Estrategias de eficiencia energética en iluminación

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Iluminación Natural

El Código Técnico de la Edificación ha impuesto la utilización de luz natural como requisito obligatorio, mediante la implementación y el empleo de sistemas de control y regulación, en las zonas donde la luz natural es suficiente. Lo que anteriormente era una elección del diseñador ahora es un deber normativo.

La maximización de la luz natural conlleva ahorro energético significativo, especialmente en el sector terciario y, en particular, en edificios de oficinas. Además, su uso contribuye considerablemente al confort visual y, por lo tanto, a la calidad del entorno edificado.

La disponibilidad de luz natural depende de factores como la profundidad de la habitación, el tamaño y la ubicación de las ventanas y tragaluces, el tipo de acristalamiento y posibles obstrucciones externas. Normalmente, estos elementos se establecen en la fase inicial de diseño del edificio. Una planificación y diseño adecuados en esta etapa inicial pueden dar lugar a edificios más eficientes desde el punto de vista energético.

La orientación de las aberturas en la fachada es fundamental. Las más idóneas son las orientadas hacia puntos donde solo se recibe radiación difusa, en general, el norte. Si la radiación directa incide en zonas donde se pretende aprovecharla como iluminación natural, los problemas de deslumbramiento resultantes serán perjudiciales y su uso no será posible.

Iluminación Artificial

 

Un sistema de iluminación energéticamente eficiente permite lograr una reducción significativa en el consumo sin comprometer la calidad, el confort y el nivel de iluminación.

Los edificios deben contar con sistemas de iluminación apropiados para las necesidades de los usuarios y eficientes en términos energéticos, con un sistema de control que permita ajustar el encendido según la ocupación real y un sistema de iluminación que optimice el uso de la luz natural en áreas adecuadas. Los puntos clave incluyen:

      • Valores mínimos de eficiencia energética para cada tipo de edificio y uso. El parámetro de eficiencia utilizado es el Valor de Eficiencia Energética: VEE = 1 W/m² por cada 100 lux.

Los valores exigidos están en línea con los estándares actuales para oficinas, con iluminación fluorescente y de alta frecuencia, pero representan un gran avance en otras instalaciones menos eficientes en la actualidad, como escuelas, hoteles, etc.

      • Sistemas de control y regulación: se requiere el uso de sistemas básicos de control para cada zona (se prohíbe explícitamente el encendido y apagado exclusivamente desde los paneles eléctricos), detección de presencia en zonas de uso ocasional y regulación en las luminarias más cercanas (a menos de 3 m) a las ventanas, en función de la luz natural.

Con este punto, es esencial contar con un sistema de gestión de iluminación en el edificio. En edificios más pequeños, resulta muy útil la incorporación de sistemas de control en las luminarias.

      • Diseño y dimensionamiento de la instalación: para asegurar la calidad de la instalación de iluminación, se indican los datos mínimos que deben incluir los proyectos y los parámetros de iluminación se confían a la Norma UNE 12464-1, referente a «Iluminación en lugares de trabajo interiores», convirtiéndola en una norma obligatoria.
      • Características de los productos de construcción: este apartado establece valores máximos de consumo para cada tipo de punto de luz. Para las lámparas fluorescentes, se confirman los valores establecidos en el Real Decreto 838/2002, del 2 de agosto, que prohíbe la comercialización de balastos ineficientes o de alta frecuencia desde 2007. Todas las luminarias deben contar con un certificado del fabricante que demuestre el consumo total de potencia.
      • Mantenimiento y conservación: se exige que todas las instalaciones tengan un plan que garantice el mantenimiento de los niveles de eficiencia energética y los parámetros de iluminación. Este documento incluirá, entre otros datos, el período de reemplazo de las lámparas y la limpieza de las luminarias.

 

En la eficiencia de la iluminación influyen:

      • Eficiencia energética de los componentes (lámparas, luminarias, dispositivos auxiliares).
      • Uso de la instalación (frecuencia de uso, sistemas de control y regulación, aprovechamiento de la luz natural).
      • Mantenimiento (limpieza, reemplazo de lámparas).

 

Elección de los Componentes

En función de las necesidades específicas de la zona a iluminar, se seleccionan las fuentes de luz, los dispositivos auxiliares y las luminarias adecuadas.

