Pere Mártir, Torre baró forma parte de los tres grandes elementos simbólicos de la cornisa de Barcelona. Es la puerta de entrada del paseo del Mirador de les Aigües, un recorrido de 21 quilómetros por la vertiente Barcelonesa de la sierra de Collserola. Su uso está pensado para viandantes y bicicletas y en un futuro se prevé que forme parte de la Ronda Verda de Barcelona, un recorrido de unos 60km que dará la vuelta a toda la ciudad. El castillo incluye un espacio expositivo y de divulgación histórica, un punto de información del parque de Collserola y un mirador a la ciudad, teniendo en cuenta que este ámbito es la principal puerta de entrada al parque para ciudadanos de pie y ciclistas. Además es un lugar estratégico en la gestión de programas de comunicación y educación ambiental del parque, por la proximidad al punto de inicio del paseo de les Aigües.
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Historia y restauración del edificio Esta construcción se proyectó como un hotel. Construido en 1905, era un edificio aislado, de mampostería, con aperturas enmarcadas en ladrillo visto, formado por un cuerpo principal de planta cuadrada y un cuerpo añadido en forma de torre. Las aperturas de medio punto y la coronación en base de almenas imitaban a una fortificación. Finalmente, el proyecto no tuvo éxito y el edificio fue abandonado. El paso de los años contribuyeron a su degradación hasta que el Ayuntamiento ha podido restaurarlo para abrirlo al público. Visible desde muchos puntos de Barcelona, era inevitable realizar una iluminación monumental aprovechando la recuperación arquitectónica del espacio. El Ayuntamiento de Barcelona ha apostado por instalar una iluminación monumental específicamente diseñada para el castillo de Torre Baró, siguiendo los criterios del Plan Director de Iluminación, que incorpora iluminación ornamental para personalizar y poner en valor edificios singulares de la ciudad.
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Iluminación monumental El reto de este proyecto fue conseguir que Torre Baró se convirtiera en un icono identificable desde cualquiera de los puntos lejanos de Barcelona desde donde se divisa, así como de darle aspecto de escultura para los visitantes que estén en sus alrededores. En lugar de buscar efectos de iluminancia o de framing, Simon Lighting optó por una iluminación monumental que realzara el plano vertical del edificio. Por un lado la proyección en la fachada era necesaria para dar visibilidad al edificio desde la lejanía, pero por otro, los arcos de medio de punto que están presentes en toda la fachada y son la identidad de la construcción, debían iluminarse de alguna forma. Los resultados en las simulaciones de los programas de cálculo luminoartístico nos permitieron ver que la mejor solución era una iluminación contrapicada, ubicando las luminarias en los alféizares de las ventanas y destacando completamente los arcos, bañando al edificio con una aurea misteriosa de luz nocturna. Una vez aceptadas las simulaciones, las pruebas de campo fueron decisivas, pues a día de hoy, no hay forma de simular el resultado real en un ordenador. Las sensaciones
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que transmite la iluminación monumental como pueden ser la textura o el tono, sólo se perciben en el entorno real de forma que tanto la ubicación como la orientación de luminarias en la instalación, son claves para obtener el resultado deseado.
Proyección de fachada La iluminación de la fachada se realizó con proyectores Fogo Istanium® LED distribuidos por 6 columnas de 4 metros de altura alrededor del edificio. El proyector Fogo con fórmas cónicas y de gran robustez, está provisto de un grado de estanqueidad IP66 que lo hace totalmente apto para aguantar las inclemencias de un entorno natural como es el parque de Collserola. La óptica elegida fue una cónica media pues era la mejor relación entre la distancia de las columnas y la superficie del edificio, reduciendo al máximo el desperdicio de luz. Se optó por una fuente de luz de temperatura de color cálida (3.000K), con una elevada calidad de reproducción cromática (CRI de 80), pues era importante poder reproducir los tonos naranja y marrones de los ladrillos de mampostería. Todo ello se consiguió con tan solo una potencia de 58W por cada proyector; estos consumos son irrisorios si se comparan con los tradicionales de sodio o halogenuros tradicionales.
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En la primera imagen, está la iluminación básica del espacio y en la segunda, con la iluminación de una fecha específica como es el rosa del Día Mundial del Cáncer
Vandalismo Al ser un lugar aislado, se decidió adoptar medidas antivandálicas. Por un lado en los proyectores Fogo se optó por el accesorio de rejillas protectoras del difusor de cristal. Por otro, Simon tuvo que fabricar las columnas TIL a medida con las puertas de registro a 3 metros de altura.
Iluminar desde el alféizar La iluminación de los arcos se llevó a cabo con el proyector Iris LED; ello implicaba que el tamaño de la luminaria debía de caber en cada hueco del alféizar. En este caso el tipo de fuente de luz fue RGB controlado por DMX, ofreciendo una amplia gama cromática en la fachada con apenas un consumo de 43W por cada proyector.
El sistema de control El conjunto de iluminación se gestiona mediante el controlador Scena de Simon. El sistema no se limita a encender y apagar la instalación, sino que el Scena modela el espacio con luz y color. Uno de los principales motivos por los que se eligió es su fácil e intuitivo uso de la interfaz táctil, la cual elimina la necesidad de programación mediante PC. Esto unido al calendario programado, satisface perfectamente las necesidades del ayuntamiento de iluminar de forma especial el edificio en fechas señaladas. El protocolo DMX controla y orquestra a los proyectores tanto en intensidad como en color, pudiendo crear una infinidad de composiciones. Se decidió crear una escena básica para la iluminación ornamental general con tonos cálidos y diversas escenas que cambian de color según las fechas específicas que se establezcan en el Plan de usos del Castillo y siguiendo el calendario de iluminación ornamental de la ciudad. n
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Otra capacidad del sistema Scena es la de generar secuencias, a pesar de que esta aplicación no se ha decidido utilizar para este proyecto.
