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Guías técnicas de energía y medio ambiente
23. La eficiencia energética en el alumbrado.
Autor
Javier Calonge. Experto en iluminación y eficiencia energética.
Reservados todos los derechos. Está prohibido, bajo las sanciones penales y el resarcimiento civil previstos en las leyes, reproducir, registrar o transmitir esta publicación,
íntegra o parcialmente, por cualquier sistema de recuperación y por cualquier medio,
sea mecánico, electrónico, magnético, eletroóptico, por fotocopia o por cualquier otro,
sin la autorización por escrito de la Fundación Gas Natural Fenosa.
Edita
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Plaça del Gas, 8
08201 Sabadell (Barcelona)
Teléfono: 93 402 59 00 Fax: 93 745 03 20
www.fundaciongasnaturalfenosa.org
1ª edición, 2012
ISBN: 978-84-614-6173-8
Impreso en España
Índice
prólogo de Pedro-A. Fábregas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
1. La iluminación. Conceptos básicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
1.1.Luz y visión. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.Luz y color. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.Características ópticas de la materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.4.Principales magnitudes lumínicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
14
20
21
2. Los sistemas lumínicos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
23
2.1.Los sistemas lumínicos. Componentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.Los sistemas lumínicos. Diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
42
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores. . . . . . . 47
3.1.Conceptos: necesidades y posibilidades. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.Eficiencia energética en el alumbrado doméstico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3.Eficiencia energética en el alumbrado comercial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4.Eficiencia energética en el alumbrado de oficinas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5.Eficiencia energética en el alumbrado industrial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6.Eficiencia energética en las instalaciones públicas de alumbrado . . . . . . . . . .
3.7.Eficiencia energética en el alumbrado del sector del transporte. . . . . . . . . . . .
47
48
53
57
60
63
67
4. Los protagonistas del alumbrado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
69
4.1.Los protagonistas del alumbrado profesional. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.Grado de implantación y de comportamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
74
5. El impacto medioambiental del alumbrado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
79
5.1.El impacto medioambiental de los sistemas lumínicos eficientes
en el entorno. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.2.La eficiencia está en nuestras manos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3.Impacto de los sistemas lumínicos eficientes en el ser humano. . . . . . . . . . . . 6. La economía en el alumbrado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.1.Las empresas de servicios energéticos y la mejora del alumbrado
público. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.El alumbrado público en España . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.Caso práctico: Gas Natural Fenosa ofrece soluciones para el alumbrado
público de Salobre, en la provincia de Albacete. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.4.Caso práctico: Bridgestone Hispania convierte en eficiente, el alumbrado
de sus plantas industriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. La regulación del alumbrado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
86
88
97
97
107
112
120
129
7.1.Normativa legal de carácter medioambiental. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
7.2.La promoción y ayuda de las administraciones públicas a la eficiencia
energética en alumbrado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
8. El futuro del alumbrado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.1.Desarrollar tecnologías eficientes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.2.Reducir el consumo energético. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.3.Mejorar la gestión de los recursos lumínicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.4.Daylighting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.5.Minimizar los impactos medioambientales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6.Políticas gubernamentales de apoyo a la eficiencia energética lumínica. . . . .
149
150
154
156
157
158
159
Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
161
Referencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
171
Enlaces de interés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
175
Prólogo
Uno de los primeros usos de la energía fue para tener luz con la que poder ver en la oscuridad. Desde las teas, a los candiles de aceite, los quinqués de petróleo o las farolas de gas,
hasta llegar al alumbrado eléctrico el recorrido es largo y prácticamente coincide con la historia de la Humanidad.
Gas Natural Fenosa inició su recorrido construyendo a mediados del siglo xix la primera
fábrica de gas de España, producido a partir de carbón, y utilizado para realizar el alumbrado de las calles de la ciudad de Barcelona, hasta aquellos momentos poco o mal iluminadas.
El actual concepto de eficiencia también viene de lejos. En aquellos primeros momentos prácticamente en todos los contratos de alumbrado de gas del país que realizaban los Ayuntamientos con distintas empresas, regulaban con total precisión, la intensidad de la luz que debían dar
los faroles, medida en lámparas Cárcel, y este era un aspecto técnico o tecnológico.
Pero otro elemento también incidía y era más ciudadano, casi siempre se regulaba que la
iluminación de gas de las calles no debía encenderse en las noches de luna llena, por entender
que la luz de la luna era suficiente para los cotidianos menesteres de la época, a la par que
permitía un ahorro en el consumo de gas que repercutía claramente en las arcas municipales.
Pero si de estos ancestros viajamos a la actualidad, debe indicarse que España, de acuerdo
con los últimos datos disponibles, es un país poco eficiente en el aspecto del alumbrado público. Un reciente estudio de la Universidad Complutense de Madrid indica que España
consume en alumbrado público 116 kWh por habitante y año, mientras que Alemania solo
consume 43 kWh, y Francia presenta un consumo más alto pero que no supera los 91 kWh
por habitante y año.
Vislumbrar las razones por las cuales España, que indudablemente tiene más horas de sol
que Alemania, consume prácticamente el triple en alumbrado público por habitante, merecería un análisis más profundo, pero sin duda indica que existe un amplio campo de mejora.
Algunos sociólogos señalan que el problema quizás está en que el ciudadano espera percibir
en las calles durante la noche la luz a que está acostumbrado a lo largo del día, pero también
juegan elementos como la sensación de inseguridad ante una vía pública que quizás no está
–5–
oscura, pero que se percibe como oscura. En definitiva, hay elementos técnicos, pero también sociológicos y personales en la cuestión, no siendo fácil su análisis.
En cualquier caso el alumbrado público con la información disponible aparece como una de
las mayores oportunidades de mejora en la eficiencia energética de un gran número de municipios de nuestro país. En el caso concreto de algunos Ayuntamientos, el alumbrado público puede llegar a suponer entre el 50 y el 60% del consumo de energía del conjunto de sus
instalaciones. Todo ello sin olvidar el alumbrado privado (viviendas, terciario, industria) que
también presenta importantes márgenes de mejora.
Los expertos estiman que puede conseguirse con relativa facilidad un ahorro del consumo de
energía en el alumbrado público del orden del 40% con las tecnologías disponibles, cifra de
una gran importancia y difícil de alcanzar en otros usos finales de la energía.
Quizás unos datos adicionales pueden ayudar a plasmar mejor la situación:
• Una tradicional lámpara de incandescencia doméstica, en este momento ya prohibidas
por la Unión Europea, solo conseguía transformar en luz, que era la finalidad buscada,
un 5% de la electricidad que consumía, perdiéndose el otro 95% como calor expandido.
Una lámpara de alto rendimiento o un LED, aprovecha un 25% de la electricidad consumida, con lo cual para obtener la misma luz se requiere un 80% menos de electricidad.
• En las lámparas de alumbrado público la evolución desde una clásica de vapor de mercurio a una de vapor de sodio a baja presión, hace que el resultado pase de 15/45 lúmenes
por vatio a 183/200 lúmenes por vatio, o lo que es lo equivalente en promedio multiplicar la eficiencia lumínica por 6 veces.
Es evidente que no todo en iluminación es la eficiencia, siendo esta muy importante, también
hay otros elementos importantes, como: el uso del alumbrado, la calidez de la iluminación,
la temperatura de color, etc.
Para el desarrollo de este trabajo hemos tenido la suerte de disponer de un reconocido experto en la materia Javier Calonge, persona de importante trayectoria en la ingeniería de la
iluminación, con una relevante preparación técnica tanto teórica como práctica, con el que
hemos diseñado el manual de amplio uso que presentamos.
El libro «La eficiencia energética en el alumbrado» es el resultado de un amplio trabajo para
poder presentar de una forma exigente pero amena una auténtica guía exhaustiva del alumbrado eficiente. Parte de los conceptos mas básicos relacionados con la luz y el ojo humano
–6–
para terminar en los aspectos más concretos y específicos del mantenimiento de un sistema
eficiente de alumbrado.
La guía expone exhaustivamente, con todo tipo de imágenes y ejemplos, el inventario de
lámparas, luminarias y sistemas de alumbrado más avanzados, detallando qué soluciones son
las más adecuadas para cada actividad humana: viviendas, oficinas, comercios, industrias,
transporte o vías públicas. También se insiste en todos los factores que debe considerar un
gestor del alumbrado, desde la calidad hasta el coste y la eficiencia, una compatibilidad no
siempre fácil, pero necesaria para conseguir unos resultados adecuados.
Por otra parte, la publicación no esquiva los temas más debatidos, como el impacto ambiental del alumbrado (contaminación lumínica, emisiones a la atmósfera) o los aspectos económicos del mismo.
La indudable aportación que pueden realizar las empresas de servicios energéticos es presentada con detalle, como elementos que pueden coadyuvar claramente en la consecución de un
sistema de alumbrado que consiga niveles de calidad y eficiencia. Las explicaciones se apoyan en diferentes casos y experiencias prácticas.
El importante ámbito del marco regulatorio: directivas, normas y disposiciones también es presentado con detalle en el capítulo correspondiente, permitiendo situarse con facilidad en este
siempre complejo entorno. Al mismo tiempo se ilustra sobre la evolución del alumbrado hacia
la eficiencia a través del tiempo y se brinda un glosario de términos técnicos de gran interés.
La Agencia Internacional de la Energía ha indicado que el principal campo de avance en la
lucha contra las emisiones de gases de efecto invernadero debe ser la eficiencia en el uso final
de la energía, la mejora del alumbrado público está en este terreno y parece que hay elementos, tecnologías y medios para avanzar claramente en su mejora y desarrollo.
Esperamos que la publicación de este libro, sea útil para los gestores del alumbrado en organizaciones públicas y privadas, así como para expertos y estudiosos de la eficiencia energética a todos los niveles, estimulando el conocimiento y la observación, y permitiendo avanzar
en el nivel de desarrollo y competitividad en un contexto cada vez más global.
Pedro-A. Fábregas
Director General
Fundación Gas Natural Fenosa
–7–
–8–
1
La iluminación. Conceptos básicos
1.1. Luz y visión
Aunque el ojo es comúnmente conocido como el órgano de la vista (Figura 1.1), en realidad,
el órgano que efectúa el proceso de la visión es el cerebro.
En el proceso de la vista influyen tanto factores biológicos como físicos. Para llevar a cabo
este proceso son necesarios cuatro agentes:
1.La fuente productora de luz o radiación luminosa.
2.Un objeto a iluminar.
3.El ojo, que recibe la energía luminosa y la transforma en imágenes.
4.El cerebro, que interpreta dichas imágenes.
Las imágenes se forman cuando de los objetos iluminados o con luz propia, situados en el
campo de visión, parten los rayos luminosos que atraviesan la córnea y el humor acuoso.
El iris, mediante la abertura de la pupila, controla la cantidad de luz que se refracta a través
del cristalino para incidir finalmente en la retina. Allí, el pigmento fotosensible de las fotos
receptoras registra imágenes invertidas, mucho más pequeñas que la materia real, al igual que
ocurre en una cámara fotográfica réflex.
Las imágenes, una vez recibidas y formadas en la retina, se envían a través del nervio óptico
hacia el cerebro, que se encarga de interpretarlas y de rectificar su posición.
Pese a ser uno de los órganos que más información transmite al cerebro, el ojo humano tiene
limitaciones. Una de ellas, el campo visual. Si bien no es posible ver en todos los ángulos ni
en todas las direcciones al mismo tiempo, diversos estudios científicos han probado que el
–9–
Músculo
ciliar
Cámara posterior
(humor acuoso)
Córnea
Humor
vítreo
Cuerpo
ciliar
Fibras
zonulares
Pupila
Eje
visual
Punto
Cristalino
ciego
Eje óptico
Cámara anterior
(humor acuoso)
Iris
Corteza del
Retina
cristalino
Zónulas
posteriores
Nervio óptico
Esclerótica
Coroides
Figura 1.1. Composición física del ojo humano.
Fuente: The Iesna Lighting Handbook.
campo medio de visión en un adulto abarca aproximadamente 130º en el plano horizontal y
otros 130º en el plano vertical. Y esto siempre que la vista no se centre en un detalle. Cuando
esto ocurre, el campo de visión se reduce, viendo más nítido lo que se encuentra en el centro
del campo visual y menos nítido lo que se encuentra en los extremos.
Pero, además de ver, el ojo humano realiza un proceso de ajuste. Por un lado, busca, enclava
y enfoca. Cuanto más cerca esté el objeto, más convexo será el cristalino de nuestro ojo. A
medida que se aleja el objeto, el cristalino se aplana más.
Por otro lado, el ojo se adapta a los niveles de luz. Ante espacios con una intensidad lumínica reducida, la pupila se agranda para permitir la entrada de más cantidad de luxes. Si se pasa
de un local con mucha iluminancia a otro completamente a oscuras, el ojo se ve sometido a
un proceso de adaptación para cuyo ajuste total necesita unos 30 minutos. Por el contrario,
ante niveles de luz altos, se empequeñece, actuando de la misma manera que el diafragma de
una cámara fotográfica. Este proceso tarda sólo unos segundos. Su versatilidad es formi­
dable, ya que es capaz de percibir imágenes en una franja lumínica comprendida entre los
0,3 lux (noche con luz de luna) y los 100.000 lux (día claro de sol).
No obstante, como todos los órganos vivos, la edad es un factor fundamental en el comportamiento del ojo humano. Los ojos de un joven de 20 años se ajustan rápidamente a los
–10–
1. La iluminación. Conceptos básicos
cambios de luz ambiental. Sin embargo, esta velocidad se va perdiendo a medida que pasan
los años. Así, una persona adulta de 60 años necesita, aproximadamente, 10 veces más cantidad de luz que un joven para ver de la misma forma y enfocar con la misma precisión. De
igual manera, según avanza la edad de la persona, también crece el grado de molestia y perturbación ante el deslumbramiento.
Además de la edad, existen ocho factores críticos que determinan la visión y su calidad:
• La acomodación. Se produce cuando el cristalino aumenta su potencia refractiva para enfocar objetos cercanos, ya que cuando el ojo está relajado, tiende a fijar la vista en planos
más lejanos.
• La adaptación. Como se apuntaba anteriormente, es la capacidad que tiene el ojo para
ajustarse automáticamente a las diferentes iluminaciones de los objetos.
• El contraste. Se trata de la diferencia relativa de intensidad lumínica entre un punto de una
imagen y sus alrededores.
• El deslumbramiento. Fenómeno que produce molestia o disminución en la capacidad para
distinguir objetos, o ambas cosas a la vez. Se debe a una inadecuada distribución o escalonamiento de luminancias. También puede deberse a contrastes excesivos en el espacio o en
el tiempo. Los efectos que origina el deslumbramiento pueden ser de tipo psicológico
(molesto) o de tipo fisiológico (perturbador).
• La distancia. La calidad de visión del ojo humano aumenta a medida que se acerca al
objeto observado. Si acercamos demasiado dicho objeto (aproximadamente 1,5 veces la
separación entre los ojos), se pierde el enfoque y se experimenta el efecto de mareo visual.
• La luminancia. Cuanto más alta sea la luminancia (nivel de luz que refleja un objeto), mejor será la calidad de visión.
• El tamaño. Al igual que con la distancia, a mayor tamaño del objeto observado, mejor será
la imagen que nuestro ojo tome de él.
• El tiempo de exposición. Este factor incide muchísimo en la capacidad de observar detalles. Si empleamos un lapso de tiempo amplio, nuestros ojos podrán comunicar más información al cerebro que en un visionado corto. Si el objeto está en movimiento, precisará
más cantidad de luz que los objetos estáticos.
–11–
Figura 1.2. Espectro visible del ojo humano.
Fuente: The Iesna Lighting Handbook.
Un dato curioso dentro de esta materia, que también supone un límite para el ojo humano,
es la incapacidad del ojo para ver todos los espectros de luz. Si analizamos la curva de sensibilidad del ojo humano, podemos observar que las radiaciones de longitud de onda comprendidas entre 380 nanómetros y 780 nanómetros (luz ultravioleta y luz infrarroja) son
percibidas por el ojo como luz y fuera de esta gama el ojo no ve nada (Figura 1.2).
La luz blanca que se puede observar a mediodía (en una jornada soleada) es la suma de todas
las longitudes de onda del espectro visible. Si desglosamos cada una de estas longitudes de onda
de manera independiente, se obtiene una curva que ha sido elaborada por la Comisión Internacional de Iluminación, tras realizar mediciones en un gran número de personas (Figura 1.3).
Podemos observar que, para la luz blanca del día (fotópica), la máxima sensibilidad del ojo
corresponde a la longitud de onda de 555 nanómetros y al color amarillo. La mínima sensibilidad corresponde a los colores rojo y violeta. De esta forma, las fuentes luminosas cuyas
longitudes de onda corresponden al amarillo-verde son las que tienen más eficacia, aunque
de peor calidad debido a que tal luz no es apropiada para nuestro ojo, acostumbrado a la luz
blanca del Sol.
En el caso de la luz nocturna (escotópica), el máximo de sensibilidad se desplaza hacia longitudes de onda menores y, por consiguiente, las radiaciones de menor longitud de onda
(azul-violeta) producen mayor intensidad de sensación con baja iluminación.
La intensidad lumínica de la luz en una dirección determinada se expresa en candelas (cd) y
se mide con un aparato de medición que recibe el nombre de luminancímetro (Figura 1.4)
–12–
1. La iluminación. Conceptos básicos
Intensidad relativa
1,0
Fotópica
Escotópica
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
380
450
500
550
600
650
700
780
Longitud de onda (nm)
Figura 1.3. Visión fotópica del ojo humano.
Fuente: The Iesna Lighting Handbook.
y la energía lumínica de una fuente de luz se expresa en lúmenes (lm) y se mide con un aparato de medición llamado luxómetro (Figura 1.5).
En términos lumínicos, el ojo recepciona la luminosidad que resulta de la luz transmitida
o reflejada por una superficie, no la iluminancia. Esta luminosidad se denomina luminan-
Figura 1.4. Luminancímetro de precisión.
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología.
Figura 1.5. Luxómetro de precisión.
Fuente: Instituto Nacional de Meteorología.
–13–
cia y se mide en candelas por metro cuadrado (cd/m2). Por muy alto que sea el porcentaje
de luz reflejada (sobre la luz emitida), siempre se perderá una parte, ya que la absorbe el
cuerpo iluminado. Por lo tanto, la luz visible que percibe el ojo es igual a la luz emitida,
menos la luz absorbida, por el objeto iluminado. Puede medirse con un aparato llamado
fotómetro.
1.2. Luz y color
Se trata de un fenómeno físico-químico, asociado a innumerables combinaciones de luz, que
ayuda a los seres humanos a diferenciar los objetos con mayor precisión.
El color es una percepción visual que se genera en el cerebro al interpretar las señales nerviosas enviadas por los fotorreceptores de la retina. Estos receptores de luz captan el espectro
electromagnético y se lo envían al cerebro que interpreta y distingue las distintas longitudes
de onda visibles. Nuestro cerebro tiene asociado para cada longitud de onda un color determinado. Para que este proceso pueda desarrollarse, es necesaria una iluminación abundante,
ya que sin ella el ojo no es capaz de percibir las longitudes de onda.
De hecho, si la luz es pobre, la visión se efectúa en blanco y negro. Pero ¿cómo se forman
físicamente los colores? Existen dos explicaciones en función de la génesis del color.
La teoría de la síntesis aditiva (comúnmente llamada «superposición de colores luz») explica
cómo se crean colores mediante la luz. La unión de todos los espectros de luz crearía el color
blanco, mientras que el negro surgiría ante la ausencia de color. La luz blanca, a su vez, puede ser descompuesta en todos los colores por medio de un prisma. En la naturaleza esta
descomposición da lugar al arcoíris (Figura 1.6).
La síntesis sustractiva, por su parte, explica los colores generados por el hombre a través de
la mezcla de pinturas, tintes, tintas y colorantes naturales. Para clasificar los colores, se puede emplear el diagrama cromático de la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) (Figura 1.7).
Este diagrama cromático en forma de triángulo, aprobado por la CIE, se emplea para tratar cuantitativamente las fuentes de luz, las superficies coloreadas, las pinturas, los filtros
luminosos, etc. También sirve para describir las coordenadas de todas las fuentes de luz
artificial.
–14–
1. La iluminación. Conceptos básicos
Prisma
380 nm
400 nm
Luz blanca
500 nm
600 nm
700 nm
780 nm
Figura 1.6. Descomposición de la luz.
