Cambios y desarrollo en el alumbrado exterior

Iván Cid Jiménez. Ingeniero I+D+i. División Electrónica. ELT

Estamos viviendo tiempos apasionantes refiriéndonos al alumbrado público exterior. En muchas ciudades, barrios y calles se están experimentando cambios importantes que son consecuencia de los avances tecnológicos que está fomentando el sector de la iluminación en todo el mundo.

La iluminación ha dejado de ser una simple fuente de luz, y cada vez más ciudadanos la aprecian como una interfaz más con la que interactuar o sentirse cómodos y seguros a la vez que nos ofrece otros servicios y sepamos que está comprometido con valores clave en el siglo XXI, como la eficiencia energética. Cada vez más una luminaria está dejando de ser un dispositivo de apagado/encendido, incorporando distintos tipos de tecnología que le permiten ahorrar dinero en la factura eléctrica, disminuir su flujo luminoso si no es necesario, adaptarse a los horarios nocturnos de la ciudad y personalizar su servicio a cualquier cliente. Además, la fuente de luz también está cam- biando. Cada vez más se busca una luz de calidad, que produzca menos fatiga visual, que sea más agradable al ser humano, que nos mantenga despiertos, atentos, pero no alerta. Una luz coherente con nuestro estilo de vida y con nuestras circunstancias del día a día, que son cambiantes. En definitiva, el alumbrado exterior está dejando de ser aquella farola solitaria, derrochadora o incoherente en muchos casos para cobrar un significado vital y siempre necesario, permitiendo la regulación y la excepción como norma, e impulsando la eficiencia energética y las tecnologías de la información, confiriendo a la vez una personalidad única para cada lugar.

Tipos de soluciones de alumbrado exterior

A las típicas soluciones clásicas de alumbrado exterior, se han ido añadiendo otras en los últimos años, que fundamentalmente se dividen en:

• Soluciones con balasto electrónico para lámparas HID, de alta intensidad de descarga, que se clasifican en:

Lámparas de vapor de mercurio a alta presión.

Lámparas de vapor de sodio a alta presión.

Lámparas de vapor de mercurio con aditivos metálicos (halogenuros metálicos por su nombre común).

Lámparas de vapor de sodio a baja presión.

• Soluciones basadas en tecnología LED, disponiendo de una fuente de alimentación llamada ‘driver’ y una fuente de luz denominada ‘módulo LED’.

Soluciones con balasto electrónico para lámparas HID

Vamos a analizar la gama BE-EN-MH, en sus diferentes versiones. Gama que ofrece un comportamiento robusto y eficiente que es necesario para el entorno en el que va a ser instalado, siendo sus características más importantes las siguientes:

• Robustez. Los equipos incorporan diversos tipos de protecciones y ventajas.

Protección contra rayos y sobretensiones hasta 6kV, pudiendo ampliarse por medio de equipos auxiliares, en concreto la familia ITP (Input Transient Protection – Protección contra sobretensiones en la entrada).

Protección térmica para proteger el sistema ante calentamientos excesivos.

Protección contra efecto rectificador y fin de vida de la lámpara.

Protección contra cortocircuito en lámpara.

Protección contra humedad, encapsulado con resina en su interior. No incorporan condensadores electrolíticos, por lo que gozan de una vida extendida, 80.000 horas a Tc.

• Seguridad. Los equipos trabajan en baja frecuencia, a 178Hz, evitando así el conocido como ‘efecto sónico’, que puede llegar a destruir la lámpara cuando es alimentada en alta frecuencia, por encima de 20kHz.

• Fiabilidad. Incorpora tecnología pulsopausa, una técnica de encendido de lámpara por medio de una secuencia de pulsos optimizada de 5kV, posibilitando un mejor reencendido en caliente y reduciendo el efecto de parpadeo durante el encendido.

• Eficiencia. Mejoría entre un 2 y un 12% respecto a las soluciones clásicas de iluminación, permitiendo mayor flujo luminoso con menor consumo de la red eléctrica.

• Regulación. La gama BE …-EN-MH se adapta al cliente para conseguir la regulación que precise, distinguiendo las familias:

BE …-EN-MH-SMI. No necesita línea de mando, ajustando automáticamente el paso a nivel reducido para la parte central de la noche. La eficiencia en el cálculo está garantizada para cualquier duración de la noche.