Datos del proyecto Proyecto: Castillo de Torre Baró Proyecto de iluminación: Simon
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San Mamés, nuevo edificio insignia de Bilbao Osram
Iluminación basada en los módulos ultrabrillantes LED Dot XL-6 RGB de Osram San Mamés ha sido llamado durante 100 años La Catedral del fútbol mundial. Este centenario campo ha sido testigo del paso del tiempo y sobre su césped se han disputado infinidad de partidos, tanto a nivel nacional como internacional. A pesar de su remodelación en 1982, con motivo del Mundial celebrado en España, el campo se había quedado obsoleto, además a ello se le sumaba que la UEFA cada vez exigía unas medidas más estrictas, como la supresión de las gradas de pie o mejoras en la seguridad y accesibilidad para personas con discapacidades. Por lo que ha sido inevitable abordar la construcción de un nuevo estadio. La construcción del nuevo San Mamés, en los mismos terrenos que el viejo, ha sido un impresionante proyecto arquitectónico. El resultado es un estadio admirado a escala mundial. El proyecto no sólo ha consistido en la construc-
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ción del campo sino en una completa regeneración de la zona, que incluye nuevos accesos viarios a la capital vizcaína, así como la instalación del Campus Tecnológico de la Universidad del País Vasco. El tiempo y el esfuerzo que implica su construcción colocan a Bilbao, como sucedió en su día con la construcción del Museo Guggenheim, en un destino turístico de primer orden, en un lugar de peregrinación para los amantes de los deportes y donde todos los equipos desean jugar sus partidos. La nueva sede será, como su antecesora, un lugar de referencia para los deportes en general y para la arquitectura deportiva en particular. El estadio es utilizado principalmente por el Athletic Club para la práctica del fútbol, si bien se ha proyectado que tenga otros usos complementarios, entre los que se incluye un centro de innovación deportiva y otro de medicina deportiva, una pista de atletismo subterránea, y un polideportivo municipal. Además, como su antecesor, puede ser utilizado como recinto para conciertos de gran envergadura. El nuevo estadio cuenta con el máximo rango otorgado por la UEFA, por lo que reúne las condiciones para ser sede de la Eurocopa de fútbol y albergar finales de la Liga Europea de la UEFA; no así de la Liga de Campeones, ya que esta requiere un aforo mayor que las 53.332 localidades que tendrá el estadio cuando finalicen las obras de construcción.
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Iluminación emocional El tratamiento de la fachada es una propuesta de Susaeta pro Lighting que apuesta por una cubierta semitransparente y permeable con un triple objetivo. En primer lugar, ennoblecer la fachada con un tratamiento capaz de transmitir valores urbanos, aspecto que no suele ser frecuente en los estadios deportivos; en segundo lugar generar transparencia exteriorinterior, de modo que el uso del estadio y las cualidades de los espacios sean percibidos por los ciudadanos y, por último, la transparencia inversa, es decir, interior-exterior para que los usuarios del estadio perciban claramente la relación con la ciudad. Alrededor de la fachada del estadio se han montado unas velas especiales para crear la apariencia de una segunda piel. La instalación cuenta con cinco anillos horizontales con cerca de 500 velas verticales de 5 metros de altura y con una torsión de 90 grados desde la parte superior a la inferior. Cada una de las velas está equipada con 17 módulos ultrabrillantes Dot XL-6 RGB, En total 42.500 puntos RGB iluminan las 2.500 velas, creando así un impresionante lienzo lumínico. También se instalaron unos perfiles especiales para
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albergar los módulos DOT XL-6 RGB y montarlos en perpendicular a la vela. Para obtener el haz de luz perfecto, cada punto se posiciona en un ángulo diferente junto con un paralúmen especialmente diseñado para evitar la visión directa de los puntos. El objetivo principal de este proyecto ha sido crear una fachada multimedia de 360 grados. De este modo se puede comunicar los diferentes estados y el ambiente que se vive dentro del estadio a la ciudad. Las secuencias de iluminación dinámica se consiguen gracias a los aparatos de Video Micro Converter (VMC) utilizados en combinación con el Sistema de Control de iluminación fx (LCE-fx). Los días de partido, teniendo en cuenta que la mayoría de los partidos se celebran en horario nocturno, el estadio ilumina su interior, a la vez que ilumina la totalidad de las lamas de la piel exterior en tono rojo, haciéndose aún más presente en la ciudad. Unos proyectores tipo flash se distribuyen aleatoriamente en la fachada, haciendo que cuando el Athletic Club marca un gol, se iluminen de manera aleatoria simulando los destellos de los flashes que se producen en el interior del campo y que son la señal y la relación del club con la ciudad, los ciudadanos y los aficionados al fútbol.
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La construcción se ha realizado en dos fases. La primera piedra se colocó el 26 de mayo de 2010 y el inicio de las obras comenzó oficialmente el 25 de junio del mismo año. El estadio ya está acabado hace meses a falta de realizar los palcos VIP. El nuevo estadio de San Mamés fue inaugurado en un partido de liga frente al R. C. Celta de Vigo en el que el Athletic Club se impuso al conjunto gallego por 3-2. Este proyecto ha corrido a cargo de un gran equipo profesional liderado por Susaeta pro lighting formado por el estudio de arquitectura, Cesar Aitor Azcarate-IDOM ACXT; Susaeta pro Lighting como lighting designer, integrador del sistema y programador de la iluminación; IDOM, al frente de la ingeniería; UTE Cerramientos, empresa de contratación; Asmotur Uriarte, empresa instaladora y OSRAM, junto a su filial Traxon, como proveedores de las soluciones de iluminación.
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Datos del proyecto Nombre del proyecto: Estadio San Mamés , Athletic Club Bilbao Localización: Bilbao Dirección: Calle Felipe Serrate Arquitecto / Estudio de arquitectura: Cesar Aitor Azcarate- IDOM ACXT Lighting Designer: Susaeta pro Lighting Director técnico: Javier Susaeta Ingeniería: IDOM Proveedor soluciones iluminación: OSRAM
De Catedral del fútbol durante el siglo XX, el nuevo estadio de San Mamés se convertirá cuando esté finalizado en un Templo Moderno de la arquitectura del siglo XXI, donde las competiciones deportivas cohabitarán en armonía con el discurrir cotidiano de la ciudad. n
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Nuevo Paisaje Nocturno para la Ciudad de Ávila Rafael Gallego, Principal Lighting Designer – Aureolighting
La ciudad de Ávila posee desde hace mas de 30 El proyecto, la estrategia lumínica años el reconocimiento de la UNESCO como un El proyecto “Nuevo Paisaje Nocturno de Ávila” es su Plan ejemplo de ciudad fortificada, que ha conservado Director de Iluminación. Consiste en la renovación de la totaíntegramente su muralla, que mantiene un lidad del alumbrado público existente en el término urbano, marcado carácter medieval, compaginando tanto inicialmente contempla tanto su parte funcional como de la aspectos religiosos como defensivos. ornamental. La densidad de sus monumentos civiles y religiosos tanto intramuros como extramuros, junto a su relación espacial e histórica con el espacio urbano, hacen de la ciudad un ejemplo de extraordinario valor que debe ser conservado, y transmitido como un legado para las generaciones venideras. Esta es la filosofía que se promueve en todos los ámbitos de gestión en la ciudad y que se ha seguido a la hora de realizar el cambio tecnológico del alumbrado público. Comunicar los importantes valores patrimoniales, históricos, culturales… con las múltiples oportunidades que tiene la iluminación ha sido el motor para desarrollar el plan director de iluminación de la ciudad de Ávila.