Elección de las Fuentes de Luz: Además de sus propiedades luminotécnicas, las fuentes de luz deben elegirse con base en su eficacia luminosa, es decir, la cantidad de energía eléctrica que transforman en flujo luminoso. Por ejemplo, las lámparas incandescentes poseen una eficacia luminosa muy baja, alrededor del 2%. La Comisión Europea prohibió en 2009 la venta de este tipo de lámparas debido a su baja eficiencia.

Elección de los Dispositivos Auxiliares: Los dispositivos auxiliares tienen un impacto determinante en la eficiencia energética del sistema. Los balastos electrónicos presentan numerosas ventajas sobre los electromagnéticos, tanto en términos de comodidad visual como de ahorro energético:

      • Reducción del 25% en el consumo de energía en comparación con los balastos electromagnéticos.
      • Aumento de la eficacia de la lámpara.
      • Aumento de la vida útil de las lámparas hasta en un 50%.
      • Mejora del confort general al ofrecer una luz más agradable, sin parpadeos ni efectos estroboscópicos, eliminando también los ruidos generados por los balastos electromagnéticos.
      • Posibilidad de conexión a sensores de luz para ajustar automáticamente la intensidad luminosa de la lámpara y mantener un nivel constante de luz.

Elección de las Luminarias: La distribución de la luz puede tener dos funciones distintas: funcional, donde se busca dirigir la luz de manera eficiente, y decorativa, para crear un ambiente específico y resaltar elementos. Una iluminación adecuada y eficiente logra un equilibrio entre ambas funciones.

Sistemas de Regulación y Control

 

Los sistemas de regulación y control permiten encender, apagar y ajustar la luz mediante interruptores, sensores de movimiento y presencia, células fotoeléctricas o programación horaria. Estos sistemas optimizan el consumo energético, reducen los costos energéticos y de mantenimiento, y aportan flexibilidad al sistema de iluminación. El ahorro de energía logrado mediante estos sistemas puede ser muy significativo.

Dado que no todas las áreas requieren el mismo tratamiento, es esencial controlar las luminarias de cada zona a través de circuitos independientes. Por ejemplo, las luminarias cercanas a las ventanas deben poder regularse según la luz natural de manera diferente a otras luminarias en una sala o habitación.

      • El interruptor manual es el sistema de control más simple. Utilizado de manera adecuada, apagando la iluminación durante períodos de ausencia de personas, puede generar ahorros sustanciales, especialmente cuando varias zonas en una misma sala están controladas por interruptores distintos, lo que permite que algunas estén apagadas aunque otras estén encendidas.
      • Los interruptores temporizados apagan la iluminación después de un tiempo preestablecido y son especialmente útiles en áreas donde las personas permanecen durante períodos limitados. Por ejemplo, en los vestíbulos de edificios residenciales o en áreas de servicios o escaleras en edificios de oficinas. Los sensores de presencia o movimiento encienden la iluminación cuando detectan movimiento y la mantienen encendida durante un tiempo preprogramado. Son valiosos en zonas de paso o en áreas donde las personas permanecen brevemente.

 

En edificios residenciales, instalar estos sensores en las escaleras, por ejemplo, puede generar ahorros considerables al encender la iluminación por zonas en lugar de iluminar todos los pisos simultáneamente.

En edificios comerciales o de oficinas donde hay horarios definidos, es posible automatizar el encendido y apagado de la iluminación según el horario, ajustándose a los distintos días de la semana, incluyendo intervalos libres (como comidas, etc.), distinguiendo entre fines de semana y días laborables, e incluyendo festivos.

En edificios de uso mixto (oficinas, hoteles, etc.), resulta útil contar con un sistema que permita administrar y controlar la energía utilizada en la iluminación, de manera similar a lo que se hace en sistemas de climatización. Un control centralizado, compuesto por sensores (células fotoeléctricas, detectores de presencia, etc.) y una unidad central programable, ofrece varias ventajas:

      • Posibilidad de encender y apagar zonas mediante comandos centrales, ya sean manuales o automáticos.
      • Modificación de los circuitos de encendido a nivel central sin necesidad de trabajos eléctricos.
      • Monitorización del estado de los circuitos y el consumo.

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