BE …-EN-MH-SMI2. Mismo SMI pero en 2 niveles de regulación, permitiendo un mayor ahorro y una mejor adaptación a las necesidades de alumbrado.

DBE … Equipos dimables por regulación en cabecera. Se encargan de cuidar el estado de la lámpara, manteniéndola 15 minutos a plena potencia, momento a partir del cual pueden ser reguladas por medio de la variación de la tensión de red. Estas son algunas de las características más destacables de la familia de balastos electrónicos para lámparas de descarga. Aunque otra muy importante a tener en cuenta, es la adaptabilidad a las necesidades de cada cliente para que la satisfacción sea máxima.

Las consecuencias del desarrollo centrado en la eficiencia, funcionalidad y robustez, mezclado con el buen servicio y la adaptación del producto al cliente final es la clave del éxito.

Soluciones Basadas En Tecnolog A Led

A la vanguardia del mundo de la iluminación se encuentran, sin duda, las soluciones basadas en tecnología LED, por diversos méritos. A la ya conocida mejora sustancial de la eficiencia, están empezando a ser importantes otros aspectos que ya hemos citado pero que en tecnología LED adquieren un significado más importante. Nos estamos refiriendo a la adaptabilidad por medio de la programabilidad, es decir, que el cliente final sea capaz de interactuar con los dispositivos de iluminación para crear una luminaria que recoja las necesidades exactas de un cliente, y someterlas a cambios cuando se precise. No solo se trata de proporcionar un flujo luminoso mayor, más eficiente y de más calidad, se trata también de suministrarlo sólo cuando sea necesario, en la intensidad en que sea ordenado. No es tan importante la regulación que se hace de unos equipos si no la capacidad de dichos equipos para gestionarse eficientemente por sí mismos, y saber de primera mano cómo deben comportarse gracias a una red de sensores comunicados con ellos. No es solo arrojar luz a los espacios públicos, si no hacerlo de manera que resalte el entorno, la comodidad, la seguridad y de que cree emociones agradables en todos nosotros. No es solo asegurar la vida de un equipo por encima de todo, si no ser capaces de protegerse y seguir cumpliendo su cometido, que es iluminar, mientras sea posible… no es solo la seguridad de cómo actúa un equipo robusto y de calidad, si no la capacidad que tenga de manejar esa información y de reportarla para hacer estudios y evaluaciones continuas, todas ellas encaminadas a mejorar la industria, permitir el mayor ahorro y a la vez el mayor confort para el ciudadano de a pie.

La gama LC-XT, diseñada y fabricada en Zaragoza por los ingenieros de ELT para alumbrado exterior, ofrece diversas potencias y corrientes para adaptarse a las principales necesidades de los fabricantes más relevantes. Entre muchas, las características más importantes son:

• Fiabilidad. Los equipos incorporan diversos tipos de protecciones y ventajas que hacen de ellos unos productos robustos en cualquier situación.

Protección contra rayos y sobretensiones hasta 6kV, pudiendo ampliarse por medio de equipos auxiliares, en concreto la familia ITP (Input Transient Protection – Protección contra sobretensiones en la entrada).

* LossistemasdeprotecciónbasadosenlatecnologíaITPtratandetenerbajocontroleleslabón más débil de la cadena ante un eventual fenómeno dedescarga,comounrayo.Deesamanera,antes dellegaralatensiónderupturadelsistemadela luminariaconrespectoatierra,producenunadescargaatravésdelpropiosistemadeprotección quetrasladalaenergíaquepudieseserpeligrosa deunamaneraseguraatierra

Protección térmica para proteger el sistema ante calentamientos excesivos. Protección contra fallo por cortocircuito y circuito abierto en el módulo LED. El equipo se protege contra maniobras inadecuadas del instalador.

Protección contra sobrecarga. El equipo detecta si una carga no es la adecuada y se protege para no causar daños ni al módulo LED ni al driver.