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Fomenta los valores culturales extraordinarios al estar imbuido de la filosofía de conservación y valorización que tan buenos resultados ha dado a la Ciudad en las últimas décadas, porque aunque uno de los principales motivos que lo pone en marcha es la eficiencia energética, este proyecto no ha querido desaprovechar la gran oportunidad que supone esta intervención generalizada en toda la Ciudad para “construir una nueva visión” de la misma y utilizar la iluminación como un elemento que mejore la vida de sus ciudadanos, a la vez que la pone en valor, la embellece y la hace mas competitiva en el territorio. Los retos a los que se enfrenta el Proyecto consisten en: • Mejorar la vida de los habitantes de Ávila y de los turistas que la visitan • Corregir los errores acumulados, mejorar la instalación y hacerla más eficiente • Incrementar la belleza de la Ciudad y el confort nocturno • Recuperar la visión de las estrellas tanto desde la Ciudad como desde su entorno (el cielo es también patrimonio) • Mejorar el marketing y posicionamiento de la Ciudad • Aumentar las pernoctaciones y los negocios
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• La ejecución del Proyecto: La obtención de recursos económicos para implantarlo • Comunicación del Proyecto: Dar a conocer la transformación de la Ciudad tanto a vecinos como a turistas y a la sociedad en general • La influencia del contexto en el Patrimonio, y las capacidades del Patrimonio de influir en su entorno
completa posible, que recoja las diferentes necesidades que tienen los habitantes y que muestre la ciudad de la manera mas bella posible.
El equipo impulsor del proyecto estuvo formado por la parte política y técnica del Ayuntamiento, encabezado por el mismo alcalde tras la incorporación de la Ciudad al Pacto de los Alcaldes (www.eumayors.eu) en el que se comprometían en reducir un 20% de las emisiones de CO2 antes de 2020. Ávila también es miembro de la Alianza Lightscape Cities (integradas por Valladolid, Córdoba, Logroño, Plasencia, Palencia y Ávila) que promueve el uso de la iluminación en la ciudad como un elemento cohesionador y regenerador a la vez que contempla el alto valor experiencial de la luz.
1.- Iluminación funcional El alumbrado público encargado de iluminar las calles 2.- Iluminación ornamental La iluminación de los monumentos y sus entornos. También plazas y jardines 3.- Iluminación lúdica Suele ser esporádica y se usa en fiestas: navidad, patronales, culturales… 4.- Iluminación comercial Es la de los escaparates, rótulos, displays, etc.. Privada y de uso comercial
Este liderazgo ha sido muy importante ya que ha dotado al proyecto de una concepción transversal y ha sido considerado como impulsor y dinamizador de la Ciudad, tanto hacia el exterior mostrando sus cuantiosos monumentos y bellos entornos, como internamente, sirviendo de acicate para que los colectivos locales se posicionen en la vanguardia y la excelencia. A este equipo inicial se fueron incorporando técnicos externos: empresas de turismo, universidades locales, fotógrafos amateurs, gremios de comerciantes y hoteleros, asociaciones de vecinos, medios de comunicación locales… Para generar una estrategia lumínica de la Ciudad, lo más
Dicha estrategia lumínica se ha “traducido” en un Lighting Masterplan estructurado en cuatro ámbitos:
Estos cuatro ámbitos a modo de capas superpuestas configuran nuestra visión del espacio cuando paseamos por la ciudad. Es cómo se nos revelan los entornos por la noche. El Masterplan se ha estructurado en estos 4 ámbitos para facilitar la gestión de las intervenciones, ya que van a ser desarrolladas en distintos momentos, con diversos presupuestos, han de cumplir variadas normativas y contienen responsables técnicos y políticos diferentes. Pero la estrategia lumínica contempla la concepción global y el desarrollo total de las acciones de manera independiente.
1.- Iluminación funcional
2.- Iluminación ornamental
4.- Iluminación comercial
3.- Iluminación lúdica
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APLICACIONES DE EXTERIOR
• Alumbrado vial • Alumbrado peatonal • Iluminación de parking • Iluminación de parques y jardines • Iluminación de autopistas • Iluminación de centros comerciales
EFICACIA
> 100 lm/W
APLICACIONES DE INTERIOR • Iluminación para oficinas • Iluminación para concesionarios de coches • Alumbrado industrial • Alumbrado comercial y de centros comerciales • Iluminación de garajes
PROYECTOR TK 400W - 44.000 lm
PROYECTOS REALIZADOS
LUMINAIRE LED SOLUTIONS
Para más información: contacto@etisa.com El módulo ETILED es un componente de la luminaria y por lo tanto su utilización en luminarias existentes y/o instaladas está sujeta a la previa autorización expresa de ETI S.A., sin ella las CEI nº 57 - 2016quedan automáticamente suspendidas. condiciones deLuces garantía y responsabilidad
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El proyecto se comenzó a plantear a finales del 2011 en reuniones internas del Ayuntamiento. Durante el 2012 y parte del 2013 se desarrolla y documenta la estrategia lumínica. El Ayuntamiento recurrió a la formula de la externalización del Servicio de Alumbrado, para lo cual convocó un concurso público que se adjudicó a la empresa de servicios Grupo EULEN SA a finales de 2013. Dicha empresa va a ser la encargada de ejecutar el Masterplan y de su mantenimiento durante un período de 12 años
La ejecución del masterplan A principio de 2014, Grupo EULEN SA comienza a ejecutar las primeras instalaciones. A día de hoy (enero de 2016) ha sido realizado:
En el ámbito 1 - Iluminación funcional A finales de 2014 ya habían sido sustituidos la totalidad de los mas de 13.000 puntos de luz de la ciudad y corregido errores existentes en la instalación antigua. El Masterplan recoge la división de la ciudad en 3 zonas: • Intramuros, con fuente de luz led 2700k • Primer ensanche de la ciudad Extramuros, con fuente de luz led 4000k • Sucesivos ensanches residenciales, con fuente de luz Vapor de Sodio 2200k En todos los casos, las luminarias no envían luz hacia el hemisferio superior y están provistas de sistemas de regulación que permiten disminuir el flujo lumínico en los momentos de la noche de nulo o mínimo uso.