Fuente: The Iesna Lighting Handbook.
520
530
540
510
550
560
5270
500
580
590
3.200
5.000
10.000
490
6.500
24.000
2.500
800
600
610
620
630
650
700
750
480
470
460
450
400-380
Figura 1.7. Diagrama cromático de la CIE.
Fuente: The Iesna Lighting Handbook.
–15–
Los colores se dividen en función de:
• La claridad o esplendor. Depende de la iluminancia del objeto. Un objeto es más claro
cuanto más se aleja su color del negro en la escala de grises. Hace referencia a la intensidad.
• El tono o matiz. Este apartado se refiere al nombre común del color (rojo, amarillo, verde,
etc.). Hace referencia a la longitud de onda.
• La pureza o saturación. Proporción en que un color está mezclado con el blanco. Hace
referencia a la pureza espectral.
Además, debemos analizar dos aspectos importantes a la hora de percibir los colores.
Por un lado, es importante tener en cuenta el color de la fuente de luz. Existen diversos tipos
de lámparas y cada una emite un espectro de luz diferente. La composición espectral de cualquier fuente de luz puede representarse mediante un gráfico. En él se podrá apreciar la potencia radiante de cada longitud de onda, siempre que esté dentro del espectro visible. Cuanto más elevada sea su curva en cualquier punto del gráfico, más potencia emitirá en esa
longitud de onda.
Por ejemplo, una fuente de luz con una gran cantidad de potencia radiante en los espectros
azul y verde acentuará esos colores (Figuras 1.8 y 1.9).
Por lo tanto, cuanto más coincida el color de la realidad iluminada con la tonalidad de la
fuente de luz, mejor será el resultado. Por ejemplo, una lámpara de halogenuro metálico, que
reproduce muy bien en la longitud de onda de los colores rojos, hará que el color de manzanas, rosas y carnes rojas, entre otros, se vea realzado.
El segundo lugar, es importante tener en cuenta el color propio del objeto a iluminar. Si su
color no coincide con el espectro de la fuente de luz, la tonalidad del objeto no se percibirá
con claridad.
Además de estos aspectos, existen otros dos puntos clave que caracterizan la apariencia cromática de cualquier fuente de luz: la temperatura de color y el índice de reproducción cromá­
tica o rendimiento en color.
La temperatura de color de una fuente de luz se define comparando su color, dentro del espectro luminoso, con el de la luz que emitiría un cuerpo negro calentado a una temperatura
determinada. La temperatura de color se expresa en grados Kelvin.
–16–
1. La iluminación. Conceptos básicos
400
500
600
700 nm
400
500
600
700 nm
400
500
600
700 nm
400
500
600
700 nm
Figura 1.8. Diferentes espectros de color de las fuentes de luz.
Fuente: The Iesna Lighting Handbook.
1,0
0,5
0,0
400
450
500
550
600
650
700
Figura 1.9. Diferentes espectros de color de las fuentes de luz.
Fuente: The Iesna Lighting Handbook.
–17–
750
Como cualquier otro cuerpo incandescente, el cuerpo negro cambia de color a medida que
aumenta su temperatura. Primero adquiere el tono de un rojo sin brillo, luego alcanza el rojo
claro, después el naranja, el amarillo, el blanco, el blanco azulado y, finalmente, el azul (Figura 1.10).
El segundo aspecto lumínico que debemos tener en cuenta respecto a la reproducción del
color es el índice de reproducción cromática (IRC). Este factor mide la capacidad que tiene
una fuente luminosa para reproducir fielmente los colores, comparándolos con una fuente
de luz natural o ideal.
Las fuentes de luz con un índice de reproducción cromática o rendimiento en color elevado
son necesarias en aplicaciones donde es importante reproducir los colores de una manera
realista.
0,55
0,50
3.000 K
0,45
4.000 K
2.500 K
3.500 K
4.500 K
0,40
5.000 K
6.000 K
0,35
7.500 K
8.000 K
10.000 K
0,30
15.000 K
0,25
0,20
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
Figura 1.10. Diagrama de temperaturas de color.
Fuente: The Iesna Lighting Handbook.
–18–
0,55
1. La iluminación. Conceptos básicos
En la siguiente tabla, se pueden observar diferentes tipos de fuentes de luz, tanto naturales
como artificiales, su temperatura de color expresada en grados Kelvin y su índice de reproducción cromático (IRC) (Tabla 1.1).
Por otro lado, las fuentes de luz pueden agruparse en función de su índice de reproducción
cromático o rendimiento en color (Tabla 1.2).
El índice de reproducción cromática es vital en España, sobre todo desde la publicación y
aprobación, en el año 2006, del Código Técnico de la Edificación. Este documento establece,
en su apartado HE 3, los valores mínimos de IRC para cada tipo de actividad, dentro del
sector de la edificación.
Por lo tanto, cuando se aborda un proyecto lumínico, es muy importante definir correctamente estos dos parámetros, pues el resultado final de la instalación depende en buena medida de ellos. Una iluminación eficiente de calidad tiene que buscar un perfecto equilibrio
entre la cantidad de luz necesaria y la calidad de luz que se precisa.
Tipo de fuente de luz
Cielo azul
Temperatura de color (K)
Índice de reproducción
cromático
10.000/30.000
85/100 grupo 1
Cielo nublado
7.000
85/100 grupo 1
Luz solar de día
6.000
85/100 grupo 1
6.000
96/100 grupo 1
Blanco neutro
3.000/5.000
70/84 grupo 2
Blanco cálido
< 3.000
40/69 grupo 3
2.900
< 40
2.100/3.200
85/100 grupo 1
1.800
40/69 grupo 3
Lámparas de descarga (excepto vapor de sodio)
Luz día (halogenuros metálicos)
Vapor de sodio
Lámpara incandescente
Llama de una vela
Tabla 1.1. Reproducción cromática y temperatura de color por tipo de fuente de luz.
Fuente: Elaboración propia.
–19–
Grupo
de rendimiento
en color
1A
Rango
de rendimiento
en color (irc)
> 90
1B
Apariencia de color
2
60/80
3
40/60
4
20/40
Uso aceptable
Cálido/neutro/frío
Galerías de arte, tiendas
de moda, imprentas
Cálido/neutro
Hoteles, restaurantes,
oficinas, escuelas
Neutro/cálido
Imprenta, trabajo
industrial
Cálido/neutro/frío
Trabajo industrial
Oficinas, escuelas
Trabajo industrial
Trabajo industrial
80/90
1B
Uso preferible
Trabajo industrial
Tabla 1.2. Principales características de apariencia del color.
Fuente: Elaboración propia.
Estos parámetros, como veremos a continuación, permiten crear diferentes ambientes o situaciones.
Si observamos el ejemplo de esta estancia, podemos apreciar que con sólo cambiar la temperatura de color de la fuente de luz y su índice de reproducción cromática producimos de
forma inmediata una sensación que puede ser desde muy agradable hasta muy desagradable.
1.3. Características ópticas de la materia
La capacidad de transmisión de la luz no es constante, ya que está influenciada en todo
momento por el entorno. Por lo tanto, es extraordinariamente importante definir tanto el
comportamiento de la luz en diferentes situaciones, como las características propias de la
misma.
Los cuatro principales fenómenos físicos que afectan inevitablemente a cualquier espectro
de luz visible y que influirán claramente en la confección de cualquier buen proyecto lumínico son los siguientes: la absorción, la reflexión, la refracción y la transmisión lumínica.
–20–
1. La iluminación. Conceptos básicos
Hablamos de absorción (producida por la superficie iluminada) cuando la intensidad de la
radiación se reduce al atravesar la materia. Por ejemplo, cualquier objeto, al ser alcanzado
por un haz de luz solar, absorbe todos los espectros de luz, reflejando sólo el espectro que se
corresponde con el pigmento de color que el objeto posee en la superficie.
La reflexión de la luz se produce cuando las ondas lumínicas dirigidas hacia un objeto rebotan en la superficie, regresando al medio inicial.
La reflexión puede ser de diferentes clases. Se dice que es especular cuando la superficie es
lisa y el ángulo de incidencia y de reflexión es el mismo. La reflexión compuesta ocurre
cuando la superficie es irregular y el ángulo de intensidad máxima es igual al de incidencia. Se denomina difusa generalmente cuando se produce sobre superficies blancas y la luz
se dispersa en todas las direcciones. Por último, se debe nombrar la reflexión mixta, que se
produce sobre superficies brillantes, en las que parte de la luz incidente se refleja y otra parte se difunde.
La refracción de la luz es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un
medio material a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de
separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos.
La transmisión lumínica es un proceso en el cual la luz pasa a través de un medio sin sufrir
cambios de frecuencia en sus radiaciones monocromáticas. Este fenómeno es característico
de ciertos tipos de vidrios, cristales, plásticos, líquidos y del aire. Al atravesar el material,
parte de la luz se pierde debido a la reflexión en la superficie del medio contiguo y parte se
absorbe. La relación entre la luz transmitida y la luz incidente se denomina transmitancia del
material. La transmisión es regular cuando el medio generalmente es transparente (deja ver
cuerpos a través del objeto), es atravesado por el espectro lumínico y éste sale de él en forma
de haz. En cambio, se dice que la transmisión es difusa cuando el haz lumínico atraviesa el
medio (generalmente translúcido) y, al hacerlo, el haz de luz se descompone y se proyecta de
forma difusa. La transmisión mixta, por su parte, es una mezcla de las dos anteriores. Los
cuerpos suelen ser vidrios orgánicos y su difusión incompleta.
1.4. Principales magnitudes lumínicas
Existen diversas magnitudes lumínicas. En la tabla 1.3, se establece una enumeración de las
más importantes.
–21–
Magnitud
Descripción
Símbolo
Unidad
Relación
Flujo luminoso
Cantidad de luz que sale de una fuente
lumínica natural o artificial
F
Lumen (lm)
F=I·w
Eficacia lumínica
La eficacia luminosa de una fuente de
luz es la relación existente entre el flujo
luminoso (en lúmenes) emitido por una
fuente de luz y la potencia (en vatios)
e
Lumen por
vatio (lm/w)
e = F/R
Intensidad luminosa
Es la cantidad de flujo luminoso que
emite una fuente por unidad de ángulo
sólido
I
Candela (cd)
(cd = lm/sr)
I = F/S
Iluminancia
Es la cantidad de flujo luminoso que
emite una superficie por unidad de área
E
Lux (lx)
(lx = lm/m2)
E = F/S
Luminancia
Es la cantidad de flujo luminoso que
incide sobre una superficie por unidad
de área
L
Nit = cd/m2
Stilb = cd/cm2
L = I/S · cos j
Coeficiente
de iluminación
Es una medida de la eficiencia de una
luminaria en la transferencia de energía
luminosa al plano de trabajo en un área
determinada
h
%
h = F/Fe
Factor
de uniformidad
media
El factor de uniformidad media es un
factor que relaciona la iluminancia
mínima con la iluminancia media
Um
%
Um = EMIN/EMED
Factor mantenimiento
Relación entre la iluminancia promedio
en el plano de trabajo después de un
período específico de uso y la
iluminancia promedio
FM
%
FM = FPL · FDL · FT
· FE · FC
Tabla 1.3. Principales magnitudes lumínicas.
Fuente: Elaboración propia.
–22–
2
Los sistemas lumínicos
2.1. Los sistemas lumínicos. Componentes
2.1.1. Lámparas
• Fuentes de luz luminosa
Las radiaciones electromagnéticas que forman la luz se producen principalmente de tres
formas: termorradiación, radiación eléctrica y luminiscencia (Tabla 2.1).
La termorradiación
La termorradiación se produce cuando un cuerpo caliente emite luz. En la termorradiación,
la luz resultante está siempre acompañada de una enorme radiación térmica. Esta característica se utiliza en algunos casos de forma beneficiosa. Las lámparas de luz infrarroja, por
ejemplo, se utilizan para sanar. No obstante, en el caso de las fuentes lumínicas termorra-
Termorradiación
Radiación eléctrica
Luminiscencia
Fuentes de luz naturales
Sol/fuego
Relámpago
Fuentes de luz artificiales
Lámparas incandescentes
de tungsteno e incandescentes
halógenas
Lámparas de vapor de
sodio, de vapor de
Leds
mercurio y de halogenuros metálicos
Lámparas de luz mezcla
Luciérnaga
Lámparas fluorescentes
Tabla 2.1. Clasificación de las fuentes de luz naturales y artificiales.
Fuente: Elaboración propia.
–23–
diantes, empleadas para iluminar, el calor que emana la lámpara constituye una gran pérdida
energética.
Dentro de las fuentes de termorradiación natural se encuentran el Sol y las demás estrellas
del cielo. El Sol emite energía a través de la fusión nuclear de su principal componente, el
hidrógeno, que se convierte en helio. Esta conversión de hidrógeno en helio libera grandes
cantidades de energía. Por cada gramo de hidrógeno que muda a helio se generan aproximadamente 170.000 kWh. Si cada segundo 620 millones de toneladas de hidrógeno se transforman en helio, 4 millones de toneladas aproximadamente se convierten en energía, lo que
origina 680 billones de kGh por segundo. De esta cantidad, la Tierra sólo recibe una pequeña parte: cada metro cuadrado de superficie recibe aproximadamente 1.000 vatios. El 60%
nos llega en forma de energía calórica y sólo un 40% se percibe como luz visible.
El caso de la termorradiación artificial es diferente. Se obtiene calentando cualquier material
a una temperatura elevada, bien sea por combustión o incandescencia. La energía de esta
radiación depende de la capacidad calórica del cuerpo radiante.
La historia nos cuenta que el primer radiador térmico fue empleado por el Homo erectus
hace 1.400.000 años. Probablemente se trataría del fuego de una hoguera o tal vez una antorcha. Ya en tiempos modernos, pero antes de la generalización de la electricidad, las
fuentes de luz más utilizadas fueron la vela (cuyo combustible sólido era la mecha) y las
lámparas de aceite (que empleaban un combustible líquido). Después llegarían los combustibles gaseosos, como el gas de carbón mineral, utilizado principalmente para el alumbrado público.
A finales del siglo xix, una nueva fuente de luz toma relevancia: la lámpara incandescente. Su
principio de funcionamiento es sencillo: al circular una corriente eléctrica por una resistencia, ésta se calienta y emite luz visible en el espectro lumínico. Pero para evitar su combustión con el oxígeno, ese proceso se realiza en un espacio al vacío o dentro de una ampolla de
cristal llena de gas inerte. Entonces, el filamento se vuelve incandescente, adquiriendo un
color rojizo (tirando a blanco). Adquiere una temperatura comprendida entre los 2.000 ºC y
3.000 ºC, emitiendo luz y calor y trabajando como un termorradiador.
La radiación eléctrica
Se denomina radiación eléctrica a la luz generada por una descarga eléctrica en el interior de
un gas. El relámpago es el ejemplo natural más conocido de radiación eléctrica.
–24–
2. Los sistemas lumínicos
En todos los gases existen átomos de gas neutrales y electrones (cargas eléctricas libres). Si
en un tubo de descarga, entre cátodo y ánodo (sus dos electrodos o terminales conectados a
la red eléctrica) se aplica una corriente continua, se crea entre ambos un campo eléctrico que
precipita los electrones hacia el ánodo. Esta corriente de electrones «excita» los átomos del
gas contenido en el tubo de descarga. A altas velocidades, esta corriente provoca el desprendimiento de electrones de la corteza atómica. Se produce así la «ionización por choque»,
acción que aumenta la cantidad de electrones libres, realimentando y acelerando el proceso.
Por esta condición el sistema requiere de un «estabilizador» que amortigüe este procedimiento. Los iones positivos obtenidos circulan a poca velocidad en sentido contrario hacia
los electrones (situados en el cátodo). Transcurrido un breve espacio de tiempo, captura un
electrón a cambio de una emisión de energía. Si la alimentación del tubo de descarga se realiza con corriente alterna en vez de continua, los electrodos cambian periódicamente su
función, actuando ambos de cátodo y ánodo alternativamente. Dependiendo de la presión
del gas en el tubo de descarga, estas fuentes de luz se dividen en lámparas de descarga a baja
presión, lámparas de descarga a alta presión o lámparas de descarga a muy alta presión.
La luminiscencia
La luminiscencia se produce cuando los electrones de una materia son incitados a producir
radiaciones electromagnéticas. A un átomo se le suministra una cantidad de energía que «excita» al electrón, y éste cambia su órbita a otra más externa («absorbe» la energía). Tras un
brevísimo tiempo de permanencia en ese nivel, el electrón vuelve espontáneamente a su posición original, «cediendo» esa energía en forma de radiación electromagnética, principalmente radiación visible. Dentro de las aplicaciones lumínicas podemos diferenciar varios
tipos de luminiscencias:
• El láser. Este fenómeno se produce cuando un rayo con los electrones «excitados» es interceptado con otro potente rayo, de su misma longitud de onda, y es obligado a emitir
luz. El rayo de luz que incide se intensifica de forma continua, propagándose en su misma
dirección. La emisión obtenida es muy intensa y coherente, es decir, de igual longitud de
onda, fase y plano de oscilación.
• La fotoluminiscencia. Es el proceso de excitación provocado mediante radiación, casi
siempre ultravioleta de onda corta, sobre sustancias luminiscentes que transforman esa
onda corta en ondas del espectro visible. El intervalo entre los pasos de absorción y cesión
de la energía puede ser corto (menos de 0,0001 segundos) o largo (muchas horas). Si el
–25–
intervalo es corto, el proceso se llama fluorescencia; si el intervalo es largo, el proceso se
llama fosforescencia.
• La electroluminiscencia. Es la radiación provocada por un campo eléctrico. Esto se consigue insertando una sustancia luminiscente entre dos capas conductoras, a las que se les
aplica una corriente alterna. Se produce así un centelleo de bajo resplandor en toda la superficie.
• Tipos de fuente de luz artificial
En la figura 2.1 podremos ver los tipos principales de fuentes de luz.
Fuentes de luz ineficiente, obsoleta y en desuso:
• Lámparas incandescentes
– Lámparas incandescentes de vidrio soplado o metalsol
Fuentes de luz artificiales
Luminiscencia
Incandescencia
Incandescencia
de tungsteno
Halogenas
de tungsteno
Alta presión
Vapor de sodio
en alta presión
Vapor de
mercurio
Fotoluminiscencia
Electroluminiscencia
Descarga en gas
LED
Baja presión
Halogenuro
metálico
Fluorescente
lineal
Fluorescente
compacta
Figura 2.1. Tipos de fuentes de luz artificial.
Fuente: Elaboración propia.
–26–
Inducción
Vapor de sodio
en baja presión
2. Los sistemas lumínicos
– Lámparas incandescentes de vidrio prensado o par
– Lámparas incandescentes halógenas
– Lámparas incandescentes halógenas a tensión de red
– Lámparas incandescentes halógenas a baja tensión
– Lámparas incandescentes halógenas a baja tensión con reflector dicroico
– Lámparas incandescentes halógenas a baja tensión con reflector metálico
• Lámparas de descarga en gas de vapor de mercurio
• Lámparas de descarga de luz mezcla
Fuentes de luz eficiente pero sin desarrollo tecnológico:
• Lámparas fluorescentes
• Lámparas de descarga en gas de vapor de sodio en baja presión
• Lámparas de descarga en gas de vapor de sodio en alta presión
• Lámparas de descarga de halogenuros metálicos
Fuentes de luz eficientes y con alto desarrollo tecnológico:
• Lámparas de descarga de halogenuros metálicos con quemador cerámico
• LED
• Lámparas de inducción electromagnética
En la tabla 2.2 podremos analizar los aspectos más relevantes de las principales fuentes de
luz.
De esta forma vemos las características principales de las fuentes de luz, como son:
• Criterios de eficiencia energética de las fuentes de luz:
– Tipo de encendido. Instantáneo, por lo que su flujo inicial es emitido desde el mismo
encendido; o tiene tiempo de encendido, por lo que debemos esperar unos minutos
para conseguir el flujo final máximo.