Protección contra descargas electrostáticas indeseadas en el módulo LED. Algunas luminarias, una vez diseñadas, sacan a la luz problemas con la energía estática debido a su diseño geométrico (formas alargadas con mucha superficie), que pueden llegar a dañar al módulo LED. Por medio de un circuito que, aisladamente, da salida a esa acumulación de carga, podemos prevenir este tipo de problemas. Protección contra humedad, encapsulado con resina en su interior. A pesar de ser un equipo IP20, la totalidad del circuito electrónico está encapsulado en resina de poliuretano.

Seguridad. Los equipos tienen aislamiento galvánico asegurado entre entrada y salida, evitando peligros innecesarios cuando se accede a la parte del módulo LED, y asegurando un comportamiento más robusto. Eficiencia energética. A pesar de su diseño aislado, se consiguen eficiencias de hasta el 91% por medio de una etapa electrónica semirresonante. Esto se consigue por medio del desarrollo del estado de la técnica y la investigación continua. A su vez, debe ir acompañado de un diseño que utilice los componentes más eficientes del mercado y un buen diseño de magnéticos, fundamental para el buen funcionamiento y la seguridad del equipo.

Eficiencia lumínica. La familia LC …-XT produce tan solo un 2 % de rizado en la corriente de salida, lo que permite mejorar sustancialmente la eficiencia lumínica. Un driver que produjese un rizado de un 30% estaría produciendo, aproximadamente, un descenso de la eficiencia lumínica de un 10%. Esto, traducido al alumbrado exterior y sus potencias altas, significa un importante ahorro energético. Más allá del ahorro que produce, es fundamental en aplicaciones de iluminación industrial donde intervienen máquinas con visión artificial incorporada, ya que necesitan un flujo constante de luz que la gran mayoría de equipos en el mercado no proporcionan. Temperaturas. Su buen comportamiento térmico le permite asegurar una vida útil de 50.000 horas a Tc y, además, para países de latitudes altas, se permite su comportamiento a -40ºC. Esto ha sido posible por medio de un trabajo riguroso y exhaustivo de la mano de los fabricantes de componentes electrónicos que intervienen en el diseño, todos ellos de primera línea y que se encuentran en la vanguardia del diseño y la innovación.

La existencia de una enorme cantidad de diferentes diseños de módulos LED crea la necesidad para el fabricante de drivers de estar a disponibilidad del cliente para escuchar sus necesidades y crear desarrollos acordes con el nivel lumínico que requiere, a la vez que lucha por la necesaria estandarización de corrientes y tensiones. Para saber más sobre intercambiabilidad de módulos LED, consultar el blog de ELT/ (www.elt-blog.com)

Al mismo tiempo, el desarrollo de sistemas de regulación en estos equipos, en proceso de desarrollo para su siguiente generación, permitirá que el cliente sea un actor principal en el acabado final de producto, reduciendo stocks y ampliando el servicio y la adaptación a las necesidades reales de los clientes.

Expectativas de estos productos en 2015 Las previsiones con los equipos electrónicos de iluminación son muy favorables y por buen seguro crecerán en los próximos años. Gracias a la implantación de este tipo de sistemas se está consiguiendo una sociedad más eficiente y respetuosa con el medio ambiente a la vez que nos beneficiamos del estado del arte y creamos un ambiente más agradable para todos. Seguir la senda que se ha iniciado en el alumbrado exterior se presenta como una necesidad para conseguir objetivos más ambiciosos en el mundo y en Europa, como el horizonte 20/20 http://www.eshorizonte2020.es/

Hacia dónde van los nuevos desarrollos del alumbrado exterior

La siguiente generación de luminarias para uso exterior estará mucho más unida a la investigación y a la innovación de nuevas tecnologías, pero siempre tendrá su acento puesto en aspectos como eficiencia, regulación, sostenibilidad, habitabilidad y conectividad.

El reto de la iluminación consiste en dejar de ser un actor pasivo para convertirse en una componente activa del ciudadano y de la ciudad. Cada punto de luz formará parte de una red interconectada que no solo ofrecerá iluminación eficiente y de alta calidad, si no que supondrá la mejor vía de transmisión de datos y detección de servicios, así como el mejor canal para desarrollar las TIC en cualquier lugar del mundo.