El ámbito 2.- Iluminación ornamental Comenzó a ejecutarse a finales de 2014 y a día de hoy se ha finalizado el eje monumental Ayuntamiento-Diputación-La Santa (parte del antiguo cardo romano) • Fachadas y plaza del Ayuntamiento (plaza del Mercado Chico) • Fachadas y plaza de la Diputación (plaza Corral de Campanas) • Fachadas y Plaza de La Santa Actualmente se está desarrollando el proyecto de iluminación de los espacios Teresianos Monasterio de San José (Las Madres), Monasterio de Sta. María de Gracia y
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el Monasterio de la Encarnación. También el proyecto para la Plaza y Fachadas de la Plaza de Sta Teresa (plaza del Mercado Grande) con intención de ejecutar los proyectos a lo largo del presente año. En el ámbito ornamental, el Masterplan contempla la iluminación de mas de 50 monumentos y sus entornos, así como de la totalidad de la muralla que en sus 2,5 km de longitud, dispone de 88 torreones y 9 puertas y es el mayor símbolo de la ciudad. El proyecto y la instalación ya ejecutada de las áreas ornamentales del Masterplan ha sido realizada con la aportación económica de la empresa Grupo EULEN SA, en cumplimiento de su parte en el Contrato de servicios firmado con el Ayuntamiento. Como se indicó en la descripción del Proyecto, la parte económica para desarrollar el Masterplan es uno de los retos que tiene la Ciudad. A día de hoy se está buscando financiación para la continuación del mismo. Para finalizar el ámbito 2 y el ámbito 4, y hacerlo en el menor período de tiempo posible: • Presupuesto anual del propio Ayuntamiento. Lo que va a permitir que cada año se destine una partida económica al desarrollo del Proyecto. • Subvenciones de las administraciones provinciales, regionales, estatales o europeas. En cada administración habrá que solicitar en el momento en que hayan convocatorias. • Patrocinios por parte de empresas y fundaciones, para esponsorizar la iluminación de monumentos y entornos.
El ámbito 3.- Iluminación comercial El nuevo equipo municipal será el encargado de abordar el desarrollo de una nueva normativa municipal que regule el uso de la iluminación privada de uso comercial en la vía pública. Después de controlar (bajar los niveles y ordenar) la iluminación funcional y la ornamental, la iluminación comercial no puede convertirse en una “guerra de luz” para llamar la atención, necesita estar acorde con el trabajo realizado en los otros ámbitos.
El ámbito 4.- Iluminación lúdica Se plantea realizar una serie de intervenciones con carácter de show lumínico y/o multimedia de manera permanente, en diferentes entornos de la Ciudad con el objetivo de generar atractivos lumínicos-turísticos y dotar de mayor atractivo el entorno urbano.
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La comunicación del masterplan La comunicación es otra de los objetivos que contempla la estrategia lumínica. Ávila realiza una campaña de comunicación con todos los miembro de la Alianza Lightscape Cities a través de redes sociales y en medios generalistas, mediante vídeos y noticias en las que las experiencias que generan la iluminación son el eje central.
También se promueve la participación en entornos más profesionales como congresos sobre smart cities, iluminación o turismo, así como concursos, artículos y casos de estudio. La Ciudad medieval de Ávila afronta su futuro con optimismo. Sabe que tiene frente a si una gran oportunidad y no la quiere perder. La iluminación, las atmósferas, los ambientes nocturnos en la ciudad son un gran activo que no ha sido explotado hasta el día de hoy ni por sus habitantes, ni por los comerciantes ni por los turistas… y que otorgaría a Ávila una ventaja competitiva frente a las ciudades vecinas empleando la iluminación como herramienta de Marketing.
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El Masterplan “Nuevo Paisaje Nocturno de Ávila” ha sido galardonado en 2015 con el Primer Premio City.People.Light, en reconocimiento a la contribución que aporta la luz para mejorar la calidad de vida de la gente en las ciudades. El premio es otorgado anualmente por la asociación LUCI con la colaboración de Philips. Es la segunda ciudad española que recibe este prestigioso galardón después que Valladolid lo recibiera en 2011 por su proyecto “Ruta Ríos de Luz”. n Datos del proyecto Proyecto: Nuevo Paisaje Nocturno para la Ciudad de Ávila Proyecto de iluminación: Rafael Gallego, Principal Lighting Designer – Aureolighting Fotógrafo: El © de las fotos Carlos Cazurro
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Exitosa implantación de led ámbar, La Roca del Vallès Carandini
El pasado mes de diciembre, los servicios técnicos La Roca: confluencia de necesidades del ayuntamiento de La Roca del Vallès aplicaron En La Roca coinciden dos particularidades. La primera una solución de luminarias led ámbar que han es la existencia de una urbanización, denominada Sant mejorado la calidad de vida de los habitantes Carles, que hasta hace poco tenía la necesidad de actualide una urbanización rodeada por un parque zar su sistema de alumbrado público. La segunda es que la natural. Y, de paso, han marcado un hito en urbanización se sitúa en el marco de un importante espacio el cumplimiento de las nuevas –y exigentes– verde protegido: el Parque Natural de la Cordillera Litoral. En normativas catalanas en materia de protección del diciembre de 2015, la intervención municipal proporcionó una medio nocturno. solución que satisface ambas particularidades. A 25 minutos de Barcelona se encuentra La Roca del Vallès, una localidad de 10.000 habitantes, cuya economía depende de la industria, los servicios y el comercio. No en vano alberga uno de los centros de “outlet” más importantes de Europa. Pero La Roca es también, y desde hace poco, un ejemplo de éxito en la solución simultánea de diversas necesidades lumínicas. Y es que sus servicios técnicos definieron implantar un alumbrado tipo Led ámbar que facilita la vida de los vecinos de una urbanización rodeada por un parque natural, de manera eficiente y respetuosa con la biodiversidad.
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Sant Carles: la urbanización rodeada de un Parque Natural En los años 60 del siglo pasado nació la urbanización Sant Carles. La planificación no estuvo muy presente en sus inicios y se extendió de forma aleatoria por los terrenos de cuatro pueblos colindantes. La Roca del Vallès, que siempre albergó la mayor parte de su superficie, acabó absorbiéndola en 2010, aunque la integración no fue sencilla.
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El hecho de que Sant Carles hubiera quedado durante años en “tierra de nadie” había dado pie a la aparición de deficiencias que requerían la atención del ayuntamiento: pavimentos en mal estado, viales y aceras deteriorados, alcantarillado defectuoso, y, más urgentemente, la necesidad de sustituir un alumbrado obsoleto, basado en luminarias de vapor de mercurio de color corregido (VMCC), por otro que cumpliera con las normativas vigentes de eficiencia energética y contaminación lumínica. No obstante, y aunque el cambio era imprescindible, no todas las soluciones eran aceptables. La razón de ello está en el hecho singular de que la urbanización está rodeada por un parque natural. El parque: un hábitat que debe ser preservado Muchas de las 4000 hectáreas del Parque de la Cordillera Litoral se integran en el municipio de La Roca y, de hecho, rodean completamente a la urbanización Sant Carles. También albergan fauna y flora singulares: 200 especies de aves, 7 de anfibios, 13 de reptiles y 23 de mamíferos, entre los que se cuentan jabalíes, corzos y jinetas. Todas ellas, naturalmente, merecedoras de un hábitat seguro y bien preservado. Considerada por la ley como un Espacio de Interés Natural (PEIN) por su riqueza biológica, la gestión de esta reserva protegida corre a cargo de un consorcio de administraciones públicas cuyo interés primordial es el de salvaguardar los ámbitos de todas las especies y defender la estabilidad de sus ciclos de vida (o, también, sus ritmos circadianos).