–27–
Vapor de
sodio alta
presión
Halogenuro
Halogenuro metálico
metálico
(cosmópolis) LED
Instantáneo de 5-8
minutos
de 5-8
minutos
de 5-10
minutos
7-10
minutos
Instantáneo
Instantáneo
Sí
No
No
No
No
Sí
Sí
Contenido 14-100 mg
en mercurio
10-43 mg
6-45 mg
12-50 mg
10-100 mg
1-2,8 mg
Despreciable 5 mg
Lúmenes/
vatio
15-45
lum/W
86-97
lum/W
183-200
lum/W
105-150
lum/W
65-115
lum/W
96-118
lum/W
65-115
lum/W
64-73
lum/W
Vida útil
10.000 h
8.000 h
16.000 h
20.000 h
8.000 h
16.000 h
50.000 h
80.000 h
Reproducción
cromática
> 40
50-90
Monocromático
> 20
> 60
60-70
> 70
> 80
Temperatura 5.000 K
de calor
2.700/
5.400 K
2.200 K
2.700 K
2.700/
4.200 K
2.800 K
2.700/
6.500 K
2.900/
3.850 K
Parpadeo
estroboscópico
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
No
No
Coste de
mantenimiento
Alto
Medio
Alto
Alto
Medio
Medio
Muy bajo
Muy bajo
Vapor de
mercurio
Fluorescencia T5
Tipo de
encendido
5-10
minutos
Encendido
en caliente
No
Vapor de
sodio baja
presión
Inducción
Tipo
Tabla 2.2. Tipos de fuentes de luz más usadas.
Fuente: Elaboración propia.
– Encendido en caliente. Si es capaz de reencender en caliente sin esperar al enfriamiento
de la lámpara una vez reencendida después de un apagado inesperado o imprevisto.
– Lúmenes/vatio, o eficiencia lumínica de la lámpara que cuanto más elevada sea mejor
rendimiento lumínico posee.
–28–
2. Los sistemas lumínicos
– Vida útil. Número de horas de vida conservando un flujo lumínico superior al 50% del
flujo máximo inicial.
– Coste de mantenimiento, o coste de reposición más coste de depreciación del flujo lumínico inicial.
• Criterios de calidad de las fuentes de luz:
– Contenido en mercurio. Es el contenido en mercurio tóxico que contiene una fuente de
luz. Cuanto más elevado, peor.
– Reproducción cromática, o la capacidad de reproducir los colores de los objetos o cuerpos que ilumina. Cuanto más elevada sea tendrá mejor capacidad de reproducción lumínica.
– Temperatura de color, o la percepción del entorno iluminado desde sensación lumínica
muy fría a sensación lumínica muy cálida.
– Parpadeo estroboscópico, o el efecto de encendido y apagado físico intrínseco de las
lámparas que produce efectos dañinos no deseados.
2.1.2. Luminarias
La Comisión Internacional de Iluminación (en adelante CIE), define una luminaria como
«aparato que distribuye, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y contiene los accesorios necesarios para fijarlas, protegerlas y conectarlas al circuito de alimentación».
Por otra parte, la norma UNE-EN 60598. Uno define luminaria como «aparato de alumbrado que reparte, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lámparas y que comprende
todos los dispositivos necesarios para el soporte, la fijación y la protección de lámparas (excluyendo las propias lámparas) y, en caso necesario, los circuitos auxiliares en combinación
con los medios de conexión con la red de alimentación».
Para adecuarse a estas descripciones, una luminaria debe cumplir las siguientes funciones:
• Distribuir adecuadamente la luz en el espacio.
–29–
• Evitar el deslumbramiento o brillo excesivo.
• Satisfacer las necesidades estéticas y ambientales del espacio al que estén destinadas.
• Optimizar el rendimiento energético, aprovechando la mayor cantidad de flujo luminoso
entregado por las lámparas.
Desde que se crearan las primeras luminarias, la evolución ha sido constante. Este desarrollo
no sólo se ha basado en una perfección técnica, sino que también ha afectado a los objetivos
de las instalaciones luminotécnicas. Las luminarias primitivas emitían luz a través de una llama alimentada con combustibles diversos. En ese primer momento, la mayor preocupación
de los fabricantes de luminarias era el de crear una fuente de luz segura, que no supusiera un
riesgo de incendio: ni en su transporte, ni en su montaje, ni durante su funcionamiento. Superado este estadio, se fueron creando poco a poco lámparas más potentes: primero las de gas,
luego las eléctricas. Entonces, surgió la necesidad de lograr con estas luminarias una distribución luminosa apropiada, aumentando así la eficiencia del sistema. Para lograrlo, tras investigar el comportamiento físico de la luz, se perfeccionaron los cuerpos de las luminarias y se
empezaron a crear reflectores, filtros y encauzadores de luz, que permitían jugar con los haces
de las distintas lámparas. Gracias a estos avances ha sido posible satisfacer las diferentes necesidades de iluminación, cuidando la eficiencia y el confort visual, al mismo tiempo que se
aprovecha al máximo la energía utilizada.
En el diseño de una buena luminaria se consideran también los siguientes aspectos:
• Proveer un montaje seguro y sencillo para el instalador eléctrico y el equipo de mantenimiento.
• Proteger al usuario contra descargas eléctricas.
• Evitar efectos térmicos producidos por el confinamiento de la lámpara y los equipos auxiliares.
• Evitar la interferencia electromagnética y la radiofrecuencia provocada por las fuentes y
los equipos auxiliares.
• Proveer un espacio para los equipos auxiliares.
Las luminarias concebidas para prestar servicio en condiciones especiales, como por ejemplo
en entornos húmedos o con peligro de explosión, deben satisfacer exigencias mayores y requieren un proceso de fabricación más meticuloso.
–30–
2. Los sistemas lumínicos
En la actualidad, la tecnología de las luminarias ha permitido superar ampliamente a aquellas
con las cuales se buscaba casi exclusivamente el apantallamiento de la lámpara, que en general tenían una escasa eficiencia. Sin embargo, en el campo de las luminarias decorativas la
eficiencia es secundaria frente a los aspectos estéticos.
• Partes de una luminaria
La diversidad de aplicaciones y diseños de luminarias dan como resultado una amplia variedad de modelos y prestaciones. A pesar de esto, es posible distinguir las siguientes partes o
componentes (Figura 2.2):
• Cuerpo de la luminaria
• Caja o compartimento porta-equipo
• Reflector
• Cierre
Figura 2.2. Partes de una luminaria.
Fuente: Elaboración propia.
–31–
El cuerpo de la luminaria es la parte que contiene el portalámparas y los equipos eléctricos
auxiliares. Se integra de una manera más o menos fija en paredes, columnas u otros medios
de fijación, como los bastidores o ménsulas.
La caja o compartimento porta-equipo es el espacio donde se alojan los equipos eléctricos
auxiliares integrados. Este espacio debe albergar también los dispositivos de fijación. Para
facilitar el mantenimiento es preferible que este dispositivo sea practicable, lo que se consigue mediante bandejas metálicas para los equipos, con perforaciones, llamadas bandejas
porta-equipos.
Los controles ópticos pueden incluir un elemento reflector, un elemento refractor o difusor
y sistemas de apantallamiento o filtros. El reflector, por lo general, se interpone entre el
cuerpo y la lámpara. En cambio, los elementos refractores, los dispositivos de apantallamiento y los filtros se ubican en la salida de la luminaria.
El cierre protege las partes internas de la entrada de polvo, en el caso de que la luminaria esté
diseñada para instalarse en el exterior. Cuando no cumpla ninguna función óptica, debe ser
lo más translúcido posible para optimizar el rendimiento del conjunto lumínico.
Toda parte de la luminaria, que no haya sido mencionada anteriormente, debe disponer de
dispositivos de fijación mecánica y de conexión eléctrica. Ambos han de poder ser manipulados sin necesidad de herramientas para facilitar la extracción periódica, llevada a cabo durante las operaciones de mantenimiento e inspección.
• Clasificación de las luminarias
Cuando realizamos un proyecto lumínico, nos encontramos ante dos decisiones clave: la
selección de la luminaria adecuada para cada tipo de instalación y la elección de la lámpara
adecuada.
Existen diferentes criterios de clasificación que un proyectista debe considerar:
Clasificación de las luminarias según su aplicación
Una forma común de clasificar las luminarias es según su aplicación.
Este factor, a su vez, depende de la fuente utilizada y del montaje. De
este modo, una clasificación simple sería:
• Luminarias para iluminación industrial. En general, se usan luminarias
con lámparas de descarga de alta intensidad (250 W y 400 W) depen–32–
2. Los sistemas lumínicos
diendo de las características del área a iluminar. En ambientes con alto contenido en polvo
o ambientes húmedos las luminarias deben poseer cubiertas herméticas.
También pueden instalarse luminarias equipadas con fluorescentes lineales, con potencias
comprendidas entre 36 W y 58 W. En los lugares donde se necesiten altos niveles de iluminación general difusa, se escogerán con reflector, así como en los lugares donde las
exigencias sobre protección de humedad o polvo no sean necesarias. Las luminarias fluorescentes lineales se pueden instalar en espacios donde la relación entre el espacio y la altura de montaje sea menor o igual a 1. En general, se trata de luminarias suspendidas o
aplicadas sobre el techo, cerradas o abiertas, que poseen elementos reflectores y refractores con diferentes tipos de distribuciones de intensidad luminosa. Cuando la relación entre el espacio y la altura de montaje es superior a 1, las
luminarias deben proveer un haz de luz abierto para lograr altos valores, tanto de iluminancia horizontal como
vertical.
• Luminarias para iluminación terciaria (comercios, oficinas y viviendas). Las luminarias adecuadas para iluminar
comercios, oficinas y residencias se agrupan dentro de
una sola categoría, ya que poseen características similares. Contienen, en general, lámparas fluorescentes compactas, incandescentes de bajo voltaje o incandescentes halógenas. Estas luminarias pueden emplearse para iluminar puntos localizados y pueden ser móviles o fijas. Hablamos de
luminarias fijas, por ejemplo, cuando se instalan en muebles de baños o cocinas; en cambio, una luminaria móvil sería la que se coloca sobre una mesa de trabajo.
Dentro de este tipo de luminarias, las más célebres son las downlight, uplight o up-downlight. Se trata de luminarias que dirigen la luz principalmente hacia abajo, hacia arriba o en
forma mixta, respectivamente.
Las luminarias downlight se instalan en el techo, empotradas o suspendidas. Sin embargo,
cuando se usan en la iluminación de pasillos o en iluminación exterior, generalmente se
aplican en la pared. Dependiendo de su función distinguimos entre: downlight de doble
foco, wallwasher y proyector orientable.
Las up-downlight de doble foco, debido a la forma de su reflector, posibilitan un alto rendimiento luminoso, ya que incluyen una pequeña abertura de techo.
–33–
Los bañadores de pared o wallwasher emiten un haz de luz asimétrico. No sólo iluminan
el suelo, sino también la superficie vertical.
Por su parte, los proyectores orientables sirven para iluminar de forma acentuada diferentes áreas y objetos. La orientación de su cono luminoso permite adaptarlos a diferentes
tareas de iluminación.
Las luminarias de tipo uplight se pueden emplear para crear una iluminación indirecta de
un espacio, mediante la reflexión de un punto de luz dirigido al techo. Se pueden instalar
en el suelo o en la pared.
Por último, las luminarias de tipo up-downlight son la combinación de uplight y downlight. Su función es la de proporcionar una iluminación simultánea del suelo y del techo
(o de las paredes, conseguida mediante reflexión lumínica). Se pueden
instalar en la pared o suspendidas.
• Luminarias para iluminación de vías y espacios públicos. Se trata generalmente de luminarias para el alumbrado público o de grandes superficies. Normalmente están supeditadas a husos horarios establecidos por
el municipio. Estas luminarias suelen equiparse con lámparas de descarga de alta intensidad de 150 W y 250 W, en función de las características del área a iluminar.
Recientemente la CIE ha expuesto una nueva manera de clasificar estas luminarias, basada
en tres criterios: el «alcance» de la luminaria o la longitud de espacio que puede iluminar,
la apertura del haz de luz de la luminaria o cantidad de diseminación lateral y la capacidad
de la instalación para controlar el deslumbramiento o «control» de la luminaria.
Clasificación de luminarias según su distribución luminosa
Una luminaria puede emitir luz de forma directa e indirecta. Este factor depende del porcentaje de luz emitido por encima o por debajo del plano horizontal, que atraviesa la lámpara.
La Comisión Internacional de Iluminación (CIE) reconoce seis tipos de distribuciones de
intensidad luminosa en luminarias de iluminación interior.
a)Iluminación directa. Cuando el porcentaje de luz emitida hacia abajo es del 90% al 100%.
Las luminarias que ofrecen iluminación directa son las más eficientes, pero pueden provocar deslumbramiento. Su distribución puede variar desde haz abierto hasta haz estrecho,
dependiendo del material del reflector, terminación, contorno, apantallamiento y contro–34–
2. Los sistemas lumínicos
les ópticos empleados. Las luminarias de haz estrecho proveen poca iluminancia vertical.
Son recomendadas en locales de baja altura.
b)Iluminación semi-directa. Cuando entre el 60% y el 90% del flujo luminoso es emitido
hacia abajo y el resto hacia el techo o paredes superiores. Este tipo de iluminación se presenta en general en luminarias suspendidas. Si se suspenden a poca distancia del techo
pueden producir manchas luminosas.
c)Iluminación general difusa. Cuando el porcentaje de flujo luminoso, entre el 40% y el
60 %, es emitido equitativamente hacia arriba y hacia abajo. Tiene un rendimiento menor
que la luminaria de iluminación directa o semi-directa, aunque es apropiada para locales con
reflectancias altas. En los casos en que se pueda provocar deslumbramiento, será necesario
ubicarlas a mayor altura o bien elegir luminarias de menor potencia, si esto fuera posible.
d)Iluminación semi-indirecta. Cuando la luminaria emite entre el 60% y el 90% de su flujo
luminoso hacia arriba. Es importante que la luminaria se ubique a una altura correcta. En
este tipo de iluminación debe controlarse también el deslumbramiento.
e)Iluminación indirecta. Se da cuando entre el 90% y el 100% del flujo luminoso es emitido
hacia arriba, sobre el techo o paredes superiores, aprovechando éstas como difusor. Por lo
tanto, el local tiene que ser lo más claro posible. Al dirigir todo el haz hacia arriba, hay que
cuidar que las luminarias no provoquen manchas de luz en el techo, regulando convenientemente la altura de montaje.
Este tipo de iluminación favorece la uniformidad, aun cuando el número de puntos de luz es
reducido. Por esta razón es apropiado para locales en los que se quieren limitar los reflejos,
como por ejemplo, las salas con ordenadores. También es recomendado para iluminar estancias donde haya personas de edad avanzada con mayor sensibilidad al deslumbramiento. Su
gran desventaja es su escasa eficacia (Figura 2.3).
Clasificación de luminarias según su grado de protección
La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) establece una clasificación universal para el «grado de protección» de una luminaria, que se expresa mediante la sigla IP seguida de dos dígitos.
El primer dígito indica el grado de protección de la luminaria contra la entrada de cuerpos
extraños (Tabla 2.3). El segundo hace referencia al grado de protección contra la entrada de
agua (Tabla 2.4).
–35–
0-10%
90-100%
10-40%
60-90%
a) Directa
40-60%
40-60%
b) Semi-directa
60-90%
10-40%
90-100%
0-10%
d) Semi-indirecta
c) Difusa general
40-60%
40-60%
e) Indirecta
f) Directa-indirecta
Figura 2.3. Tipos de fotometrías más habituales.
Fuente: Elaboración propia.
Primer
dígito
Símbolo
Denominación
Comentarios
0
No protegida
Sin ninguna protección
1
Protegida contra el ingreso de objetos sólidos mayores
de 50 mm
Por ejemplo una mano
2
Protegida contra el ingreso de objetos sólidos mayores
de 12 mm
Por ejemplo una dedo
3
Protegida contra el ingreso de objetos sólidos mayores
de 2,5 mm
Por ejemplo herramientas
4
Protegida contra el ingreso de objetos sólidos mayores
de 1,0 mm
Por ejemplo cables o alambres
5
Antipolvo
6
Hermética al polvo
Tabla 2.3. Clasificación de luminarias según su grado de protección contra la entrada de cuerpos sólidos.
Fuente: Elaboración propia.
–36–
2. Los sistemas lumínicos
Segundo
dígito
Símbolo
Denominación
Comentarios
0
No protegida
1
Contra goteo
2
Contra goteo con inclinaciones de hasta 15 grados
3
Con lluvia
Para lluvia con ángulos no mayores
a 60°
4
Contra salpicaduras
Cualquier salpicadura no provoca
daño
5
Contra chorro de agua
El chorro de una manguera desde
cualquier dirección no daña
7
Contra inmersión
Breves inmersiones a determinada
presión no provocan daño
8
Contra sumersión
Luminaria herméticamente sellada
Si el agua cae verticalmente no
provoca daño
Tabla 2.4. Clasificación de luminarias según su grado de protección contra la entrada de fluidos.
Fuente: Elaboración propia.
Clasificación de luminarias según su grado de seguridad eléctrica
La clasificación de seguridad eléctrica, preparada por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), establece cuatro clases de luminarias (Tabla 2.5).
Clase
Símbolo
Comentarios
0
Eléctricamente aisladas, sin puntos para conexión a tierra.
I
Además de estar aisladas eléctricamente, disponen de una conexión a tierra.
II
Diseñadas de tal modo que las partes metálicas expuestas no puedan llegar a estar bajo
tensión, lo que se logra por un aislamiento doble reforzado.
III
Aquellas en las que la protección contra descargas eléctricas se encuentra en la tensión
de seguridad extrabaja y en las que no se generen tensiones superiores a 50 V de corriente
alterna eficaces. No debe tener ningún medio de conexión a tierra de protección.
Tabla 2.5. Clasificación de luminarias según su grado de seguridad eléctrica.
Fuente: Elaboración propia.
–37–
En las lámparas reflectoras de haz estrecho se debe especificar la distancia de seguridad entre
la fuente luminosa y la superficie a iluminar, para evitar daños por altas temperaturas.
Clasificación de luminarias según diversos valores de eficiencia
En el proceso de selección de las luminarias se deberán tener en cuenta los distintos criterios
de clasificación como el rendimiento, el factor de atenuación, el factor de utilización y el
factor de mantenimiento.
a)Rendimiento luminoso
Se denomina rendimiento luminoso a la relación existente entre el flujo luminoso que sale de
la luminaria (medido bajo condiciones prácticas de trabajo) y el flujo luminoso de la lámpara funcionando fuera de la luminaria. Sin embargo, el rendimiento total de una luminaria no
determina su eficiencia, ya que el rendimiento total se compone de la suma del rendimiento
del hemisferio superior y del inferior. No obstante, en algunos casos puede interesar maximizar tan sólo uno de ellos, en detrimento del rendimiento total. Por ejemplo, una lámpara
fluorescente sin reflector emite luz en casi todas las direcciones, teóricamente con un alto
rendimiento. En un momento dado, se le adosa a la lámpara un reflector adecuado que concentra la luz en el plano de trabajo. En este caso, aunque el rendimiento total de la luminaria
fuera menor, mayor sería el rendimiento útil, ya que se lograría una iluminación más adecuada. Las luminarias más eficientes son las que optimizan la relación entre el rendimiento luminoso y la distribución de luz necesaria.
b)Factor de atenuación
El factor de atenuación es la relación de iluminancias entre la iluminancia máxima sobre el
objeto o plano iluminado (Es) y la iluminancia media horizontal (Eh). La fórmula que expresa este valor es:
Factor de atenuación = Es/Eh
Según varíe la relación entre las iluminancias, se obtendrán diferentes efectos lumínicos (Tabla 2.6).
c)Factor de utilización:
Se llama factor de utilización a la relación existente entre la iluminancia media en el plano de
trabajo y el flujo luminoso instalado por metro cuadrado: h = Futilizado/Flámpara
–38–
2. Los sistemas lumínicos
Factor de atenuación
Efecto
2:1
Apenas perceptible
5:1
Ligeramente teatral
15:1
Teatral
30:1
Dramático
> 30:1
Muy dramático
Tabla 2.6. Efectos lumínicos correspondientes a los diferentes factores de atenuación.
Fuente: Elaboración propia.
En espacios interiores, las características geométricas de un local, el color y la reflectancia de
sus paredes tienen una importancia significativa en relación con el ahorro energético.
d)Factor de mantenimiento
El factor de mantenimiento es la diferencia existente entre la iluminancia media en una zona
iluminada, después de un determinado período de funcionamiento, y la iluminancia media
obtenida, en esa misma instalación, el primer día de funcionamiento.
Iluminación media inicial, fm = Eservicio/Einicial
Este dato está influenciado por la suciedad en la lámpara y las luminarias y el decoloramiento o pérdida de sus propiedades ópticas.