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Cumpliendo con una legislación exigente Al hablar de la preservación de Espacios de Interés Natural confluyen numerosas normativas, entre las cuales se cuentan las reguladoras de la contaminación lumínica. En el caso de La Roca del Vallès, la referencia legal aplicable es la Ley autonómica 6/2001, de 31 de mayo, y sus posteriores desarrollos de 2005 y 2015. En dicho ordenamiento, el Parque de la Cordillera Litoral está considerado como una “Zona E1”. La más reciente de las disposiciones legales, el Decreto 190/2015, fue publicado por el Departamento de Medio Ambiente de la Generalitat de Catalunya en julio de 2015 y entró en vigor el 27 de noviembre. En él se define que, tanto en horario diurno como nocturno, las luminarias que tengan influencia en Zonas E1 deben tener “menos del 2% de radiancia por debajo de los 440 nm, dentro del rango de longitudes de onda entre 280 y 780 nm”. Y, en caso de iluminaciones de tipo Led , se dice que “deben tener menos del 1% por debajo de los 500 nm y longitud de onda predominante por encima de los 585 nm.” Igualmente, los flujos al hemisferio superior (FHS) no pueden sobrepasar el 1% en ningún momento del día o la noche y los niveles máximos de iluminación intrusa deben ser de 2, en horario diurno y de 1 en nocturno. La luminancia máxima permitida es de 50cd/m2 y se exige que la calificación energética de cualquier nueva solución sea la “A++”. En este aspecto, la normativa catalana es, conjuntamente con la canaria, de las más exigentes del conjunto del territorio español. Así pues, el reto al que se enfrentaban los servicios técnicos del Ayuntamiento era el de encontrar la solución más adecuada al problema de alumbrado de la comunidad que, además de respetuosa con la normativa, proporcionara el confort y la seguridad que los vecinos de Sant Carles esperaban.
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Led ámbar: la solución de éxito En el diseño de la solución, el ayuntamiento, asesorado por los fabricantes, optó por emplear luminarias de tipo Led ámbar, cuyas prestaciones, una vez instaladas y testadas, han resultado ser las siguientes: • Nivel lumínico medio: 7,70 Lux (la normativa estatal –Real Decreto 1890/2008, de 14 de noviembre– exige un valor medio de 7,5 Lux, para una clasificación D3/ D4 y una clase de alumbrado S3, como el que aquí se ha considerado). • Uniformidad media de 0,64 (medida en uno de los viales de la urbanización, que cuenta con báculos de 6 metros de altura, separados entre sí por 24 metros). • Potencia de 48 Watt por luminaria, con un flujo de 4067 lúmenes por unidad. Pudieron haberse contemplado alternativas distintas: las soluciones basadas en vapor de sodio de alta presión, por ejemplo, también ofrecen espectros de emisión aceptables
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desde el punto de vista normativo. Sin embargo la solución Led cuenta con dos importantes ventajas sobre aquella. En primer lugar, un mayor ahorro: las luminarias Led ámbar requieren únicamente de 48 Watt por unidad, contra consumos superiores en unidades de vapor de sodio y, además, a la larga, exigen menores trabajos de mantenimiento. En segundo, ofrecen una mayor uniformidad lumínica y, por tanto, un mayor confort para los usuarios: mientras los Led ofrecen índices de uniformidad de 0,64, las soluciones de vapor de sodio apenas llegan a 0,40 para la implantación existente. Así pues, al tiempo que el ciudadano percibe una iluminación homogénea, y se siente seguro mientras se desplaza, el municipio se beneficia de mayores ahorros en la factura energética y de mantenimiento. Si a todo ello añadimos el cumplimiento los requisitos de Flujo al Hemisferio Superior y de espectro de emisión ordenados por Ley, la solución Led se convierte en totalmente satisfactoria de todas las necesidades presentes en este caso.
Tabla: comparativa de datos previos y posteriores a la intervención de Carandini en La Roca del Vallès
Unidades de luminaria instaladas en Sant Carles Tipo Consumo (potencia) por unidad Eficiencia energética Nivel lumínico medio real Uniformidad media real
ANTES 89 unidades
DESPUÉS 89 unidades
Vapor de Mercurio Color Corregido (prohibido) 125 Watts, con pérdida del 25% (=156 Watts) E 5 Lux 0,2
LED 48 Watts A++ 7,70 Lux 0,64
Una solución por la que el ayuntamiento fue felicitado Hasta el momento de la intervención, las noches de la urbanización Sant Carles habían sido bañadas por la luz de 89 luminarias de VMCC. La utilización de estas lámparas está prohibida por las legislaciones nacionales y comunitarias, tanto por su gran toxicidad como por su baja eficiencia energética. Felizmente, a mediados de diciembre pasado, hubo un día en el que los 300 vecinos de la urbanización Sant Carles se levantaron de la cama con aquellas luminarias prohibidas y se acostaron, por primera vez en sus vidas, bañados por la luz de luminarias Led ámbar. Algunos testimonios cuentan que la sensación de cambio fue total, y que muchos vecinos no tardaron en manifestar su total satisfacción al ayuntamiento. Artículos publicados en los medios de comunicación locales, así lo reflejan. Los servicios técnicos del ayuntamiento de La Roca eligieron luminarias Carandini, una marca que ha demostrado ser aliado ágil, innovador y altamente competente en la ideación e implantación de soluciones que ofrecen valor a todas las partes. Cerca de cien años de relación con la ciudadanía así lo avalan. n
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Solución Led para la barandilla en el nuevo puente peatonal sobre el río Támesis Schréder-Socelec
Schréder-Socelec ofrece una completa gama de soluciones Led para pasamanos o soluciones arquitectónicas o integrados o independientes, estética o dinámica, monocromática o RGB, con distribución fotométrica simétrica o asimétrica, con integración discreta y proporcionando el máximo confort visual. Todas estas soluciones permiten que la arquitectura se utilice como hemrramienta para crear ambientes seguros pero muy agradables durante la noche. Uno de los proyectos recientemente abarcados por Schreder es la solución Led para la barandilla en el nuevo puente peatonal sobre el río Támesis El nuevo puente tiene como objetivo proporcionar una mejor conectividad entre Caversham al norte del Támesis y Reading al Sur. Ofrece una nueva ruta peatonal y carril bici a través del río, lo que aliviará la congestión en las dos rutas de vehículos existentes y proporcionaría una ruta peatonal directa entre Caversham y la estación de Reading recién remodelada. Schréder diseñó e instaló para este puente una baranda Led de 400 metros, que cambia de color. Ahora el nuevo puente ha conseguido dar vida a toda esta zona, se ha convertido en un entorno de convivencia tanto de día como de noche, pero en la oscuridad la belleza de la gama cromática de la luz lo hacen realmente fantástico. Luces CEI nº 57 - 2016
Un equipo especialista de Schréder instaló la baranda con su característica de cambio de color, la instalación implicaba muchas especificaciones para adaptarse a un diseño complejo, incluyendo crear un sistema a medida para encajar la baranda a la curvatura del puente. Además de la baranda Led, Schréder instaló una serie de sus bañadores Sculp para iluminar el puente, incluyendo uno ubicado en el medio del ‘diapasón’ en la cima del mástil de 40 metros. Schréder además instaló un display que cambia de color al rededor del resto del puente, el que incluye 28 Enyo Leds, subiendo por los cables de suspensión, 2 Noctis de 225 Led puestas bajo el puente para iluminar el envés, y franjas Led flexibles bajo dos bancas "flotantes" ubicadas en el puente. La adaptabilidad del programador Digital Multiplex (DMX) de Schréder suministrado con el esquema de iluminación Led permite ejecutar una nueva iluminación de display todos los días. El éxito del proyecto demuestra que Schréder se mantiene al frente del diseño de iluminación moderno y continúa cumpliendo con los nuevos desafíos. n
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Oviedo, con otra luz Julio Aparicio - ATP
Calle de Argüelles con los nuevos fernandinos Siglo XLA Led de ATP.