2.1.3. Equipos eléctricos
El equipo eléctrico auxiliar puede definirse como el dispositivo asociado eléctricamente a
una lámpara para posibilitar cualquiera de las siguientes funciones: proveer medios de encendido y/o reencendido de la lámpara/s; permitir la estabilización en los valores nominales
de funcionamiento de la lámpara; conseguir el control de la lámpara, sea para encenderla,
apagarla o disminuir su flujo luminoso y monitorizar los parámetros de funcionamiento de
la lámpara, para programar el mantenimiento. Los equipos eléctricos auxiliares más comu–39–
nes son los balastos, arrancadores, condensadores y los equipos de ahorro de energía electrónicos.
Al contrario de lo que ocurre con las fuentes de luz, el equipo eléctrico auxiliar presenta
diversos aspectos desconocidos aún para los entendidos. Aun así, las reglas técnicas para
proyectar, construir y mantener sistemas de iluminación exigen no sólo el conocimiento
formal de cada uno de los equipos y sus esquemas de conexionado, sino también los efectos
de la interacción mutua de estos componentes entre sí, bajo todas las condiciones de funcionamiento posible.
La subestimación en las instalaciones de alumbrado repercute en la pérdida de las condiciones de servicio, la necesidad de mantenimientos frecuentes y altos costos energéticos. Si los
equipos auxiliares se elaborasen según criterios de calidad y se aplicasen las tecnologías pertinentes referentes a la eficiencia energética, el consumo de las instalaciones se reduciría a la
mitad.
El concepto de que los equipos auxiliares son un mal necesario o una compañía indeseada
surgió con la creación de las lámparas de descarga. En los últimos años, esta idea ha ido disipándose gracias a una serie de cambios tecnológicos como: la introducción de equipos electrónicos, la aparición de nuevos tipos de lámparas y la creciente demanda de nuevas funciones en los sistemas de alumbrado, aumentando la flexibilidad y eficiencia de las instalaciones.
Al analizar cada tipo de lámpara de descarga, se observan peculiaridades en los equipos auxiliares que influyen en su funcionamiento.
• Equipos eléctricos para lámparas fluorescentes
La lámpara fluorescente posee características de resistencia negativa y, por lo tanto, debe funcionar junto a un
balasto de resistencia positiva para evitar que la corriente
se escape. En instalaciones lumínicas con corriente continua es preferible usar un balasto resistivo, mientras que
en instalaciones de corriente alterna se emplean balastos
inductivos o balastos electrónicos, que ofrecen ventajas muy importantes con respecto a los
anteriores.
La corrección del factor de potencia se logra colocando un condensador en paralelo con el
circuito de la lámpara. En circuitos que contienen varias lámparas, se emplean balastos capa–40–
2. Los sistemas lumínicos
citivos (para la mitad de las lámparas) y balastos inductivos sin compensación para la otra
mitad.
En lo que respecta al encendido, las lámparas fluorescentes necesitan un dispositivo de apoyo. La resistencia interna de la lámpara, cuando está apagada, está demasiado fría para encenderse. Dependiendo de la clase de circuitos que conformen la lámpara fluorescente, el dispositivo de ayuda al encendido será diferente.
En las lámparas que funcionan con circuitos con arrancadores precalentados, el encendido
lo controla un arrancador (cebador) convencional o electrónico. Por otro lado, existen lámparas que portan circuitos sin arrancador precalentado. En estos casos, las lámparas pueden
operar con circuitos de encendido instantáneo, circuitos de encendido rápido y circuitos de
encendido frío. Estos circuitos se utilizan en lámparas que están dotadas de una banda interna para facilitar el encendido inmediato, sin precalentamiento y sin cebador.
• Equipos eléctricos para lámparas de vapor de mercurio a alta presión
Las lámparas de mercurio no necesitan un equipo de arranque, excluyendo la reactancia. En
este tipo de fuentes de luz se usan balastos inductivos compensados, que pueden ser utilizados tanto en circuitos de compensación paralela, como en circuitos de compensación en serie. Ambos circuitos llevan un condensador para compensar el factor de potencia.
• Equipos eléctricos para lámparas de halogenuros metálicos
Las lámparas de halogenuros metálicos, como las de vapor de mercurio convencional, están dispuestas para ser conectadas en serie con un
balasto limitador de la corriente. El tipo de balasto a instalar dependerá de las propiedades de la lámpara. Sin embargo, debido a los halogenuros, la tensión necesaria para el encendido es elevada, haciéndose imprescindible el empleo de un cebador o arrancador.
• Equipos eléctricos para lámparas de vapor de sodio a baja presión
Debido al bajo voltaje de esta lámpara, las fuentes de luz de vapor de sodio a baja presión
pueden operar en circuitos simples, cuya potencia se mantiene constante durante casi toda la
vida de la lámpara. Éstos consisten, básicamente, en un balasto, un condensador en serie para
la corrección del factor de potencia y un arrancador electrónico.
–41–
• Equipos eléctricos para lámparas de vapor de sodio a alta presión
Las lámparas de vapor de sodio a alta presión necesitan altas tensiones de choque para su encendido. Por ello, operan normalmente con
un balasto y un arrancador. Algunas lámparas poseen un arrancador
incorporado, pero la mayoría utilizan un dispositivo de arranque externo. Principalmente existen dos tipos de circuitos: circuito con
arrancador en serie (donde el arrancador está conectado entre el balasto y la lámpara) y el circuito con arrancador en semiparalelo (cuyo
arrancador está conectado a la lámpara a través de la reactancia). La corrección del factor de
potencia en ambos circuitos puede lograrse con un condensador en paralelo.
• Equipos eléctricos para lámparas de inducción
La lámpara de inducción se conecta a la red a través de un generador de alta frecuencia, que
está compuesto por un sistema de circuitos electrónicos. La conexión entre la lámpara y el
generador se hace por medio de un cable coaxial, que forma parte de un circuito oscilador.
Por lo tanto, su longitud no puede ser modificada.
2.2. Los sistemas lumínicos. Diseño
La luz es un elemento vital para cualquier ser humano que tiene diversas funciones: hacer
visible el entorno, facilitando la supervivencia de los hombres; modificar la apariencia del
espacio al interactuar con los objetos; incidir sobre el rendimiento de las personas y afectar
a nuestro estado de ánimo y motivación.
Creatividad e intuición son dos rasgos clave en un diseñador lumínico. Sin embargo, este
profesional precisa de mucho más: percibir y comprender la naturaleza física, fisiológica y
psicológica de los agentes y usuarios que intervienen en un proyecto, al mismo tiempo que
domina los métodos y la tecnología lumínica.
Visto desde una perspectiva global, el diseño de iluminación puede definirse como la búsqueda de soluciones que permitan optimizar la relación entre el usuario y el medio ambiente. Esto implica integrar diversas técnicas, resultados, metodologías, enfoques y áreas de
conocimiento, como la arquitectura, la física, la ingeniería y los diferentes condicionantes
–42–
2. Los sistemas lumínicos
El arte de iluminar se ha convertido en una ciencia imprescindible.
Fuente: Shutterstock Images.
energéticos y ambientales. Por todo esto, el diseño de una solución lumínica debe ser resuelto en un marco interdisciplinario.
Actualmente, el desarrollo vertiginoso de la tecnología y la ingente cantidad de información
sobre la luz y sus procesos han convertido al diseñador lumínico en una de las piezas clave
de cualquier instalación. Su buen hacer puede realzar y potenciar los diferentes aspectos
constructivos, mientras que un proyecto lumínico mal desarrollado puede echar por tierra
cualquier construcción, evidenciando sus defectos.
La luminotecnia es uno de los aspectos esenciales y menos cuidados de la electrotecnia. De hecho, la enseñanza de esta ciencia en nuestras universidades genera poco interés y es básicamente
–43–
residual. Aun así, los diferentes arquitectos internacionales que desarrollan obras emblemáticas
en nuestro país demandan la inclusión de lighting designer’s en sus equipos de trabajo.
La cultura técnica anglosajona, quizás por la necesidad de aprovechar la luz artificial, dada
su escasa luz natural, hace del arte de iluminar una ciencia imprescindible unida a todos los
demás aspectos importantes de la arquitectura y de la ingeniería.
2.2.1. Concepto de diseño lumínico eficiente
Hasta mediados de los años ochenta, el único objetivo que se perseguía en un proyecto de
iluminación era el de proveer la cantidad de luz necesaria a cada espacio. Mientras, los aspectos cualitativos se limitaban a eliminar o reducir posibles efectos de deslumbramiento y a
evitar la ausencia de manchas de luz indeseadas.
Sin embargo, en ese momento se aúnan aspectos vitales que hasta aquella época no habían
sido tenidos en cuenta. El diseño lumínico eficiente se ponía en marcha (Figura 2.4).
Hoy en día no se concibe la realización de un diseño lumínico que, además de satisfacer las
necesidades visuales, no cree ambientes saludables, seguros y confortables. En realidad, es
usual que los proyectos lumínicos actuales posibiliten a los usuarios disfrutar de atmósferas
agradables, mientras emplean apropiadamente los recursos tecnológicos (fuentes luminosas,
luminarias, sistemas ópticos, equipos de control, etc.). El uso racional de la energía es un
aspecto básico para contribuir a minimizar el impacto ecológico y ambiental, si bien el aspecto económico también es fundamental. En todo momento se trabaja dentro de un marco de costos razonable, que analiza tanto las inversiones iniciales como los gastos posteriores
de explotación y mantenimiento.
Pero esto que a priori podría parecer suficiente, no lo es. Un verdadero trabajo de diseño lumínico moderno debe contener un paso más y analizar en profundidad aspectos tan vitales como la
Capacidades visuales,
salud y bienestar
+
Desarrollos
tecnológicos
+
Eficiencia de los recursos
energéticos
=
Figura 2.4. Componentes del diseño lumínico eficiente.
Fuente: Elaboración propia.
–44–
Diseño de iluminación
eficiente
2. Los sistemas lumínicos
Reciclaje
Energia verde
Proyecto de diseño
de iluminación
Eficiencia energética
Reducción
de la contaminación
Variables ambientales que se han de tener en cuenta al un proyecto lumínico.
Fuente: Shutterstock Images.
eficiencia energética, la reducción de las emisiones contaminantes y el reciclaje de todos los elementos que intervienen en el proyecto. En definitiva, el futuro se llama lighting design.
2.2.2. El proceso del diseño lumínico eficiente
Un buen proyecto lumínico debería contener los siguientes aspectos metodológicos (Figura 2.5).
En la parte analítica, el diseñador lumínico debe determinar las demandas visuales y estéticas
de iluminación y establecer los alcances y limitaciones del trabajo.
A partir del análisis de la información, reunida en la etapa anterior, es posible establecer un
perfil de las características que debe tener la instalación para satisfacer las demandas del pro–45–
Parte
analítica
Planificación
Diseño lumínico
de detalle
Asistencia
técnica en la
ejecución
Evaluación del
impacto y plan
de mantenimiento
Figura 2.5. Fases del proyecto lumínico.
Fuente: Elaboración propia.
yecto y del cliente. En este punto, además, se define el sistema de alumbrado, las características de las fuentes luminosas, la posibilidad de uso de alumbrado natural y, eventualmente,
la estrategia para integrar este alumbrado con la iluminación artificial.
En esta etapa también se comienzan a resolver los aspectos específicos del proyecto, como
son: la selección de luminarias, el diseño geométrico, el sistema de montaje, los sistemas de
alimentación, los sistemas de control eléctricos y la instalación de alumbrado de emergencia.
Además, se realiza el análisis económico/financiero y el presupuesto del proyecto.
Por otro lado, se confecciona la documentación técnica (planos y memorias descriptivas),
que incluyen una serie de esquemas funcionales para propiciar el uso racional de la energía y
un programa de mantenimiento. En esta fase es muy conveniente considerar varias alternativas.
Las dos últimas etapas (asistencia técnica en ejecución y evaluación del impacto) en realidad
no pertenecen a lo que tradicionalmente se entiende como proyecto lumínico. No obstante,
es conveniente incluirlas en la propuesta de trabajo. Durante la ejecución de la obra, siempre
surgen cuestiones problemáticas, sobre las que el diseñador lumínico puede asesorar a la
dirección técnica. Por ejemplo, alteraciones respecto al diseño original o modificaciones que
requieren replantear algunas de las soluciones luminotécnicas.
De igual manera, es imprescindible desarrollar un plan que estudie todos los impactos
medioambientales que el proyecto y su posterior ejecución ejerzan. En él se evaluarán todos
los criterios de sostenibilidad posibles. También incluirá un sencillo plan de mantenimiento
preventivo y paliativo para las instalaciones lumínicas proyectadas y ejecutadas.
–46–
3
La eficiencia energética
en el alumbrado por sectores
3.1. Conceptos: necesidades y posibilidades
Un buen proyecto de iluminación, además de mejorar la eficiencia lumínica (que redunda
directamente en aspectos económicos), produce muchos más beneficios (Figura 3.1).
La capacidad visual está muy vinculada al nivel de iluminación. Una iluminación eficiente,
aplicada a empresas cuya actividad esté relacionada con procesos de producción donde intervienen personas, incide positivamente en el aumento de la productividad. Además, reduce
el número de errores y evita accidentes laborales.
Por otro lado, la correcta selección de luminarias mitiga la fatiga visual y permite percibir los
colores de manera adecuada. Esta faceta se emplea a diario en espacios comerciales, donde se
usan las diferentes temperaturas de color y tonalidades lumínicas como arma de marketing.
Por ejemplo, en los supermercados, la iluminación de la carne y la fruta potencia sus tonalidades cálidas. Esto posibilita que la carne parezca más fresca y que la fruta aparente más
madura.
Otro de los beneficios de un buen proyecto lumínico es el aumento del ciclo de vida de la
instalación, lo que afecta de forma positiva tanto a la sociedad como al medio ambiente.
Este esquema que a continuación podemos ver, nos ayudará a apreciar los diferentes sectores
de mercado así como sus principales características diferenciadoras (Figura 3.2).
–47–
Mejora de la productividad
Mejora de los costos
de funcionamiento
Mejora de la seguridad
Beneficios de una buena
iluminación
Mejora la estética
Mejora el confort visual
Figura 3.1. Beneficios de una buena iluminación.
Fuente: Elaboración propia.
3.2. Eficiencia energética en el alumbrado doméstico
Para iluminar convenientemente una vivienda debe tenerse en cuenta el uso que se va a hacer
de cada espacio y las tareas que se van a realizar en ellos. La selección del tipo de lámpara
resulta fundamental para iluminar de forma apropiada y eficiente. Los rasgos a evaluar de
cada fuente de luz son: la eficacia lumínica, la temperatura de color y el índice de reproducción cromática.
Generalmente, las fuentes de luz más utilizadas en nuestras viviendas han sido, entre otras,
las lámparas incandescentes (en todas sus modalidades), las halógenas y las halógenas lineales. Todas ellas están basadas en tecnologías que aportan mucho calor y poca eficacia lumínica, es decir, que son altamente ineficientes.
Disminuir el consumo de energía en la iluminación doméstica es sencillo. Las claves son incorporar tecnologías más eficientes y adoptar comportamientos que eviten el derroche energético.
Actualmente, las nuevas fuentes de luz que aportan una óptima relación lumen/vatio son los
tubos fluorescentes, las fluorescentes compactas y las lámparas de LED con formato dichay
modelosco y con formato de bombilla tradicional. Estas fuentes de luz ya han empezado a
–48–
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores
Alumbrado
Interior
Segmentos
de alumbrado
Oficinas
Tipo de
propiedad
Pública
privada
Privada
Nivel de
eficiencia
energética
Medio
Hoteles
Docente
Indutrial
Privada
Privada
Pública
privada
Privada
Pública
privada
Bajo
Bajo
Medio
Bajo
Bajo
Sí
No
No
No
Sí
Tecnología
lumínica
existente
Fluorescencia
Incandescencia
Halógena
Halógena
Cantidad/
calidad de luz
Cantidad
de luz
Calidad
Calidad
Mercado para
ESE
Sí
No
Flúor T5
Sí
Reglamentación
Tecnología
lumínica
sugerida
Subvenciones
IDAE/CCAA
Doméstico Comercial
Exterior
Hospitales Deportivo
Parking
Deportivo
Público
Pública
privada
Pública
privada
Pública
privada
Pública
Pública
privada
Pública
privada
Bajo
Bajo
Bajo
Bajo
Bajo
Bajo
Bajo
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
No
Fluorescencia
Vapor
de sodio
Fluorescencia
Halogenuro
metálico
Fluorescencia
Vapor
de sodio
Vapor
de sodio
Calidad
Cantidad
calidad
Cantidad
Calidad
Cantidad
calidad
Cantidad
Cantidad
calidad
Cantidad
calidad
Calidad
Cantidad
Sí
Sí
No
Sí
Sí
No
Sí
No
Sí
No
No
Bajo
consumo
LED
LED
Flúor T5
Inducción
Flúor T5
Halogenuro
metálico
LED
Halogenuro
metálico
LED
LED
Vapor
de sodio
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
No
Sí
No
Sí
No
Sí
Halogenuro Vapor
metálico
de sodio
Ornamental Parking
Figura 3.2. Características principales del mercado de la eficiencia energética
en el alumbrado interior y exterior.
Fuente: Elaboración propia.
sustituir a sus predecesoras, pero tienen un inconveniente principal: su elevado coste inicial.
Su precio es en algunos casos hasta 10 veces superior al de las lámparas convencionales. Por
eso, pese a su rápida amortización, dado su alto ahorro energético, su compra es, a veces, una
cuestión difícil de asumir.
Además, a pesar de las múltiples campañas de concienciación a favor del ahorro energético, promovidas por las instituciones públicas y agentes sociales, el coste de la energía
destinada al alumbrado familiar es reducido, en relación con otros gastos domésticos realizados a diario.
–49–
La iluminación eficiente contribuye a reducir los costos operativos de una instalación.
Fuente: Shutterstock Images.
Según una encuesta realizada por la organización de consumidores y usuarios, cada familia
española hace un gasto medio anual de 32.000 €, de los cuales 960 € corresponden a electricidad y 650 € a gas.
De este consumo eléctrico, aproximadamente el 9% corresponde a iluminación. Por lo tanto, podemos apuntar que, de media, una familia gasta 85 € al año en iluminar su hogar, lo
que representa un 0,27% del presupuesto familiar.
Tras analizar estos datos, conviene realizar las siguientes preguntas: ¿Es posible reducir este
gasto? ¿La sociedad está concienciada en materia de eficiencia energética?
–50–
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores
Es evidente que la respuesta a la primera pregunta es que sí, pero no es tan sencillo asegurar
que la sociedad esté concienciada con el problema energético.
En el siguiente gráfico (Figura 3.3) podemos analizar la relación de fuentes lumínicas que
tenemos instaladas en nuestros hogares. Si dividimos estas fuentes de luz entre eficientes y
no eficientes, podremos cuantificar el potencial de ahorro energético por hogar.
Como vemos en el gráfico, aproximadamente ¾ partes de la iluminación doméstica está
constituida por lámparas incandescentes y halógenas. Sustituir las bombillas tradicionales, es
decir incandescentes, por las de bajo consumo en los 350 millones de lámparas que hay en
España, supondría un ahorro del 4% del consumo eléctrico nacional y reduciría un 2% las
emisiones contaminantes de origen energético.
En este sentido, la Federación de Empresas Europeas de Lámparas ha lanzado una iniciativa
para reducir en un 60% las emisiones de CO2 de las bombillas domésticas. El plazo previsto
vence en 2015. La estrategia se centra en establecer nuevos estándares lumínicos. La introducción de este plan en la normativa europea propiciaría la desaparición de las bombillas
menos eficientes, y supondría un ahorro de 7.000 millones de euros anuales para los consumidores.
A continuación se recogen otras recomendaciones para lograr un alumbrado eficiente en
nuestros hogares:
• Utilizar tubos fluorescentes y bombillas fluorescentes compactas que facilitan una iluminación de calidad y alta eficiencia. Sustituir las lámparas incandescentes de mayor uso por
32%
40%
8%
Incandescentes
Bajo consumo
Fluorescentes
Halógenas
20%
Figura 3.3. Mix de fuentes de luz en el segmento del alumbrado doméstico.
Fuente: Elaboración propia.
–51–
Cambio por una lámpara eficiente.
Fuente: Shutterstock Images.
lámparas fluorescentes, lo que permite reducir hasta un 50% del consumo eléctrico. La
durabilidad de las lámparas fluorescentes compactas es de seis a diez veces mayor que las
incandescentes. La potencia de una lámpara fluorescente compacta es hasta un 25% superior a la de una incandescente. Ambas proporcionan el mismo nivel de iluminación, pero
su consumo es entre un 75% y un 80% inferior.
• Utilizar colores claros. Esto permite emplear una potencia inferior de iluminación, porque absorbe menos cantidad de luz y refleja más el espectro lumínico.
• En estancias que se usen poco y que tengan un interruptor de encendido en el exterior, es
conveniente que éste incorpore una luz de control para comprobar si la luz queda encendida o apagada.
–52–
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores
• Apagar las luces de las habitaciones que no se usen.
• Instalar programadores, fotocélulas o sensores de presencia para reducir el tiempo de uso.
• Utilizar lámparas con tres niveles de iluminación para adaptar la intensidad de luz a la
actividad realizada.
• Utilizar una iluminación acorde con el uso del ambiente.
• Aprovechar la luz diurna utilizando ventanas y cortinas de colores claros y tejidos que
permitan la penetración de la luz solar.
• Sustituir en las lámparas de estilo indirecto las bombillas halógenas por fluorescentes
compactas. Su consumo es entre un 60% y un 80% menor, proporcionan más luz y no
emiten tanto calor.
• Utilizar luces exteriores equipadas con fotocélulas o temporizadores, que se apaguen solas
durante el día.
• Utilizar lámparas fluorescentes compactas para las luces exteriores.
• Limpiar las lámparas. Una bombilla sucia o en mal estado puede llegar a perder hasta un
50% de su luminosidad. Por tanto, esta acción puede permitir ahorrar hasta un 20% del
consumo eléctrico dedicado a la iluminación.
3.3. Eficiencia energética en el alumbrado comercial
Dentro del consumo total de un edificio dedicado a la venta, ya sea tienda o centro comercial, la iluminación representa aproximadamente el 26% del gasto energético.
Este consumo desorbitado de energía está asociado a la acción del aire acondicionado. La
mayoría de los comercios están iluminados con lámparas incandescentes y halógenas, fuentes de luz que convierten gran parte de la electricidad que consumen en calor. Por lo tanto,
cuanta más iluminación se emplee en un espacio más calor generarán las luminarias y mayor
cantidad de aire acondicionado se necesitará para mantener una temperatura constante. En
consecuencia, cualquier estrategia que logre una mayor eficiencia lumínica redundará en un
ahorro directo en el coste de climatización del espacio.
–53–
Ejemplo de iluminación en un centro comercial.
Fuente: Shutterstock Images.
Sin embargo, en la iluminación comercial es preciso atender a un condicionante crítico: la
necesidad de una alta calidad lumínica. De hecho, una buena iluminación actúa como un
factor más de venta. Acentúa los diferentes colores, fija la vista en determinados productos
otorgándoles protagonismo e incluso incide sobre la predisposición de los clientes. En resumen, es cierto que cualquier comerciante desea hacer más eficientes sus instalaciones, pero
no a cualquier precio.
Los objetivos deseados en los proyectos de iluminación destinados a comercios son los siguientes: consumir poco para evitar que el excedente de luz provoque calor que incida sobre
el gasto de aire acondicionado; conseguir una alta reproducción cromática para ver los colores
lo mejor posible; instalar lámparas de alta durabilidad para evitar mantenimientos innecesarios y mantener una temperatura de luz constante a lo largo de toda la vida de las lámparas.
–54–
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores
Una iluminación eficiente y de calidad estimula las ventas de los locales comerciales.
Fuente: Shutterstock Images.
En la actualidad, todos los fabricantes de iluminación trabajan en una dirección concreta: el
LED. El reto es optimizar sus desventajas, entre ellas mejorar su potencia de iluminación,
para poderla emplear en cualquier tipo de aplicación y conseguir que el LED no sea la solución lumínica del futuro sino del presente. Mientras tanto, se deberán usar tecnologías probadas y contrastadas, como los halogenuros metálicos de bajas potencias, las lámparas compactas de bajo consumo y los tubos fluorescentes.
En resumen, las directrices para conseguir un alumbrado eficiente en los comercios son las
siguientes:
• Realizar una auditoría energética de las instalaciones de iluminación identificando los
puntos «calientes» de consumo energético innecesario.
–55–
Operación de mantenimiento en altura.
Fuente: Shutterstock Images.
• Utilizar fuentes de luz de alta eficacia lumínica (lum/W)
• Utilizar fuentes de luz con larga vida útil (> 6.000 horas)
• Utilizar sistemas con capacidad de control automático o manual de regulación y encendido/apagado
• Utilizar luminarias que tengan facilidad de intercambio de lámparas para su mantenimiento
• Utilizar el menor número de fuentes de luz posible
• Utilizar fuentes de luz con alta reproducción cromática (Ra > 80)
• Realizar un mantenimiento preventivo y eficaz de las instalaciones para obtener la máxima eficiencia de las mismas, minimizando así los recursos necesarios para mantenerlas
–56–
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores
3.4. Eficiencia energética en el alumbrado de oficinas
La oficina es sin duda un espacio en el que hay que prestar especial atención a la iluminación.
En primer lugar, porque los trabajadores pasan una tercera parte de su tiempo en ella y, en
segundo lugar, porque muchas de las oficinas carecen de luz natural y se alimentan exclusivamente de luz artificial. Por todo esto, se debe proveer a todas las oficinas y despachos de
luz en la cantidad y calidad necesarias.
Pero además de asegurar unos niveles adecuados de iluminación, también se debe suministrar un nivel de uniformidad elevado, que contribuya a la disminución de los altos contrastes
de luminancia que provocan fatiga visual y, en consecuencia, cansancio físico.
En resumen, los tres factores básicos que determinan una iluminación de calidad en una
oficina son: un nivel lumínico adecuado, un alto grado de uniformidad y una buena reproducción cromática.
Si se cumplen estos tres rasgos, el usuario tendrá unas condiciones lumínicas de trabajo
apropiadas y estará, por lo tanto, más descansado, concentrado y motivado en su tarea laboral.
También es recomendable iluminar, en lo posible, a través de luz natural y artificial, prestando mucha atención a cómo se iluminan los ambientes para que resulten agradables y productivos.
Las oficinas son lugares en los que se trabaja, se debate y se circula. Por esto es esencial contar con una buena iluminación que se adapte adecuadamente a la gran variedad de tareas visuales que se desarrollan en cada espacio.
Las tareas más comunes que se realizan en una oficina incluyen el trabajo con ordenadores
y la lectura de documentos. Para trabajar con ordenadores basta una iluminación general,
normalmente de tipo fluorescente, que fije el nivel de iluminación media del espacio en 500
lux. Además, este tipo de fuente de luz proporciona una buena uniformidad, una reproducción cromática superior a 80 y un grado de deslumbramiento no superior a 19, valores acordes con la norma UNE 12464.uno sobre iluminación de interiores.
Cuando se realizan tareas que requieren mayor precisión (tareas precisas de escritura manual
o dibujo técnico), podemos reforzar puntualmente cada puesto de trabajo. En este caso se
utilizan luminarias individuales, equipadas con lámparas fluorescentes compactas o lámpa–57–
Alto aprovechamiento de la luz natural en la de iluminación para oficinas.
Fuente: Shutterstock Images.
ras halógenas de bajo consumo, para elevar el nivel de iluminación media hasta los 750 lux,
cantidad de iluminación necesaria para estas actividades.
Actualmente más del 75% del alumbrado de oficinas en España funciona con balastos electromagnéticos anticuados y emplea una tecnología de lámparas fluorescentes obsoleta.
En este caso, el potencial de ahorro es muy importante. Se puede conseguir fácilmente
sustituyendo los antiguos sistemas de balasto electromagnético y lámparas fluorescentes
estándar por otros con balastos en alta frecuencia y lámparas fluorescentes de nueva generación, con mayor rendimiento lumínico. Aumentar el nivel de luz permite ampliar la interdistancia de las luminarias, y por consiguiente instalar menos unidades de fuentes de
luz. Simplemente a través de esta acción, se puede conseguir inmediatamente un ahorro
energético del 30%.
Sin embargo, las posibilidades de ahorro aumentan si se utilizan sistemas modernos de control de alumbrado. Por ejemplo, detectores de presencia, que apagan la luz o reducen los
–58–
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores
Si existe luz natural, se puede rebajar la potencia de luz interior.
Fuente: Shutterstock Images.
niveles si no hay nadie en la oficina, o controles vinculados con la luz diurna, que regulan el
alumbrado en función de la luz natural.
Estos sistemas de control lumínico pueden ahorrar hasta el 75% de la energía consumida por
los antiguos sistemas fluorescentes. La inversión se puede amortizar en tan sólo tres años.
Sintetizando la información anterior, se pueden extraer varias recomendaciones para optimizar la eficiencia energética de las instalaciones de alumbrado de las oficinas:
• Sectorizar la oficina por zonas, en función del uso que se les vaya a dar y según los circuitos de alumbrado.
• Evitar los altos contrastes lumínicos que producen daño al ojo humano y dificultan las
tareas visuales.
• Evitar los brillos molestos y perturbadores que pudieran ocasionar las luminarias sobre
las pantallas de los ordenadores, adecuando su distribución espacial.
–59–
• Utilizar elementos de control lumínico: detectores de presencia que apaguen la luz cuando la estancia no tiene ocupación; detectores de luminosidad exterior, que junto con la
utilización de balastos electrónicos regulables, adecuan los niveles de iluminación requeridos, junto con la aportación de luz natural y los elementos de control individualizados
que hacen que cada operario pueda graduar la iluminación de su puesto de trabajo.
• Realizar una reposición periódica según el tiempo de vida útil de cada luminaria, para
evitar el consumo innecesario que genera el producto de mala calidad.
3.5. Eficiencia energética en el alumbrado industrial
La mayor parte de la industria española es antigua. Proviene de los años sesenta y sus instalaciones, por lo tanto, son ineficientes y obsoletas. Sin duda, junto con la red de alumbrado
público, es el sector que más potencial de ahorro y mejora tiene. En consecuencia, debería
ser un objetivo importante en materia de eficiencia energética en nuestro país.
De hecho, la situación que atraviesa nuestra industria es bastante desfavorable. La baja productividad, los altos costos operativos y la desmedida competencia, tanto de los países asiáticos como de los países emergentes, hace que sea necesario buscar una rebaja de los costes
productivos de forma inminente.
Ahora, más que nunca, es necesario estudiar los costes variables y fijos y descartar los que
resulten irracionales en relación con la productividad. En este sentido, uno de los costos más
irracionales que existen en la industria es el alumbrado ineficiente.
No obstante, hoy en día disponemos de la tecnología lumínica necesaria para que cualquier
instalación industrial ineficiente pueda dejar de serlo con una inversión retornable en un corto espacio de tiempo. Entre todos los sectores económicos, la industria es uno de los que más
horas al año emplea la iluminación artificial (alrededor de 8.500 horas anuales), frente a las
4.500 horas al año que consumen de media los comercios y a las 3.000 que gastan las oficinas.
Para desarrollar un proyecto lumínico de ámbito industrial, es importante considerar las
características del local e identificar los niveles de iluminación requeridos en las distintas
áreas, de acuerdo con las tareas que serán desarrolladas en ellas. La adecuada iluminación de
los espacios de trabajo no sólo brinda confort a las personas, sino que además mejora la productividad y contribuye a evitar accidentes laborales.
–60–
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores
Ejemplo de instalación lumínica industrial ineficiente.
Fuente: Shutterstock Images.
A continuación, se plasma una relación de consejos para lograr que las instalaciones lumínicas sean energéticamente eficientes:
• Realizar un estudio pormenorizado de la situación de las instalaciones lumínicas y establecer un plan de trabajo. No se debe olvidar que las instalaciones industriales suelen
poseer una gran superficie. El plan de actuación no debe dificultar o minimizar los procesos productivos que se llevan a cabo de forma habitual.
• Utilizar, si es técnicamente viable, sistemas lumínicos que permitan su regulación, ya que
en muchas ocasiones podremos aprovechar la iluminación natural. Para ello se deben instalar circuitos perimetrales que controlen, de forma independiente, el encendido de las
lámparas próximas a fachadas con ventanas. El encendido de estos circuitos puede automatizarse por medio de fotocélulas. También puede incorporar balastos electrónicos regulables, que ayudan a regular los niveles lumínicos.
–61–
En la industria el nivel de iluminación se adapta a la acción que se vaya a desarrollar en ese espacio.
Fuente: Shutterstock Images.
• En caso de no poder regular el flujo lumínico, utilizar como fuente de luz lámparas de
descarga de halogenuros metálicos de alta potencia (entre 250 W y 400 W). Éstas ofrecen
una elevada reproducción cromática y un elevado flujo lumínico.
• Disponer de la opción de encendido parcial de los puntos de luz, en distintas zonas de un
mismo espacio, en función de las necesidades.
• Asegurar una alta uniformidad en la iluminación y evitar el deslumbramiento de los trabajadores, ya que puede generar situaciones laborales peligrosas.
• En espacios de techos altos, instalar las luminarias a un nivel más cercano al plano de trabajo. Esto evita que se iluminen inútilmente espacios innecesarios.
• Explorar la posibilidad de instalar fuentes de luz alternativas como los tubos de luz solar.
Éstos consisten en pequeñas claraboyas, situadas en las cubiertas de los locales, que recogen la luz y la direccionan hacia el interior a través de conductos altamente reflectantes.
–62–
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores
3.6. E
ficiencia energética en las instalaciones públicas
de alumbrado
En general, el alumbrado público español consume demasiada energía e ilumina mal. Anualmente, España gasta 450 millones de euros, casi el doble que Alemania. Además, este consumo asciende a un ritmo del 2,6% por año.
Dentro de las instalaciones públicas, el 50% corresponde al servicio de alumbrado público
municipal, mientras que el otro 50% integra diferentes dependencias y servicios municipales
como oficinas, polideportivos, residencias de ancianos, hospitales, etc.
Este subcapítulo se centra básicamente en el alumbrado público, ya que la eficiencia energética de las instalaciones está contemplada
en otro capítulo.
El alumbrado público es, sin duda, el segmento de alumbrado más regulado que
existe, en el cual todo tipo de elementos
está perfectamente definido. Desde los niveles mínimos exigidos, la uniformidad
media necesaria, el grado máximo de deslumbramiento permitido, el nivel de emisión de luz hacia el hemisferio superior o
contaminación lumínica o el nivel de luz
intrusa.
Esta regulación legislativa es tan estricta
porque debe garantizar la seguridad de circulación de los conductores de vehículos a
motor, de los ciclistas y de los peatones.
Pero, lo que a priori debería ser una instalación de alta calidad, está formada por elementos y tecnologías obsoletas, ineficientes tanto lumínica como energéticamente.
Los agentes que intervienen en el alumbrado público estiman que el 70% de la red
El alumbrado público está compuesto muchas veces
por elementos obsoletos.
Fuente: Shutterstock Images.
–63–
El alumbrado público en la actualidad tiene un mal índice de uniformidad.
Fuente: Shutterstock Images.
pública de iluminación es ineficiente en cuanto a la cantidad de luz que existe en la vía pública (tanto por exceso como por defecto). Por otro lado, el 85% de las fuentes de luz utilizadas
son inapropiadas para la conducción y el tránsito peatonal.
El alumbrado público, tanto de los grandes municipios como de los medianos y pequeños,
está basado fundamentalmente en puntos de luz con altos niveles lumínicos. De hecho, las
lámparas que se emplean son, principalmente, de vapor de sodio de alta presión en altas potencias y de vapor de mercurio de alta presión. Ambas fuentes de luz son altamente ineficientes, tienen bajos niveles lumínicos y su luz presenta un mal índice de uniformidad.
Por estas razones, el potencial de mejora actual de las instalaciones de alumbrado público es
de un 80%, sobre el parqué total de luminarias instaladas en España.
–64–
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores
Los ojos oscuros favorecen la adaptación a niveles altos de luz.
Fuente: Shutterstock Images.
En 2009 se publicó el Reglamento de Eficiencia Energética para Instalaciones de Alumbrado
Exterior. Desde entonces, todos los parámetros de cantidad y calidad que contemplan los
nuevos proyectos o reformas de más de 1 kW de potencia instalada están estrictamente reglamentados. Por lo tanto, ya no hay ninguna excusa para hacerlo mal.
Pero la normativa, elaborada por muchos agentes que poseían diversos intereses, no es demasiado estricta en relación con los límites máximos de consumo. Es decir, que deja un
margen muy alto de tolerancia en cuanto a los niveles lumínicos máximos permitidos. En
consecuencia, si este valor hubiera sido más exigente, el ahorro podría aumentar en un 20%,
sin conllevar problemas técnicos.
Sin embargo, la consecución de un alumbrado vial eficiente en España tiene una gran traba
de carácter emocional. Al ser un país mediterráneo, los niveles lumínicos diurnos son muy
altos, como elevado es el número de horas de luz solar que bañan su territorio. Además, los
españoles poseemos unos ojos generalmente oscuros que favorecen la adaptación a niveles
de luz elevados. En consecuencia, el exceso de luz diurna debe ser compensado de forma
psicológica mediante una cantidad elevada de luz nocturna artificial (necesidad de niveles
altos de iluminación pública).
–65–
En los países del norte de Europa, en cambio, sus habitantes están acostumbrados a niveles
bajos de luz diurna y a un escaso número de horas de luz solar. Sus ojos son generalmente
claros y favorecen la adaptación a niveles reducidos de luz. Por lo tanto, la iluminación vial
nocturna de estos países demanda un nivel lumínico tenue.
Esta cuestión hace que los dirigentes municipales españoles, propietarios de las instalaciones
de alumbrado público, prefieran contentar a la ciudadanía mediante altos niveles lumínicos,
sin tener en cuenta el concepto de eficiencia energética. Lo conciben como una utilización de
los recursos públicos. De no ser así, estas acciones de iluminación vial podrían acarrear quejas y protestas de la ciudadanía, acostumbrada a otro tipo de alumbrado público.
Entonces, ¿cómo se puede obtener una iluminación pública eficiente, que combine con la
necesidad de altos niveles de luz requeridos por la ciudadanía y los alcaldes?
La respuesta a esta cuestión, sin duda, es complicada. Se deberá contar con técnicos lumínicos que realicen proyectos tecnológicamente
perfectos. Éstos deberán rozar los mínimos
contemplados en la normativa legal, dejando
así un pequeño margen de maniobra para que
los políticos sigan contentando a sus ciudadanos a través de una cantidad extra de luz.
Por otro lado, sería interesante que las clases dirigentes llevaran a cabo una labor de concienciación ciudadana, haciendo ver la necesidad de
racionalizar el uso de la energía pública. Deberían demostrar que su conversión en un recurso
sostenible puede representar importantes ahorros energéticos, así como una potente arma de
lucha contra el cambio climático.
Si bien es cierto que es necesaria una concienciación personal y política sobre la necesidad
de un alumbrado público eficiente, existen
además una serie de recomendaciones que facilitarán esta conversión:
–66–
Los ojos claros favorecen la adaptación
a niveles bajos de luz.
Fuente: Shutterstock Images.
3. La eficiencia energética en el alumbrado por sectores
• Que la administración central realice un gran foro profesional de concienciación común
sobre la necesidad ineludible de rebajar drásticamente los consumos energéticos en las
instalaciones de alumbrado exterior. El objetivo es que este servicio público pueda seguir
siendo sostenible y no se convierta en un lujo discutible y utilizable sólo en lugares y zonas concretas.
• Adecuar todos los niveles lumínicos a los criterios que marca el Reglamento de Eficiencia
Energética para Instalaciones de Alumbrado Exterior, tanto si escapan de este baremo por
exceso o por defecto.
• Eliminar todas las lámparas ineficientes y contaminantes. Es decir, erradicar las fuentes de
luz de vapor de mercurio en alta presión y las lámparas de luz mezcla e incandescentes.
• Eliminar o adecuar todas las luminarias que emiten luz hacia su hemisferio superior o que
generan contaminación lumínica por encima de lo que marca el Reglamento de Eficiencia
Energética para Instalaciones de Alumbrado Exterior.
• Eliminar o adecuar todas las luminarias que emiten luz intrusa hacia nuestros hogares por
encima de lo que marca el Reglamento de Eficiencia Energética para Instalaciones de
Alumbrado Exterior.