Más de 1.400 faroles fernandinos Led de ATP permiten un ahorro superior al 70% en consumo eléctrico
Otro de los viales intervenidos, calle Asturias, donde puede verse la diferencia entre el Led y el vapor de sodio (al fondo).
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La capital asturiana brilla ahora con una luz diferente, más natural y económica. Un total de 1.466 faroles fernandinos ATP Siglo XLA Led, instalados con el revolucionario Difusor Confort® para mitigar molestias oculares, iluminan ya 39 de las calles más emblemáticas de la ciudad. Con esta actuación, que constituye la primera fase del plan de sustitución de alumbrado público del Ayuntamiento de Oviedo, ATP ha logrado mejorar la imagen nocturna del casco urbano y ahorrar energía. Los nuevos equipos brindan a los viales un aspecto diáfano, claro y lleno de color, a la vez que permiten economizar en más de un 70% el consumo eléctrico y reducir ostensiblemente el flujo al hemisferio superior. La diferencia con respecto a las anteriores luminarias de vapor de sodio se manifiesta con un simple vistazo: el verde de los árboles vibra, el mobiliario urbano se dibuja con precisión y el ojo se relaja presto a descubrir matices de la ciudad hasta entonces no observados. Gracias a estos Siglo XLA Led, los objetos se perciben con su color original, en lugar de presentar el característico aspecto amarillo o anaranjado causado por otras fuentes de luz. Además, el Difusor
El saber tiene un lugar Donostia-San Sebastián XLII Simposium
Nacional de Alumbrado del CEI. Del 18 al 20 de mayo de 2016
Comité Español de Iluminación
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La calle Aureliano San Román resplandece con su renovada iluminación.
Confort de estos fernandinos, diseñado especialmente para la tecnología Led, ofrece la máxima comodidad visual y evita el deslumbramiento de los viandantes. Bulevares insignes como calle Gascona gozan ahora de una iluminación uniforme, clara y agradable, que resalta los encantos naturales de la ciudad e invita a explorar sus recovecos. Y esta flamante estampa no es flor de un día, ya que los mencionados faroles, como el resto de productos de ATP, están fabricados con polímeros técnicos de última generación –de formulación exclusiva– y son prácticamente inquebrantables. Hablamos de unas luminarias Led inmunes a la corrosión, antivandálicas, totalmente herméticas y aislantes, que se erigirán incólumes en la urbe junto a edificios y monumentos durante los años venideros.
se ajustaron potencias y ópticas para conseguir el mismo resultado lumínico, tanto en niveles de iluminancias como en uniformidades, independientemente de las dimensiones y particularidades de las vías. Asimismo, el ahorro de energía de los nuevos fernandinos ha permitido una extraordinaria reducción de los kilovatios hora consumidos al año. Este recorte tiene un alto valor ecológico y económico, y reafirma a ATP como marca puntera en cuanto a calidad y eficiencia. n
El mejor equilibrio entre ahorro, calidad y rendimiento lumínico ATP logró los mejores resultados globales en las pruebas lumínicas realizadas por el departamento de Tecnología de la Universidad de Oviedo en un ensayo sobre el terreno, y superó al resto de candidatos en el concurso público. Los pliegos de esta primera fase del proyecto, además, fueron minuciosamente estudiados para ofrecer una solución totalmente homogénea: en todas las calles intervenidas
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En esta fotografía de calle Cervantes se aprecia la magnífica reproducción cromática que se consigue con las luminarias ATP instaladas.
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KAZU nuevo producto versatil y eficiente by Schréder-Socelec
VENTAJAS CLAVE • Solución de iluminación rentable y eficiente para una rápida recuperación de la inversión • Motor fotométrico LensoFlex®2 con fotometría adaptada a diversas aplicaciones • Grado de hermeticidad IP 66 • ThermiX®: resistente a altas temperaturas (Ta 50 °C) • 2 diseños: estándar o confort • Montaje post-top adaptado a columnas de Ø60 y Ø76 mm • Protección contra sobretensiones 4 kV (10 kV opcional) • 5 años de garantía
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• Soluciones de control opcionales: célula fotoeléctrica o sistemas de control Owlet para redes autónomas e intergestionables • Sin contaminación lumínica hacia el hemisferio superior • FutureProof KAZU Inspirada en el sombrero kaza utilizado por los samuráis, es un excelente ejemplo de adaptabilidad, previsión y flexibilidad. A partir de un motor Led compacto surge este diseño minimalista y moderno que se integra en los paisajes y proporciona soluciones de iluminación sostenibles con el fin de reducir drásticamente el consumo de energía y mejorar el confort visual para los conductores, ciclistas y peatones. Fiable, eficiente, discreta y resistente, la luminaria Kazu se suministra precableada para una fácil instalación. Su diseño curvado optimiza la extracción
Simon presenta las novedades lumínicas para el sector del retail, restauración, oficinas y equipamientos culturales La ampliación de la gama de los proyectores 640 y 630 DOT con tecnología Led va dirigida especialmente por su alto rendimiento lumínico y una alta vida al sector del retail y de la restauración. En el caso de los proyectores Downlight 735, las luminarias estan diseñadas para conseguir el efecto de un confort visual
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Para más información visite www.simonled.es
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del calor y evita que penetre suciedad en la luminaria. Prácticamente sin necesidad de mantenimiento y con una garantía completa de 5 años, Kazu garantiza un rendimiento duradero y un gran ahorro. Están disponibles dos versiones diferentes de Kazu: una con un protector plano de policarbonato, y la otra con un protector simétrico con forma curvada. Ambas se caracterizan por el mismo grado de hermeticidad (IP 66) y de resistencia a los impactos (IK 08) para mantener el rendimiento. Kazu ofrece una solución muy competitiva con respecto a las luminarias equipadas con lámparas de mercurio y de sodio de alta presión para iluminar esta calle típica, clasificada CE3 (según CIE 115), con un retorno de la inversión en menos de 4 años y un ahorro de energía de hasta el 83%.