• Estudiar los husos horarios de cada municipio y adecuar el nivel lumínico de suministro
de alumbrado a las diferentes franjas horarias: tarde, noche y amanecer.
• Hacer un mantenimiento preventivo y eficaz de las instalaciones con el fin de obtener la
máxima eficiencia lumínica, minimizando así los recursos necesarios para mantenerlas de
forma eficiente.
3.7. E
ficiencia energética en el alumbrado del sector
del transporte
En el caso de los medios de locomoción que pueden transportar tanto personas como mercancías, no se puede hablar estrictamente de eficiencia energética, ya que por lo general estos
vehículos poseen sistemas de iluminación que no consumen electricidad de la red pública,
sino de diferentes tipos de baterías.
–67–
Antiguamente estaban equipados principalmente con lámparas incandescentes y halógenas
para su alumbrado pero en la actualidad están equipados con lámparas fluorescentes, xenón
y LED.
La aparición de la tecnología LED, por el menor o escaso peso de los equipos y lámparas así
como por el mínimo cableado eléctrico necesario para su correcto funcionamiento, facilita la
reducción significativa de la cantidad de combustible necesario para el funcionamiento de
los diferentes tipos de vehículos.
–68–
4
Los protagonistas del alumbrado
4.1. Los protagonistas del alumbrado profesional
El mercado del alumbrado en España está divido en tres grandes segmentos absolutamente
diferentes:
Alumbrado público municipal, que incluye principalmente el alumbrado de vías y espacios
públicos (Figura 4.1).
Alumbrado comercial, que incluye oficinas y comercios (Figura 4.2).
Alumbrado industrial, que incluye principalmente alumbrado de naves industriales (Figura
4.3).
Aun así, los alumbrados público, comercial e industrial comparten agentes que operan dentro del mundo del diseño lumínico y que se describen a continuación:
Administraciones públicas
Abarca los organismos oficiales que regulan el mercado mediante normativas y reglamentaciones. Además, constituyen un ejemplo a seguir en materia de eficiencia energética. De
hecho, se encargan de la difusión de los planes europeos sobre ahorro y eficiencia energética.
El organismo público español más activo en cuanto a ahorro y eficiencia energética es el
Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE). Acaba de publicar el próximo Plan de Acción de Ahorro y Eficiencia Energética 2011-2020, que regula el marco de
ayudas y subvenciones públicas encaminadas al ahorro y la eficiencia energética.
–69–
Figura 4.1. Una calle cualquiera con alumbrado público ineficiente.
Fuente: Shutterstock Images.
Almacenistas de material eléctrico
Son empresas que distribuyen casi el 70% de los productos relacionados con el alumbrado
en España. Actúan como intermediarios en la venta de productos entre el fabricante y el
cliente final. Su valor añadido es el alto nivel de stock, que les permite dar un servicio satisfactorio al mercado del alumbrado.
En España, se reúnen en la Asociación de Distribuidores de Material Eléctrico (ADIME),
una asociación profesional sin ánimo de lucro, creada por iniciativa privada en 1995, para
lograr la máxima eficiencia entre fabricantes y distribuidores del sector eléctrico.
–70–
4. Los protagonistas del alumbrado
Figura 4.2. Vista de un alumbrado comercial ambiental.
Fuente: Shutterstock Images.
Consultores de iluminación
Empresas independientes, especializadas en el mundo del alumbrado y sus aplicaciones lumínicas y estéticas. Es difícil encontrar verdaderos especialistas técnicos, ya que en España
no existen estudios de luminotecnia. Por esta razón, hay que ser cautos al seleccionar a uno
de estos consultores, ya que generalmente están más orientados a proyectos lumínicos de
carácter decorativo.
Estos profesionales son muy necesarios para diagnosticar y analizar diferentes soluciones
lumínicas en las instalaciones de alumbrado, ya que se requiere de una alta especialización
–71–
Figura 4.3. Ejemplo de un alumbrado industrial de elevado nivel lumínico.
Fuente: Shutterstock Images.
técnica para realizar estas tareas de forma óptima. Por lo tanto, esta profesión debería regularse por algún ente oficial, de cara a buscar una acreditación propia, especializada en ahorro
y eficiencia energética.
Empresas de servicios energéticos
Son empresas que proporcionan un servicio de eficiencia energética a un usuario a cambio
de un pago basado en la obtención de ahorro en su consumo. Realizan incluso las inversiones necesarias para convertir sus instalaciones ineficientes en eficientes. Representan, sin
ninguna duda, el motor futuro de la eficiencia energética en España, afirmación que es com–72–
4. Los protagonistas del alumbrado
partida por la administración pública. El riesgo y la incertidumbre de sus negocios se minimizan gracias a la realización de proyectos previos a la inversión.
Empresas suministradoras de energía
Son empresas vinculadas al cliente final, que tienen mucho interés en introducirse en el segmento de los servicios energéticos, ya que ofrecen servicios preferentes en la cadena de valor
de la eficiencia energética como es la optimización del precio del kWh.
Tienen un conocimiento muy elevado del mercado eléctrico en España. Históricamente han
desarrollado todas las iniciativas referentes a la eficiencia energética, derivadas de la creciente demanda de suministro eléctrico ocurrido en los últimos años. Este aumento de la demanda conllevó un sobredimensionamiento de las redes de suministro, que sin lugar a dudas
tuvo unos costes elevadísimos. Por todo esto, la eficiencia energética ha supuesto para ellas
tanto una necesidad como un negocio.
Fabricantes
Los fabricantes tienen un papel protagonista en materia de eficiencia energética ya que, además de suministrar el producto, han sido el motor tecnológico y de conocimiento del mercado. Su aportación toca tanto las fuentes de luz como las luminarias y los sistemas de control del alumbrado.
El desarrollo de tecnologías eficientes, principalmente tecnologías en estado sólido como los
LED, deben abrir nuevas oportunidades de desarrollo de eficiencia lumínica, sobre todo en
el segmento del alumbrado público, donde su aplicación es inmediata y muy efectiva.
Instaladores eléctricos
Generalmente se han limitado a la instalación eléctrica de los materiales suministrados por
los almacenistas o por los fabricantes. Su aportación a la cadena de valor de la eficiencia energética es muy baja.
En la actualidad, muchas empresas instaladoras están intentando convertirse en empresas de
servicios energéticos, debido a su conocimiento profundo de las instalaciones existentes y
de los costos reales de las mismas. Deberían contar con una formación más especializada
y mejorar el uso de las nuevas tecnologías lumínicas.
–73–
Mantenedores eléctricos
Son similares a los instaladores eléctricos. De hecho, en muchas ocasiones son los mismos,
ya que al haber realizado la instalación de alumbrado, pueden desarrollar una labor de mantenimiento óptima.
Propiedades
Son los dueños de las instalaciones y los máximos beneficiados por el proceso de eficiencia
energética. Los propietarios se dividen en ayuntamientos y diputaciones e inversores o empresas privadas. Dependiendo de su tipología, tienen unas necesidades u otras.
En este aspecto, los ayuntamientos y diputaciones provinciales se hacen cargo del alumbrado público. Para ellos, la reducción del costo energético supone la utilización de esos recursos en otras áreas más desfavorecidas.
Los inversores o empresas privadas pueden estar al frente de instalaciones de iluminación
comercial o industrial. En ambos casos, emplean la eficiencia energética como una estrategia
para optimizar los recursos y aumentar la rentabilidad. Se han percatado de que con la eficiencia energética se gana dinero y se mejoran generalmente las condiciones del usuario o
trabajador, lo que deriva en un beneficio económico y social.
4.2. Grado de implantación y de comportamiento
El mundo del ahorro y de la eficiencia energética, antes de la segunda mitad de los años noventa, era una mera utopía y no tenía mayor trascendencia, ya que los fabricantes de luz y el
mercado tenían otras prioridades.
Entonces, a partir de 1995, comienzan a aparecer los programas de concienciación y subvención. Al principio se limitan a tocar cuestiones como la eliminación de los residuos y el veto
del uso del mercurio que, pese a ser asuntos básicos, comienzan a dirigir el mercado hacia
usos y costumbres más ecológicas. Poco a poco, la Unión Europea empezará a crear directrices más restrictivas en la utilización de ciertos productos, de lo que derivarán los famosos
planes nacionales sobre el ahorro y la eficiencia energética y marcará las futuras directrices.
Lo que era una recomendación pasaría a ser, en un plazo breve, una obligatoriedad.
–74–
4. Los protagonistas del alumbrado
IDAE
Instituto para la Diversificación
y Ahorro de la Energía
En esos momentos, las autoridades comunitarias tomaron la acertada decisión de subvencionar con ayudas económicas y créditos oficiales todas las inversiones encaminadas a la eficiencia energética de las instalaciones de iluminación. Lo que hasta ahora era un «modismo»
pasaba a ser un negocio.
A través de esos planes, las inversiones realizadas en eficiencia lumínica pasaban de ofrecer
números rojos, con un retorno de la inversión muy lento, a arrojar números azules. Con
todo, las subvenciones otorgadas a través de fondos europeos hacían que el tiempo de retorno se redujera considerablemente, pasando a ser productos de inversión atractivos. El objetivo de estos planes, que se denominó 20-20-20, pretende reducir el consumo energético
español un 20% para el año 2020.
Los fabricantes se dan cuenta del aumento de la demanda y observan que está naciendo un
nuevo nicho de negocio. Entonces, comienza la carrera de producción de una nueva línea de
luminarias energéticamente eficientes que les permita captar una porción de ese nuevo mercado. De esta manera, comienza el desarrollo de las lámparas de bajo consumo, de nueva
generación; la tecnología T5 de tubos fluorescentes; las nuevas halógenas de mayor duración; las lámparas de descarga con menor contenido en mercurio; las lámparas de inducción
y los LED.
Actualmente, este desarrollo sigue en marcha. Los fabricantes de fuentes de luz tienen claro
su futuro a corto y medio plazo: fabricar lámparas que con menos vatios de consumo generen mayor eficacia lumínica y tengan más años de vida útil. Además, los creadores de luminarias saben que deben trabajar para obtener, además de mayores rendimientos, un mejor
control lumínico sobre los conjuntos de alumbrado.
El futuro del control lumínico pasa por la automatización total del alumbrado, si bien, actualmente, ya existen sistemas de domótica que permiten accionar y desconectar la iluminación a distancia, controlar su potencia o programar los encendidos. Se prevé que en los
próximos diez años, el potencial de ahorro energético, basado en la aparición de nuevas tecnologías, conlleve un decrecimiento del consumo cercano al 30%.
–75–
Si bien las administraciones públicas han estado siempre al frente del proceso de eficiencia
energética, en estos momentos sufren graves condicionantes económicos. Sin embargo, la
aparición de empresas de servicios energéticos ha mitigado su falta de liquidez, apoyándoles
en el camino hacia el ahorro de energía.
Por su parte, las propiedades privadas que están haciendo verdaderos esfuerzos en la reducción de costes ven en la eficiencia energética un arma realmente eficaz para mejorar sus
cuentas de resultados. En un primer lugar, realizan auditorías de diagnóstico, donde evalúan
la situación actual y se proponen medidas correctivas. La aplicación de estas medidas lumínicas son las que nos conducen a una instalación lumínica más eficiente.
Las empresas consultoras de iluminación participan en el proceso de eficiencia energética,
ayudando a las propiedades, tanto públicas como privadas, a realizar estos análisis sobre
eficiencia energética lumínica. Así como las ayudas y subvenciones están principalmente
dirigidas a llevar a cabo medidas correctivas, las administraciones también contemplan ayudas que subvencionan el asesoramiento de este tipo de empresas. Su finalidad es contar con
documentos de diagnóstico técnicamente fiables, que cumplan las expectativas de eficiencia
energética con veracidad.
Los almacenes de material eléctrico soportan logísticamente la cadena de valor. La eficiencia
energética es, para ellos, otro nicho de negocio. Basan su éxito en la rapidez y fiabilidad de
suministro. Están extendidos a nivel nacional. Generalmente son el punto de almacenaje y
distribución de los productos lumínicos. Usualmente venden el producto al instalador eléctrico, que procede a su montaje. Debido a su alto conocimiento y experiencia del mercado,
en algunos casos ofrecen soporte técnico al instalador eléctrico para incentivar una colocación cómoda y eficaz de los productos.
El instalador eléctrico es el encargado del montaje final. No es una figura clave dentro del
proceso de eficiencia energética, porque no suele decidir sobre el tipo de material a utilizar.
Esta determinación generalmente está impuesta por el consultor lumínico. A pesar de esto,
es el agente que realiza la instalación. Por lo tanto, al seguir las instrucciones de eficiencia
lumínica, permite que se lleven a cabo en la forma y manera prevista.
Las empresas suministradoras de energía proporcionan la tensión necesaria para hacer funcionar las instalaciones. En principio, no están vinculadas con la eficiencia energética, pero si
están estrechamente implicadas en la cadena de la eficiencia y en el control del precio del
kWh. Este aspecto es clave para determinar la viabilidad de los proyectos. Hace algunos
–76–
4. Los protagonistas del alumbrado
Torre de alta tensión.
Fuente: Shutterstock Images.
Mantenedor eléctrico realizando labores de
mantenimiento en el alumbrado exterior.
Fuente: Shutterstock Images.
años, las administraciones públicas realizaron con éxito junto a ellas programas conjuntos,
enfocados al control de la demanda. Sin embargo, desde hace una década este tipo de acciones se realizan con la propiedad o el cliente final de la instalación.
Las empresas de servicios energéticos se perfilan como los auténticos motores de la eficiencia
energética a medio plazo en España. Su papel resulta decisivo. Actualmente, debido a la grave crisis en la que nos encontramos, son los que están inyectando los recursos económicos
necesarios. Sus beneficios son directamente proporcionales a los resultados obtenidos en
materia de eficiencia energética. Es decir, cuanto mayor ahorro se produce, mayor beneficio.
Debido a esta causa, es el agente que más dinamiza la conversión de instalaciones ineficientes
en eficientes.
–77–
Por todo esto, cuentan con el apoyo total de la administración pública, que los ha empleado
como motor y apoyo para lograr sus objetivos energéticos globales. Actualmente, las empresas de servicios energéticos están enfocando sus esfuerzos a segmentos como el alumbrado.
Son conscientes de que existen pocas áreas que ofrezcan resultados tan inmediatos y eficaces,
gracias a la ejecución de planes de eficiencia energética. Hoy en día, debido a la juventud de
este modelo de empresa, han surgido numerosas sociedades que intentan saciar la demanda
de un servicio prácticamente nuevo. A pesar de esto, probablemente en pocos años, serán
pocas y grandes las que marquen la pauta en este mercado tan profesionalizado.
El último agente que incide en el proceso de eficiencia energética es el mantenedor eléctrico.
Éste desempeña el papel de seguidor de las directrices de eficiencia lumínica y puesta a punto de las instalaciones. En algunas ocasiones, estas empresas han intentado convertirse en
empresas de servicios energéticos, con el fin de aglutinar más negocio.
La tabla 4.1 que se muestra a continuación resume de forma gráfica los agentes que inciden
sobre el proceso de eficiencia energética en España y sus respectivas funciones:
Dentro de los posibles aspectos en los que cada agente influye o es capaz de influir, en verde
oscuro vemos cuáles son esos aspectos reales de influencia en el mercado.
Administraciones públicas
Regulación legal
Conocimiento
Recursos económicos
Productividad
Fabricantes
Regulación legal
Conocimiento
Recursos económicos
Productividad
Propiedades
Regulación legal
Conocimiento
Recursos económicos
Productividad
Consultoras de iluminación
Regulación legal
Conocimiento
Recursos económicos
Productividad
Almacenes de material eléctrico
Regulación legal
Conocimiento
Recursos económicos
Productividad
Instaladores eléctricos
Regulación legal
Conocimiento
Recursos económicos
Productividad
Empresas suministradoras de energía
Regulación legal
Conocimiento
Recursos económicos
Productividad
Empresas de servicios energéticos
Regulación legal
Conocimiento
Recursos económicos
Productividad
Mantenedor eléctrico
Regulación legal
Conocimiento
Recursos económicos
Productividad
Tabla 4.1. Rasgos relevantes de los agentes que intervienen en el proceso de eficiencia energética en España.
Fuente: Elaboración propia.
–78–
5
El impacto medioambiental
del alumbrado
5.1. E
l impacto medioambiental de los sistemas
lumínicos eficientes en el entorno
La eficiencia no es una cualidad intrínseca de los sistemas lumínicos, sino que se consigue
gracias al análisis y a la utilización eficiente de los diferentes componentes que lo forman.
No obstante, una instalación lumínica no ha de limitarse a ser eficiente durante su primera
etapa de uso, sino que debe mantenerse a lo largo de todo su ciclo de vida.
El análisis que determina la eficiencia de una instalación lumínica es una herramienta de diseño que investiga y evalúa los impactos ambientales, que un sistema de estas características
ofrece durante sus diferentes etapas de existencia. Estos ciclos se dividen en el diseño de la
instalación, un análisis posterior, el ensayo, la fabricación, el montaje, el uso y mantenimiento y el reciclaje.
1. Fase de diseño/análisis/ensayo del producto/sistema
En este apartado nos referimos indistintamente a producto o sistema porque en definitiva todo
producto lumínico debe estar asociado a un sistema de iluminación. Si esta relación no existiera, el efecto de alumbrado no se conseguiría en el lugar deseado y de la forma proyectada.
Un sistema lumínico puede estar formado por diferentes elementos como: la fuente de luz,
la luminaria y el sistema de control de la instalación lumínica.
Evidentemente, todos los sistemas lumínicos poseen una fuente de luz y una luminaria o
envolvente que recoge la luz emitida por la lámpara y la coloca en el lugar deseado. Pero no
todos los sistemas lumínicos deben poseer elementos de control.
–79–
Ciclo de eficiencia energética en alumbrado.
Fuente: Shutterstock Images.
Los productos pueden ser diseñados tanto por los fabricantes como por los diseñadores lumínicos. Sin embargo, será el diseñador el que conceptúe el sistema lumínico desde su génesis en función de una idea. Por lo tanto, será el responsable prioritario de que éste sea eficiente y ofrezca pocos o escasos impactos medioambientales.
En esta etapa, los diseñadores deberían ser conscientes de que un sistema de alumbrado mal
diseñado produce un sinfín de impactos medioambientales innecesarios, fruto del mal uso de
las soluciones lumínicas que tenemos a nuestra disposición. Asimismo, este tipo de instalaciones causan un consumo de energía totalmente ineficiente que impactará, a su vez, de
forma negativa en nuestro entorno. Un buen diseño de alumbrado, además de los diferentes
requisitos técnicos, debería analizar en profundidad los siguientes aspectos:
–80–
5. El impacto medioambiental del alumbrado
• Utilizar exclusivamente materias primas amigables con el medioambiente
• Utilizar la menor cantidad de piezas posible
• Utilizar únicamente los materiales lumínicos más eficaces
• Utilizar sólo materiales reciclables o reutilizables
Si un proyecto lumínico se basa en estas cuatro premisas, será eficiente y amigable con el
medioambiente.
2. Fase de fabricación del producto/sistema
El fabricante de sistemas lumínicos debe ser estricto con el proyecto, pero cuidadoso, en la
medida de lo posible, con la eficiencia energética y el medio ambiente. En esta fase de fabricación se recomienda:
• Utilizar materiales con etiquetado ecológico
Un sistema lumínico mal diseñado produce impactos ambientales innecesarios.
Fuente: Shutterstock Images.
–81–
• Utilizar materiales libres de sustancias
peligrosas
• Seleccionar proveedores cercanos a sus
instalaciones, para disminuir la distancia
de transporte
• Concebir piezas de repuesto para los sistemas lumínicos, que posibiliten su reparación en caso de avería
A pesar de que en la fase de fabricación
sólo se produce el 4% de los impactos
medioambientales del ciclo de vida de una
instalación lumínica, en esta etapa se desarrollan todos los procesos productivos que
conducen al producto final.
3. Fase de montaje del producto/sistema
El impacto que se produce en esta fase es
muy variopinto y depende de la destreza
del montador. Con el fin de evitar una generación innecesaria de residuos, se recomienda:
Para evitar producir contaminación acústica,
se han de emplear herramientas apropiadas.
Fuente: Shutterstock Images.
• Utilizar sistemas lumínicos que tengan
piezas de repuesto y puedan ser reparados
• Utilizar sistemas lumínicos que contengan instrucciones claras y concisas de montaje,
para evitar errores innecesarios
• Utilizar sistemas de iluminación donde todos sus componentes sean reciclables incluso en
sus envoltorios o embalajes
Además, con el fin de eludir ruidos innecesarios, se recomienda:
• Utilizar herramientas apropiadas que prevengan ruidos y golpeos innecesarios
• Utilizar equipos electrónicos
–82–
5. El impacto medioambiental del alumbrado
Para lograr un impacto medioambiental mínimo en esta fase, se recomienda planificar correctamente el montaje de la instalación y no hacer uso de ella hasta que sea estrictamente
necesario. De esta manera se evitará un consumo innecesario de energía.
4. Fase de uso/mantenimiento del producto/sistema
Durante esta fase, se produce el 95% del impacto medioambiental que genera una instalación lumínica. Para reducir este valor se recomiendan las siguientes acciones que, a su vez,
mejoran su eficiencia:
• Aprovechar al máximo la luz natural con el objeto de emplear la mínima cantidad de luz
artificial posible
• Emplear elementos que permitan el control de la luz para evitar el derroche energético,
iluminando espacios que no se desea iluminar
• Tratar de lograr un nivel de uniformidad bueno para poder rebajar el nivel de potencia del
conjunto
• Utilizar los productos de iluminación que resulten más eficaces
• Utilizar fuentes de luz de bajo consumo
• Crear un plan de consumo energético que delimite potencias, intensidades y husos horarios
• Utilizar un plan de mantenimiento estricto que evite un consumo innecesario de energía,
producido por elementos cuya vida útil esté acabada o por luminarias sucias o en mal estado.
En cuanto a los impactos medioambientales generados por el ruido, se recomienda utilizar
luminarias con equipos electrónicos.
Por otro lado, existen estrategias para mermar la contaminación lumínica, que constituye
otra forma de impacto medioambiental:
• Utilizar luminarias con FHSinst superior al 25%
• Utilizar luminarias con baja emisión de luz intrusa
• Adaptar los valores de la instalación a la reglamentación vigente en esta materia
–83–
Seguir los planes de mantenimiento evita el gasto energético innecesario.
Fuente: Shutterstock Images.
Finalmente, para evitar los impactos ambientales derivados de la generación de residuos, se
aconseja:
• Utilizar sistemas lumínicos cuya manipulación sea sencilla
• Utilizar materiales libres de sustancias peligrosas
• Utilizar fuentes de luz con mayor vida útil
• Utilizar sistemas lumínicos que tengan piezas de repuesto y puedan repararse
5. Fase de reciclaje del producto/sistema
Este ciclo genera aproximadamente un 1% de los impactos medioambientales derivados de
las instalaciones lumínicas.
–84–
5. El impacto medioambiental del alumbrado
PESO
CANTIDAD
Grandes aparatos
domésticos 72%
Otros
productos aprox. 20%
Pequeños aparatos
domésticos 5%
IT/Telecom 11%
Lámparas
aprox. 80%
Entretenimiento
electrónico 10%
Lámparas y equipos Herramientas eléctricas
de alumbrado 1%
electrónicas 1%
Figura 5.1. Gráfico por peso y cantidad de los elementos que componen una instalación eléctrica.
Fuente: Ambilamp.
Como podemos observar en la figura 5.1, las lámparas y los equipos de alumbrado sólo suponen el 1% del peso total de la instalación. Aun así representan el 80% de los residuos totales que se recogen al amparo de la normativa europea RAEE. Por lo tanto, para evitar una
generación innecesaria de residuos se sugiere:
• Utilizar materiales reciclables o reutilizables
• Utilizar materiales libres de sustancias peligrosas
• Utilizar un plan de reciclaje que contemple todos los componentes lumínicos de la instalación
Actualmente, en España hay dos empresas que recogen y reciclan los sistemas lumínicos:
• Una de ellas es Ambilamp. Se trata de una asociación sin ánimo de lucro que recoge y
trata los residuos de las lámparas catalogadas en la Directiva de Residuos de Aparatos
Eléctricos y Electrónicos (RAEE). Dentro de este catálogo figuran las lámparas fluorescentes, las bombillas de bajo consumo, las lámparas de descarga y los LED con sistema
retrofit.
El destino de los materiales reciclados es muy diverso (Figura 5.2).
–85–
• La segunda empresa es Ecolum. Se trata de una fundación sin ánimo de lucro para el reciclaje de residuos de luminarias y regeneración del medio ambiente.
5.2. La eficiencia está en nuestras manos
Si bien la instalación de alumbrado de nuestros hogares determina en parte la capacidad de
ahorro, existen pequeños gestos que pueden ayudar a conseguir un hogar más eficiente:
Destino de materiales recuperados
Mercurio
Vidrio
Aluminio, cobre,
latón y otros metales
Plástico
Fundición metálica
Recicladores de plástico
Nuevas lámparas
Cátodos de plantas
desalinizadoras
Frasquería, asfaltos
y cerámicas
Figura 5.2. Principales resultados del reciclaje de diferentes metales y plásticos.
Fuente: Ambilamp.
–86–
5. El impacto medioambiental del alumbrado
Es necesario reciclar o reutilizar las lámparas para favorecer al medio ambiente
Fuente: Shutterstock Images.
• Apagar las luces que no se están utilizando. Parece un consejo tonto, pero existen estudios
que revelan que así puede reducirse el consumo energético doméstico en un 30%.
• Aprovechar la luz solar tanto como sea posible.
• Sustituir las bombillas tradicionales por tecnología de bajo consumo, sean lámparas fluorescentes o LED. El mercado ofrece una gran cantidad de formas y tamaños y el ahorro
de energía es notable, ya que consumen cuatro veces menos.
• Instalar sensores de movimiento, así las luminarias se encenderán automáticamente cuando sea necesario y se apagarán cuando no sea imprescindible.
• Emplear luces próximas para actividades como leer, estudiar, coser…
• Eliminar las luces indirectas, ya que para iluminar la misma superficie necesitan más potencia.
• Emplear balastos electrónicos en vez de magnéticos para los tubos fluorescentes.
–87–
• Dividir la iluminación de una misma estancia por actividades, de forma que se puedan
efectuar encendidos completos o parciales.
• Emplear reguladores de potencia luminosa.
• Pintar las habitaciones de colores claros para que no absorban la luz y la reflejen.
• Mantener limpias las fuentes de luz para mantener su rendimiento lumínico.
5.3. Impacto de los sistemas lumínicos eficientes
en el ser humano
El alumbrado posee la capacidad de modificar el funcionamiento del sistema visual y de
afectar a la manera en la que el ser humano realiza una tarea o se desenvuelve en un ambiente. Por lo tanto, un buen alumbrado puede actuar positivamente en el estado anímico de las
personas, así como en la eficiencia y productividad laboral y de ocio.
Desde un punto de vista científico, la cantidad o calidad de iluminación afecta a tres sistemas
del ser humano: el sistema visual, el sistema perceptivo y el sistema circadiano. En este sentido, un proyecto con un buen diseño de iluminación eficiente tendrá efectos positivos en
estos tres aspectos.
Impactos positivos en el sistema visual. La luz, con una temperatura y potencia adecuadas,
permite determinar la forma y los colores de un elemento.
Impactos positivos en el sistema perceptual. La luz ayuda al cerebro a generar sensaciones y
emociones positivas.
Impactos positivos en el sistema circadiano. Los proyectos eficientes de iluminación, particularmente los de iluminación vial, previenen la iluminación intrusa, es decir, el fenómeno
que se produce cuando la luz de las luminarias se cuela directa o indirectamente por las ventanas de los vecinos.
Como ocurría con la contaminación lumínica, el Reglamento de Eficiencia Energética para
Instalaciones de Alumbrado Exterior delimita estrictamente los valores máximos permitidos
en función de la zona medioambiental en la que esté situada la luminaria (Tabla 5.1).
–88–
5. El impacto medioambiental del alumbrado
La luz incide positivamente en la creación de sensaciones y emociones agradables.
Fuente: Shutterstock Images.
Parámetro luminotécnico
Zona
E1
Zona
E2
Zona
E3
Zona
E4
Iluminancia vertical (Ev)
2 lux
5 lux
10 lux
25 lux
Intensidad luminosa emitida por
las luminarias (I)
2.500 cd
7.500 cd
10.000 cd
25.000 cd
Luminancia media de las fachadas (Lm)
5 cd/m2
5 cd/m2
10 cd/m2
25 cd/m2
Luminancia máxima de las fachadas
(Lmáx)
10 cd/m2
10 cd/m2
60 cd/m2
150 cd/m2
Luminancia máxima de señales
y anuncios luminosos (Lmáx)
50 cd/m2
400 cd/m2
800 cd/m2
1.000 cd/m2
Tabla 5.1. Zonificación en función de la cantidad de luz intrusa permisible.
Fuente: Reglamento de Eficiencia Energética para Instalaciones de Alumbrado Exterior.
–89–
Siendo,
Ev, la iluminancia vertical en ventanas.
L, la luminancia de las luminarias medida como Intensidad luminosa (I) emitida por cada
luminaria en la dirección potencial de la molestia.
Lm, la luminancia media de los paramentos de los edificios que, como consecuencia de una
iluminación excesiva, pueda producir molestias.
Lmáx, la luminancia máxima de señales y anuncios luminosos.
Gracias a esta actuación se previene el desajuste de los ritmos circadianos de los vecinos
afectados. En ausencia de luz, el organismo segrega melatonina (una hormona que influye
positivamente sobre el sistema inmunológico y preserva del envejecimiento) y así el cuerpo
puede distinguir entre noche y día, controlar los ciclos de sueño, hambre, temperatura corporal y determinados procesos hormonales, entre otras muchas cosas (Figura 5.3).
En general, los principales impactos negativos que generan los sistemas lumínicos eficientes
atañen a las luminarias fluorescentes. Uno puede afectar a la salud, y ha sido estudiado por
12:00
Máxima alerta 10:00
14:30 Máxima coordinación
Máxima secreción de testosterona 09:00
Inicio movimiento intestinal 08:30
15:30 Máxima velocidad de respuesta
Máxima eficiencia cardiovascular
17:00
Máxima fortaleza muscular
Fin secreción de melatonina 07:30
06:45
18:00
Salto de presión sanguínea 06:00
18:30 Máxima presión sanguinea
19:00
Máxima temperatura corporal
Mínima temperatura corporal 04:30
21:00 Inicio de secreción de melatonina
Sueño profundo 02:00
00:00
22:30 Supresión de movimiento intestinal
Figura 5.3. Ciclo circadiano del ser humano.
Fuente: The Iesna Lighting Handbook.
–90–
5. El impacto medioambiental del alumbrado
el «comité científico de los riesgos sanitarios emergentes y recientemente identificados»,
comité que fue puesto en marcha por la Comisión Europea. El resto son impactos medioambientales. Estos impactos son: la radiación ultravioleta y de luz azul, el mercurio y la contaminación lumínica.
5.3.1. La radiación ultravioleta y de luz azul
Todas las lámparas emiten radiación ultravioleta en diversos grados, incluidas las fuentes de
luz domésticas: incandescentes, halógenas y fluorescentes compactas.
En los estudios realizados sobre lámparas fluorescentes se ha concluido que sus niveles de radiación ultravioleta y de luz azul, en el peor de los casos, podría agravar los síntomas de unas
250.000 personas de la Unión Europea, que sufren enfermedades cutáneas poco frecuentes que
les hacen especialmente sensibles a la luz.
Además, se estipuló que la población en general podría recibir cantidades importantes de
radiación ultravioleta si se expusiera a la luz producida por algunas lámparas compactas
fluorescentes de envoltura simple durante períodos largos y a distancias inferiores a 20 cm.
Sin embargo, se comprobó que el uso de lámparas de bajo consumo de doble envoltura o
tecnología similar mitigaría los riesgos de la población en general y de los enfermos con fotosensibilidad.
Las lámparas de halogenuros metálicos también emiten radiación ultravioleta; sin embargo,
no suelen presentar problemas ya que acostumbran a portar filtros UV-stop.
5.3.2. Mercurio
Hay una gran variedad de tipos de lámparas que contienen mercurio. En general, cuanto
mayor es el consumo de energía, mayor cantidad de mercurio encierran. La demanda de este
tipo de fuentes de luz es alta. Las lámparas que contienen mercurio son:
• Halogenuros metálicos de alta presión de descarga (HID). Contienen unos 30 miligramos
(mg) de mercurio. Se utilizan en iluminación vial.
–91–
• Tubos fluorescentes lineales. Contienen al menos 15 mg. Se utilizan en centros comerciales, tiendas y edificios públicos.
• Lámparas fluorescentes compactas. Contienen menos de 5 mg de mercurio, como obliga
la nueva norma europea que se introdujo en 2009. Se emplean profusamente en los hogares. Dado el aumento del uso de este tipo de lámparas, se ha incrementado la conciencia
sobre los peligros de esta fuente de luz y sobre los efectos en la salud derivados de la exposición a este elemento. Sin embargo, la cantidad de mercurio interno muchas veces es
inferior a 5 mg, el máximo permitido. Su tamaño equivale a la punta de un bolígrafo y está
sellado dentro de un tubo de vidrio. La cantidad de mercurio que contiene esta lámpara es
hasta cinco veces menor que la de una pila de reloj; entre 60 y 200 veces inferior al mercurio empleado en los empastes «de plata», y de 100 a 200 veces menor que el mercurio de
un termómetro antiguo.
En resumen, estos productos no representan una amenaza durante su funcionamiento, a
menos que la lámpara esté rota. Por esta razón, estas fuentes de luz deben ser manipuladas
con cuidado. Sin embargo, si esto ocurre, se deben seguir estas sencillas instrucciones de
limpieza y eliminación para reducir el riesgo:
• Abra las ventanas y puertas cercanas para ventilar el espacio durante 15 minutos. No deje
el aire acondicionado o calefacción encendida, porque esto podría volver a hacer circular
los vapores de mercurio hacia la habitación.
• Use guantes de goma desechables en lugar de manos.
• Para recogerlo, si la superficie es dura, no use la aspiradora o la escoba, pues podría propagar el contenido de la lámpara y contaminar el aspirador. En su lugar, saque el material
roto utilizando, por ejemplo, un papel rígido o cartón. A continuación, vuelque la lámpara rota en un recipiente de vidrio, si es posible, y séllelo con una tapa de metal.
• Puede utilizar también un cepillo desechable para barrer con cuidado las piezas.
• Use cinta adhesiva y/o un paño húmedo para limpiar cualquier resto de fragmentos de
vidrio y/o polvo.
• Si ha empleado la aspiradora para limpiarlo, asegúrese de tirar la bolsa de depósito.
• Deshágase de los equipos de limpieza, es decir, guantes, cepillo, papel húmedo y los contenedores sellados. Tírelo al cubo de basura, nunca al recipiente de reciclaje.
• Tan pronto como sea posible, deshágase de la bolsa fuera de su hogar; es la forma más
eficaz de reducir la contaminación potencial del ambiente interior.
–92–
5. El impacto medioambiental del alumbrado
5.3.3. Contaminación lumínica
Desde el pasado siglo xx, la visión nocturna de nuestro cielo está amenazada de forma artificial por la incontrolada iluminación de nuestras urbes y municipios.
Este fenómeno hace que nuestras ciudades parezcan coronadas por una «boina luminosa»
que nos impide contemplar el cielo y las estrellas con claridad.
Podemos definir la contaminación lumínica como el brillo o resplandor luminoso del cielo
durante la noche. Se produce por la difusión y la reflexión de la luz artificial en los gases y
partículas suspendidas en la atmósfera. Este resplandor está generalmente producido por las
luminarias de alumbrado público y otras fuentes de luz colocadas en el exterior.
Resplandor luminoso sobre la península Ibérica.
Fuente: Nasa Images.
–93–
La solución más sencilla para evitar la contaminación lumínica es instalar un reflector en la luminaria.
Fuente: Elaboración propia.
Este fenómeno es totalmente ineficiente. Si bien, cuando se realiza un proyecto lumínico
vial, el objetivo siempre es iluminar carreteras, calles, aceras o paseos, obviamente excluyendo el cielo, eliminar este efecto es técnicamente imposible. La dificultad radica en la supresión del brillo reflejado; no obstante, erradicar la emisión directa al hemisferio superior de la
luminaria es muy sencillo.
En la actualidad, el reglamento de eficiencia energética para instalaciones de alumbrado exterior delimita estrictamente los valores máximos permitidos, en función de la zona medioambiental en la que esté situada la luminaria (Tabla 5.2).
Clasificación
de zonas
Descripción
FHSinst
E1
ÁREAS CON ENTORNOS O PAISAJES OSCUROS: Observatorios astronómicos de
categoría internacional, parques nacionales, espacios de interés natural y áreas de protección
especial (red natura, zonas de protección de aves, etc.) cuyas carreteras están sin iluminar.
≤ 1%
E2
ÁREAS DE BRILLO O LUMINOSIDAD BAJA: Zonas periurbanas o extrarradios de las
ciudades, suelos no urbanizables, áreas rurales y sectores generalmente situados fuera de las
áreas residenciales urbanas o industriales. En ellas las carreteras están iluminadas.
≤ 5%
E3
ÁREAS DE BRILLO O LUMINOSIDAD MEDIA: Zonas urbanas residenciales, donde
las calzadas (vías de tráfico rodado y aceras) están iluminadas.
≤ 15%
E4
ÁREAS DE BRILLO O LUMINOSIDAD ALTA: Centros urbanos, zonas residenciales,
sectores comerciales y de ocio con elevada actividad durante la franja horaria nocturna.
≤ 25%
Tabla 5.2. Zonificación en función de la cantidad de contaminación lumínica permisible.
Fuente: Reglamento de Eficiencia Energética para Instalaciones de Alumbrado Exterior.
–94–
5. El impacto medioambiental del alumbrado
5.3.4. Otros impactos no probados
Uno de los temas que más preocupaba a la opinión pública sobre las lámparas fluorescentes,
tanto lineales como compactas, era el parpadeo que emiten (es decir, un flash que se enciende
y se apaga muy rápido).
Las lámparas fluorescentes compactas (CFL) parpadean a una velocidad de más de 20.000
veces por segundo cuando funcionan con balastos electrónicos. Los tubos fluorescentes lineales, en cambio, lo hacen a una velocidad de más de 5.000 veces por segundo, y las antiguas
lámparas fluorescentes lineales a menos de 100 veces por segundo.
Estos tipos de parpadeo no son detectables por el cerebro humano. De hecho, existen estudios que sugieren que tan sólo el 1% de las personas puede detectar un tipo de destello de 60
impulsos por segundo. Por lo tanto, si una lámpara fluorescente lineal tiene un parpadeo
notable, es probable que tenga un fallo y deba ser reemplazada. Sin embargo, si este parpadeo se produce en un CFL podría ser resultado de un producto de mala calidad o de una
instalación eléctrica errónea.
En numerosas ocasiones se han planteado inquietudes acerca de las consecuencias que este
parpadeo puede tener para la salud, en particular para quienes sufren de epilepsia fotosensible.
Desde la Asociación Andaluza de Epilepsia informan que aproximadamente un 2% o 3% de
los epilépticos padecen de fotosensibilidad; sin embargo, el Comité Científico de los Riesgos
Sanitarios Emergentes y recientemente identificados asegura que no existen pruebas que
demuestren que el parpadeo y los campos electromagnéticos de las lámparas compactas
fluorescentes constituyan un riesgo para los individuos sensibles.
Por otra parte, la luz parpadeante también está asociada a las migrañas, una de las enfermedades más comunes del sistema nervioso. Se sospecha que la luz es el hecho determinante
para las migrañas, dolores de cabeza comunes, o vista cansada. La causa más probable es el
resplandor, el alto contraste o los inapropiados niveles de luz. En muchas ocasiones, estos
problemas derivan de un mal diseño lumínico y de un uso inadecuado de la tecnología lumínica.
Para combatir este problema, se recomienda:
• Asegurar que la iluminación es adecuada y está bien ubicada
–95–
• Estudiar bien la iluminación para minimizar el parpadeo de las lámparas fluorescentes
• Equipar las luminarias con el tipo correcto de difusor para imitar la luz natural
• Evitar los efectos del deslumbramiento de las superficies brillantes y pulidas y de los fondos blancos. Optar por acabados mate y romper las superficies con imágenes, carteles o
plantas
• Colocar persianas ajustables a las ventanas
–96–
6
La economía en el alumbrado
6.1. L
as empresas de servicios energéticos y la mejora
del alumbrado público
Para empezar, hagámonos unas sencillas preguntas: ¿Es necesario el uso racional de la energía? ¿Es necesaria la eficiencia energética? ¿Por qué la eficiencia energética no puede ser un
negocio? Como solución a estas preguntas, analicemos qué son y qué nos ofrecen las Empresas de Servicios Energéticos.