Nueva luminaria para exteriores Kona de ERCO
en las oficinas y también son aplicables en centros comerciales y en aeropuertos.
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Los edificios públicos, tales como museos, bibliotecas o estaciones, se cuentan entre los elementos arquitectónicos que definen el carácter de una ciudad. Y al igual que las plazas en la textura urbanística de las ciudades, estos edificios se conforman, como nodos centrales de la vida urbana. Una iluminación efectiva potencia la fascinación que ejercen estos lugares, contribuyendo así decisivamente al atractivo de una ciudad. Con la nueva familia de productos Kona, ERCO ofrece luminarias para exteriores de aplicación versátil.
Schréder propone soluciones de iluminación que contribuyen a mejorar la vida de las personas en términos de bienestar y la seguridad de la manera más sostenible. Para más información visite www.schreder.es
Gracias a la potencia luminosa enormemente elevada y al excelente apantallamiento, Kona genera por sí misma un confort visual sin deslumbramiento incluso desde grandes distancias.
Para más información visite www.erco.com
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Los equipos de alimentación Led DLCM-E-DALI de ELT ya están aquí
Los nuevos equipos de alimentación Led de corriente constante con regulación DALI y dip switch para seleccionar la corriente de salida ya están aquí. Se trata de unas soluciones diseñadas y fabricadas en las instalaciones de ELT de Zaragoza que mejorarán la logística con
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la posibilidad de modificar la corriente de salida en pequeños pasos (25mA aprox.), lo que permitirá compensar la constante mejora de eficiencia de los Led sin tener que cambiar ni de equipo de alimentación ni de hojas técnicas de producto. Incluye todo tipo de protecciones para alargar la vida útil del producto hasta las 50.000 horas: protección térmica, protección contra sobrecarga, protección contra cortocircuitos o protección en circuito abierto. Este equipo también está disponible en clase II. Para más información visite www.elt.es
Nuevos xcene M y axen M de LUxINTEC LUXINTEC presenta la nueva familias de proyectores xcene M y axen M, con un motor de luz más compacto que las versiones existentes hasta ahora. Se adaptan a las necesidades de cada proyecto gracias a los dos modelos disponibles: • Modelos COB: incorporan Led COB y reflector, con una estética de fuente de luz que evoca a la tecnología convencional y alto lumen/W. • Modelos XO: incorporan Led de alta potencia y ópticas XQUARE OPTICS, con todas las ventajas de nuestra óptica propia, como un alto aprovechamiento de la luz. Incorporan hasta dos fuentes de luz con orientación independiente, y ofrecen alto confort visual, bajo consumo y máxima
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NUEVO elemento de ventilación GOrE® PolyVent xS (PMF 100600) PolyVent XS se ajusta perfectamente a las carcasas pequeñas de exterior actualmente en uso en los sectores de telecomunicaciones e iluminación, y en otras aplicaciones con carcasas densamente pobladas de componentes. Formato compacto que permite mayor libertad de diseño y simplifica su integración: • Diámetro reducido (11,2 mm): más fácil de integrar allí donde el espacio es limitado. • Menor altura una vez instalado (4,5 mm): menos vulnerable a impactos mecánicos. • Rosca corta (7 mm): más flexibilidad para la configuración de los componentes internos, con la posibilidad de que las paredes de la carcasa sean más finas.
System bollards, un sistema modular Led, ideal para un entorno flexible y eficiente by LLEDÓ
eficiencia. Están disponibles para montaje adosado o a carril trifásico, y con diferentes opciones de potencias, tonalidad de luz, ópticas y acabados. Para más información visite www.luxintec.com
LLEDÓ+BEGA presenta un novedoso sistema modular Led para luminarias de balizamiento BEGA LED. Esta innovación nos ofrece un sistema de iluminación para tener luminarias de la misma tecnología pero con diferentes alturas o diámetro Los accesorios auxiliares tales
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Prestaciones demostradas que satisfacen estrictos estándares: • Completa resistencia a la inflamabilidad: todos sus componentes (los materiales de la nueva membrana GORE™, del cuerpo del elemento, de la tapa y de las juntas tóricas) están homologados según la normativa UL 95 V-0 para ofrecer un plus de seguridad. • Fiabilidad: satisface estrictos estándares industriales, inclusive los de vibraciones aleatorias y luz ultravioleta. • Protección fiable contra la entrada de agua y cuerpos extraños: satisface las especificaciones IP66, IP67 e IP68 (inmersión de una hora de duración a dos metros de profundidad). Para más información visite www.gore.com/protectivevents
como los proyectores integrados, sensores de movimiento y tomas de corriente pueden ser una opción a elegir. Se consigue así, suprimir la necesidad de instalaciones adicionales y reducir los costes. Los sistemas modulares de BEGA LED pueden equiparse bajo pedido con las baterías de emergencia para una o tres horas de funcionamiento como de iluminación de emergencia. Simplemente se pide la cabeza de la luminaria y también el tubo de luminaria deseado. Ambos módulos se pueden unir con facilidad y rapidez durante la instalación. Disponible en diferentes temperaturas de color 3000K o 4000K + K4, el Led Para más información visite www.lledosa.com
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TECNARA celebra su Junta Directiva en las instalaciones de ELT El miércoles 16 de diciembre tuvo lugar en las instalaciones de ELT la Junta Directiva de TECNARA, Clúster TIET (Tecnologías de la Información, la Electrónica y las Telecomunicaciones) de Aragón. ELT ejerce en la actualidad la Vicepresidencia 2ª del Clúster por medio del Director de la División de Sistemas Inteligentes, Juan José González Méndez. A la reunión, que tuvo lugar tras una visita a las instalaciones del fabricante aragonés, acudieron representantes de importantes empresas tecnológicas de Aragón, como Víctor Vidal, Presidente de Tecnara y Marcos
En un solo paso, calcule el ahorro de costes y la reducción en emisiones de CO2 con las soluciones Led que Schréder le puede ofrecer Máxima transparencia, para poder cuantificar el ahorro
El grupo familiar Prilux crece un 15% en 2015 La empresa afronta 2016 con una expectativa de crecimiento de un 20% El grupo familiar Prilux cierra 2015 con un crecimiento en torno a un 15% respecto al año 2014. Este 2015 ha estado marcado por la consolidación del ‘made in Spain’ ya que la empresa ha apostado por la producción propia, el afianzamiento en
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Rubio, ambos de la empresa Inycom; Santiago Navarro de la empresa Keensoft, Vicepresindete de Tecnara; Sergio López, de la empresa Hiberus; Carlos Founaud, de la empresa
Iasoft-Grupo Oesía; Ignacio Martínez de Albornoz y Javier Azaña, de AREX; Iván Rodríguez, de la Universidad de Zaragoza; Gonzalo Bernal, del Grupo Efor; Antonio Sánchez, de la empresa
Ada Computer; Manuel Pérez, Gerente del Clúster TIET y Jaime González, ambos de Tecnar.
energético de la manera más fácil y rápida a través de esta nueva herramienta CALCULADORA de AHORRO de ENERGIA disponible en www.schreder.es, siguiendo unos sencillos pasos podrá comprobar los importantes ahorros de energía y reducción de emisiones de CO2 que podrá obtener al incorporar las nuestras
soluciones Led de Schréder. Esta herramienta es coherente con nuestros deseos de cercanía e integridad, es una calculadora de responsabilidad que está en línea con nuestra filosofía de empresa, pues Schréder siempre se ha fijado como objetivo ofrecer "la iluminación justa". Por ese concepto entendemos la
utilización de la iluminación de forma juiciosa desde un punto de vista técnico, pero sin olvidar la parte estética que es fundamental y medioambiental. Lo logramos mediante un control perfecto de la luz con el fin de limitar al máximo el consumo de energía.
Brasil tras la apertura de una nueva sede en verano de 2014 y la incorporación de nuevos profesionales que han ayudado al crecimiento de la empresa en zonas como Levante y Galicia.
la inversión en I+D y nuestros laboratorios propios”, asegura Carlos Pretel, CEO de Prilux. Hace ya más de 2 años, en 2013, que el grupo familiar sentó como bases de su desarrollo y crecimiento el diseño, desarrollo y fabricación de productos propios. El paraguas bajo el cual se está haciendo sostenible la evolución del ‘made in Spain. Design by Prilux’.
ellos una nueva responsable comercial de exportación, Ángeles Gonzáles, quien trabaja en equipo con Xavier Lozano que ocupa este puesto desde los inicio en exportación de Prilux. Gracias al trabajo de ambos, en esta internacionalización, la nueva meta para 2016 es Alemania. Actualmente la empresa exporta tanto a países europeos (Portugal, Francia e Italia), como a países africanos (Marruecos, Guinea y Angola) además de Brasil y Cuba.
“En 2014 hicimos un gran esfuerzo para abrir sede en Brasil y esto nos produjo un crecimiento superior al 40%. 2015 ha sido un año de afianzamiento y consolidación de las nuevas líneas de negocio: expansión internacional y fabricación propia. Para ello estamos apostando por
Durante 2015, el grupo también ha apostado por la contratación de nuevos profesionales. Entre
Para más información visite www.elt.es
Para más información visite www.schreder.es
Para más información visite www.grupoprilux.com
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NUEVO ACCESO WEB CITIGIS CLOUD La plataforma para la gestión de la Smart City y el Internet de las Cosas by ARELSA ARELSA, empresa líder en productos y soluciones de telegestión para la ciudad presenta su nueva plataforma CITIGIS CLOUD desde la web. Está diseñada para la gestión integral de instalaciones Smart City e incorpora un avanzado protocolo de comunicación para la conexión de periféricos urbanos tales como puntos de luz, sondas, contadores, sensores, actuadores, etc. Todo el conjunto conforma una Red Zonal Multiservicio dentro del Internet de las Cosas y permite actuar y acopiar información en tiempo real. Toda la información disponible es accesible a técnicos, especialistas y usuarios a través de Internet.
Instalación de la luminaria V·Max en el parking del aeropuerto de Heathrow, Inglaterra by CARANDINI El aparcamiento del aeropuerto de Heathrow en Inglaterra es una infraestructura con los más altos requerimientos de producto de iluminación debido a sus características. El aparcamiento N4 de personal es uno de los más concurridos y por tanto requiere una buena iluminación, sobretodo de noche, lo que supone un gasto energético muy elevado. Para realizar esta inversión era necesario realizar pruebas para descubrir cuál de las luminarias existentes en el mercado se ajustaba mejor a las características y necesidades del proyecto. Finalmente, Kevin
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Las principales características de la plataforma son: • Software abierto e inteligente. • Módulos escalables: Gis, Inventario, Telegestión, Mantenimiento, Energía, etc. • Base tecnológica disponible en la nube, servidor, multiciudad, etc. • Módulo Audit-e. Auditoria Denney, director de Servicios del Aeropuerto de Heathrow, responsable de la reducción del consumo energético, y su equipo, tras estudiar lo que implica invertir en tecnología de iluminación led decidió que la luminaria V·Max de Carandini era la que mejor se adaptaba e instalaron 160 luminarias en el aparcamiento. El diseño único, la eficiencia energética y los lúmenes por vatio de V·Max fueron los encargados de concederle el proyecto a Carandini que enseguida empezó con la instalación de las luminarias en el aparcamiento. V·Max cuenta con una vida útil significativamente superior a la de la bombilla de sodio, el aparcamiento es altamente
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energética permanente según decreto ley RDI 890/2008. Módulo IóT. Telegestión de periféricos urbanos dentro del Internet de las Cosas. Módulo CITIDIM. Control y regulación de leds y reactancias. Módulo Control Robo de Cables.
concurrido, lo que dificulta mucho el acceso para realizar tareas de mantenimiento, por lo que la vida útil superior a 15 años de V·Max es realmente muy útil. El diseño modular de esta luminaria facilita, en caso de avería, el reemplazo de las piezas in situ de una manera sencilla. Debido a la ubicación del aparcamiento, cerca de la pista, es muy importante minimizar la contaminación lumínica y V·Max lo hace posible.
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Notas de prensa
Apps CitiMobile. Acceso a Citigis desde Smartphone. Seguimiento GPS de vehículos. Módulos de Gestión de Edificios. Gestión de suministros. Electricidad, agua, gas, etc. Packs control sondas medioambientales. Informes en la Web. Gestión documental. Gestión de usuarios. Máxima compatibilidad en Import/Export de información. Copias de seguridad.
CITIGIS CLOUD dota de los recursos necesarios para presentar informes y trazar planes de mejora y ahorro energético. Para más información visite www.arelsa.com
Los trabajadores y los conductores de autobús que llevan a gente del aparcamiento al aeropuerto y al revés, están muy contentos con el cambio realizado ya que disponen de mucha más iluminación, y más clara, en la zona. Para más información visite www.carandini.com/
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