Según la Directiva 2006/32/CE: «Una Empresa de Servicios Energéticos es una persona física o
jurídica que proporciona servicios energéticos o de mejora de la eficiencia energética en las instalaciones o locales de un usuario y afronta cierto grado de riesgo económico al hacerlo. El pago
de los servicios prestados se basará (en parte o totalmente) en la obtención de mejoras de la eficiencia energética y en el cumplimiento de los demás requisitos de rendimiento convenidos».
Tuvieron su nacimiento en los años 70 en EE.UU. debido al fuerte incremento de los costes
energéticos y a un elevado incremento en los costes operativos (mantenimiento) que sufrió
el país durante esos años. Nacieron como entes que apoyan y asesoran a los clientes finales
además de implantar proyectos con opciones de mejora en eficiencia energética y una clara
reducción del costo y consumo energético producido por dicho servicio.
Las empresas de servicios energéticos participan a lo largo de todo el proceso, desde la fase
previa (encargándose de la planificación, consultoría, definición de soluciones, posibilidades
reales de implementación y financiación, ejecución de la solución técnica y monitorización
y puesta en marcha) y durante la fase de operación del mantenimiento y conservación de la
instalación y facturación a cliente final de consumos y ahorros sobre la nueva solución energética así como ofreciendo las totales garantías finales necesarias que acreditan el resultado
de todo el proceso.
–97–
Estas empresas logran un abaratamiento económico en la factura del cliente sobre servicio
energético clásico debido a una optimización por la implantación de mejoras en eficiencia
energética. Este ahorro es el que posibilita el pago del cliente de este nuevo sistema para
cubrir, sin ninguna merma de calidad y confort, las necesidades anteriores, teniendo además
un sistema eficiente por el compromiso de mantenimiento y garantías de la empresa de servicios energéticos.
La implantación de estas empresas como actores dentro del mercado energético influye directamente en los intereses locales, nacionales y europeos de abaratamiento de los costes
energéticos. Esta implantación se espera logre reducciones en consumo de energía final en
torno al 25-40%, mejorando eficazmente las instalaciones sin pérdida de la calidad de las
mismas.
Con el fin de cuantificar el potencial de ahorro energético y económico en consumo de energía primaria basado en la implementación de medidas encaminadas a la eficiencia energética
en nuestro país, podemos observar estas grandes cifras por sectores
• 24.750 ktep en el sector industrial
• 15.282 ktep en el sector de la edificación
• 1.739 ktep en el alumbrado público
• 532.500 ktep en equipamiento
Una vez cuantificados los potenciales de ahorro posible, podemos ver el desarrollo natural
que una empresa de servicios energéticos puede tener en nuestro país. Pero, además, éstas
ofrecen otros dos aspectos importantes de beneficio para el cliente: el técnico y el financiero.
Desde el punto de vista técnico, la empresa de servicios energéticos, al basar su beneficio
económico en la consecución de ahorro energético, tiene que ligar indiscutiblemente éste a
la mejora tecnológica de la instalación, por lo que intentará sin lugar a dudas implementar
todas las medidas técnicas más eficaces del mercado encaminadas a la consecución de los
objetivos de ahorro perseguidos.
Además, una empresa de servicios energéticos velará permanentemente por el estado tecnológico de la instalación, pudiendo introducir paulatinamente mejoras técnicas encaminadas a una constante disminución del consumo energético y en busca de una eficiencia
más alta.
–98–
6. La economía en el alumbrado
La empresa de servicios energéticos basa su beneficio económico en la consecución de ahorro energético
Fuente: Shutterstock Images.
Desde el punto de vista financiero, la empresa de servicios energéticos asume el desembolso
total del costo del proyecto, por lo que deja al cliente las arcas libres de su negocio con la
posibilidad de invertir en otras líneas financieramente más prioritarias. Al final del contrato,
el cliente contará, como parte de sus activos, el equipamiento y la tecnología más eficiente
que ha sido usada durante la duración del contrato.
6.1.1. D
escripción de los servicios que puede prestar
una empresa de servicios energéticos
Los servicios ofrecidos por una empresa de servicios energéticos son los que permitan alcanzar un ahorro energético y, por tanto, un ahorro económico en una instalación.
–99–
La empresa de servicios energéticos asume el coste total del proyecto.
Fuente: Shutterstock Images.
En la figura 6.1 podemos ver el proceso de actuación de una empresa de servicios energéticos.
La principal ventaja que una empresa de servicios energéticos puede ofrecer a su cliente es la
realización conjunta de todas estas fases, por lo que éste pone en manos de un solo interlocutor todos los servicios y suministros energéticos que gestiona, aunque en determinadas
circunstancias estas fases pueden ser desarrolladas indistintamente por el cliente o por varias
empresas de servicios energéticos.
Analicemos las fases:
• Fase de auditoría energética
En primer lugar, las empresas de servicios energéticos suelen realizar una pre-auditoría energética previa a la auditoría de detalle con el fin de evaluar a grandes números el potencial de
ahorro energético de las instalaciones.
–100–
6. La economía en el alumbrado
Fase de auditoría
energética
Fase de diseño
del proyecto de
eficiencia
Firma
del Contrato
de rendimiento
energético
Fase de implantación
de las medidas
correctivas
Fase de uso,
mantenimiento, control,
medida y verificación
Figura 6.1. Ciclo de actuación de un negocio de servicios energéticos.
Fuente: Elaboración propia.
Una vez evaluados estos potenciales ahorros, se pasa a la fase de realización de la auditoría
energética de detalle. Ésta se realizará in situ en las instalaciones y nos indicará con detalle
los diferentes aspectos de mejora de las mismas. Se colocan registradores de medidas de consumo que nos servirán para contrastar las mejoras de consumo después de realizar las diferentes implantaciones de eficiencia energética.
El equipo de trabajo se encarga de contrastar los datos facilitados por el cliente en relación
con los consumos energéticos y los usos de las diferentes instalaciones.
El contenido mínimo de documentación que una auditoría debe contener es el siguiente:
• Descripción de la instalación y uso de la misma
• Evaluación de los consumos energéticos
• Identificación de los potenciales de mejora de la eficiencia energética
• Medidas de eficiencia energética
• Retorno de las inversiones
Esta documentación es propiedad de la empresa de servicios energéticos, por lo que la firma
del contrato de servicios forma parte del know-how de la misma.
• Fase de diseño del proyecto de eficiencia
Una vez realizada la auditoría energética de la instalación y con los datos prácticos o medidos encima de la mesa, la empresa de servicios energéticos planteará el baseline o la línea
base de consumos referente a los ahorros energéticos y económicos potenciales y realizará
una programación de actuaciones encaminadas a convertir la instalación en eficiente en la
mayor medida posible. En ese proyecto se determinarán todos los condicionantes posibles
que pudieran acontecer en la instalación y fijará en profundidad todos los potenciales de
–101–
El proyecto de ahorro energético debe ser de extrema precisión técnica.
Fuente: Shutterstock Images.
ahorro objetivos en cantidad y temporalidad. Este proyecto es, sin lugar a dudas, el documento más importante del proceso, y en él la empresa de servicios energéticos basa la realización de toda su posible inversión económica, por lo que éste debe ser de extrema precisión técnica.
Esta documentación es también propiedad de la empresa de servicios energéticos, por lo que
la firma del contrato de servicios forma parte del know-how de la misma.
• Firma del contrato de servicios energéticos
Una vez analizadas y resueltas todas las dudas acerca del proyecto por las partes (cliente y
empresa de servicios energéticos), se determina el contrato jurídico que recoge todas las salvedades posibles entre las partes y determina, además, los plazos de explotación de las instalaciones por parte de la empresa de servicios energéticos.
–102–
6. La economía en el alumbrado
Además, deben describirse con detalle las
diferentes tecnologías previstas, las inversiones necesarias, los ahorros previstos y
los retornos de la inversión previstos y todo
ello por cada medida a acometer.
Este contrato es vinculante para ambas
partes y sirve de reglamento sobre el uso
y disfrute futuro de las instalaciones por
el cliente.
En la actualidad, y con el fin de reglamentar
en cierta medida estos contratos, la administración pública pone a disposición gratuita de los posibles usuarios dos modelos
de los mismos, que son: un contrato de servicios energéticos entre empresa de servicios energéticos-cliente privado y un contrato de servicios energéticos entre empresa
de servicios energéticos-administración pú-­
blica.
En el proyecto se describen con detalle
las tecnologías previstas.
Fuente: Shutterstock Images.
• Fase de implantación de las mejoras
en eficiencia energética
Las medidas podrán ser de diferente tipología y alcance. Éstas podrán ir encaminadas a la
disminución de los consumos y a la mayor eficiencia de la instalación así como a la implantación de un nuevo costumbrismo, referidos al uso, mejorado de las diferentes partes de la
instalación.
Estas medidas suelen ser fundamentalmente de los siguientes tipos:
• Iluminación
• Motores eficientes y variadores de velocidad
• Climatización
• Sistemas de gestión centralizada de la energía
–103–
• Procesos industriales
• Gestión de la demanda energética
Estas medidas se realizarán en forma y manera según lo previsto en el contrato de servicios
energéticos firmado por ambas partes, y todas deben ir acompañadas con un programa de
uso posterior de la instalación durante el período de explotación que marca el contrato.
• Fase de uso, mantenimiento, control, medida y verificación
Es la fase vital del proyecto, se debe monitorizar y controlar de forma periódica y constante
y en ella se suelen producir desviaciones con respecto a lo identificado en el proyecto, por lo
que es imprescindible una muy buena gestión del mantenimiento preventivo y gestión de la
demanda energética. Si esto se lleva a cabo de forma correcta, los objetivos básicos del proyecto tienen un potencial de consecución muy elevado, mientras que desviaciones no previstas acarrearían problemas financieros, posiblemente insalvables (debemos recordar que la
empresa de servicios energéticos corre un riesgo en el negocio), para el buen final del mismo.
A lo largo de la vida del proyecto, la empresa de servicios energéticos debe establecer objetivos de medición y verificación de los ahorros energéticos y económicos conseguidos hasta
ese momento. Estas verificaciones nos deberán servir, en primer lugar, para poder corregir
las desviaciones obtenidas y, no menos importante, para poder ver el curso del proyecto.
Actualmente, hay en nuestro país un protocolo internacional de medida y verificación
(IPMVP) de las instalaciones promovido
por la organización EVO (Efficiency Evaluation Organization), distribuido en España por la Fundación EnergyLab, que
ofrece los siguientes productos y servicios:
• Medida y verificación de ahorros de
energía y agua en proyectos de eficiencia
energética
Multímetro para medir la instalación.
Fuente: Shutterstock Images.
• Gestión de riesgos financieros y funcionamiento de los contratos de ahorro de
energía
–104–
6. La economía en el alumbrado
• Cuantificación de las reducciones de emisiones de carbono de los proyectos de eficiencia
energética
• Promoción de construcciones sostenibles o la mejora del nivel de eficiencia de las instalaciones existentes mediante una precisa y efectiva metodología de identificación de ahorro
de agua y de energía.
La metodología para la verificación y medición de los consumos estará diseñada y reflejada
en el contrato por la empresa de servicios energéticos, pero deberá ser revisada en profundidad por el cliente propietario de las instalaciones, y la metodología diseñada será la que establezca la forma de determinar si se han alcanzado los ahorros garantizados por la empresa
de servicios energéticos.
6.1.2. M
odalidades de contratos de servicios que puede prestar
una empresa de servicios energéticos
Existen diferentes variables a tener en cuenta previas a la firma de un contrato con una empresa de servicios energéticos como pueden ser: alcance del proyecto de eficiencia a implementar, nivel de ahorros y su reparto entre cliente y ESE, quién realiza la inversión, como se
financia, años de vida del contrato, reparto de riesgos, etc.
Es por esto por lo que cada contrato se debe hacer casi a medida por las importantes implicaciones de este tipo de proyectos en todo su proceso, no obstante existen unos modelos
básicos de contratos (y por lo tanto de proyectos) que se analizan a continuación:
• Contratos de rendimiento energético (EPC)
En este tipo de contratos la empresa de servicios energéticos presentará un proyecto de eficiencia energética (válido para todo tipo de instalaciones y medidas) con un potencial de
ahorro sobre la situación existente.
Dicho ahorro energético a obtener con el proyecto será el que se deban repartir el cliente y
la ESE en función de su volumen, el periodo de retorno de las medidas, los años de vida del
contrato, y quién realiza la inversión.
En este tipo de contratos la ESE deberá asegurar un nivel mínimo de ahorro energético y
deberá demostrarle al cliente el cumplimiento de los ahorros presentados dentro del proyec–105–
to. La cuota a cobrar por parte de la ESE al cliente se corresponderá con el porcentaje del
total de ahorros que se queda la ESE para el cobro de sus servicios / inversiones.
• Contratos de suministro de energía útil (ESC)
En este tipo de contratos el objetivo principal es la reforma de las instalaciones térmicas del
cliente con el objetivo de obtener una mejora de eficiencia energética que reduzca la demanda de energía útil del cliente con respecto a la situación existente sin alterar su confort.
La cuota a cobrar al cliente se corresponderá con una cuota fija (que permitirá recuperar la
inversión material realizada en la instalación) y una cuota variable que se corresponderá con
el consumo de energía útil del cliente.
Si bien este tipo de contratos están destinados a la mejora de las instalaciones térmicas, ya
existen modelos de contratos que lo han adaptado para su utilización en instalaciones de
alumbrado público municipal.
6.1.3. Criterios de selección de una empresa
de servicios energéticos
Los criterios principales de selección a seguir para cualquier empresa interesada en la prestación de servicios energéticos deberían ser:
• Solicitud y comparación de ofertas entre varias ESE.
• Solicitud de experiencia, trabajos realizados y conformidad del cliente con la ESE.
• Seguridad tecnológica (garantía de funcionamiento y de rendimiento).
• Demo tecnológica (en caso de duda).
• Solicitud de garantía de ahorros (mínimo 70%) y de funcionamiento de la instalación.
• Análisis en detalle del mantenimiento incluido y qué labores de mantenimiento deberán
ser abonadas por el cliente.
• Adecuada asignación y revisión de riesgos entre el cliente y la ESE.
–106–
6. La economía en el alumbrado
• Solicitud del Plan Financiero a pagar (cuotas, condiciones de financiación y sistema de
actualización de cuotas).
• Precios de la energía (solicitud y comparación del precio a pagar y análisis de sistema de
revisión a utilizar).
• Solicitud y análisis de los procedimientos de medidas y verificación de ahorros previos a
la firma del contrato y a la implementación del proyecto.
6.2. El alumbrado público en España
6.2.1. Datos de interés de segmento de mercado
En la tabla 6.1 analizamos algunas magnitudes dentro del sector del alumbrado público.
En esta tabla podemos apreciar el alto consumo que el sector del alumbrado público tiene en
Europa y que en España en concreto ronda los 9.000 GWh anuales o el equivalente a la emisión de 5.500 kt de CO2.
En este sector un potencial de ahorro de un 45% según datos de la Asociación Nacional de
Fabricantes de Luminarias, podemos cuantificar en más de 4.000 GWh/año el mercado de
ahorro energético y de 2.500 kt de CO2 de ahorro de emisiones.
Analizando las diferentes tecnologías lumínicas disponibles para este segmento de mercado
de alumbrado público municipal, podemos dividirlas en dos tipos principales: las más utilizadas y las más avanzadas tecnológicamente:
% uso final
consumido en
alumbrado público
Magnitud uso
final consumido en
alumbrado público
Emisiones estimadas
de gases de efecto
invernadero
Estimación
de puntos de luz
instalados
Europa (EU-25)
1,3%
35 × 106 mWh
14 × 103 KT
56,2 × 106
Estados Unidos
0,9%
31 × 106 mWh
22 × 103 KT
37,9 × 106
Global
0,9%
159 × 106 mWh
81 × 103 KT
219,8 × 106
Región
Tabla 6.1. Datos referentes al alumbrado público a nivel mundial.
Fuente: Clinton Climate Iniciative.
–107–
Según los datos del IDAE, el alumbrado público puede ahorrar un 45% de sus emisiones
de gases de efecto invernadero.
Fuente: Shutterstock Images.
1. Tecnologías más utilizadas:
Vapor de mercurio. Desde 1938 se utiliza como fuente de luz para el alumbrado público
municipal. Tienen un coste inicial bajo y una vida útil relativamente larga, de unas 28.000
horas. Por el contrario, tienen una eficiencia lumínica baja, de unos 60 lm/W, y un CRI < 60.
Por motivos medioambientales debidos a su alto contenido en mercurio, desde hace años se
vienen sustituyendo principalmente por lámparas de vapor de sodio alta presión.
Vapor de sodio alta presión. Desde 1970 se utiliza como fuente de luz para el alumbrado
público municipal. Nacieron como alternativa eficiente a las lámparas incandescentes y de
vapor de mercurio. Tienen un coste inicial bajo y una vida útil relativamente larga, de unas
24.000 horas. A pesar de tener un CRI < 30, se desarrollaron mucho en las décadas de los
setenta y ochenta. Es sin duda la fuente de luz más utilizada a nivel global y su eficiencia
lumínica es posiblemente la más elevada a nivel de magnitud, pero su resultado final es pobre
pues los rendimientos de los conjuntos lumínicos utilizados son bastante bajos. El conjunto
de estas desventajas hace que sean la ventaja más importante para promover la eficiencia
energética en el alumbrado público municipal.
2. Tecnologías más avanzadas:
LED. Desde 1962 se utiliza como señalización y desde 2007 como fuente de luz para el alumbrado público municipal. Es una fuente de luz en estado sólido que genera una emisión de
–108–
6. La economía en el alumbrado
Jardín de luminarias.
Fuente: Shutterstock Images.
banda estrecha cuando se le aplica una corriente continua. Ofrece numerosas ventajas, como:
ahorra aproximadamente un 50% de la energía con respecto al vapor de sodio alta presión,
tiene una larga vida útil de unas 50.000 horas, debido a que se trata de una fuente de luz direccional se le pueden acoplar ópticas que hacen que la luz se sitúe donde es requerida, CRI > 70
por lo que se posiciona como la principal apuesta lumínica para el futuro del alumbrado público municipal. Pero a pesar de poseer todas estas ventajas, se trata de una fuente de luz que debe
ser controlada en mayor medida que otras y se deben controlar permanentemente valores
como la temperatura del diodo y del driver de control, alta variación de los tipos disponibles,
elevado deslumbramiento y continuo y creciente mercado de productos de baja cualificación
técnica. Se estima que, aunque su costo inicial sea alto, éste bajará del orden del 10% anual
según datos del Comité Español de Iluminación. Pero esto que parece una ventaja es uno de
los mayores inconvenientes que esta tecnología tiene para su introducción masiva en el mercado, pues los técnicos municipales retrasan constantemente su implantación pensando que el
año próximo serán más baratos y, por tanto, rentabilizables en menor plazo.
–109–
Eficacia luminosa (lúmenes por vatio)
200
Lámpara LED
blanco
150
100
50
Plasma
Fluorescente Cosmópolis
lineal
HID
Alto
Bajo consumo
consumo
Fluorescente
compacto
Halógeno
Incandescente
0
1940
1960
1980
Año
2000
Blanco
del panel
OLED
2020
Figura 6.2. Clasificación de las fuentes de luz en función de su eficacia lumínica.
Fuente: Elaboración propia.
Inducción. Desde 1989 se utiliza como fuente de luz comerciable para determinadas aplicaciones, y desde 2009 como fuente de luz para el alumbrado público municipal. Es una fuente de luz basada en un gas encerrado en una ampolla de cristal que, por medio de una corriente aplicada a un electrodo, genera una corriente electromagnética que produce luz
visible. Su tecnología lumínica es muy similar a la tecnología fluorescente y, además, posee
prácticamente las mismas ventajas que la tecnología led y su vida útil se eleva hasta las
80.000 horas. Pero también posee desventajas, como son: su falta de una fuerte apuesta tecnológica por parte de los principales fabricantes de fuentes de luz y un precio relativamente
elevado con respecto a las tecnologías más utilizadas.
Plasma. Desde 2010 se utiliza como fuente de luz para el alumbrado público municipal.
Como el led, es también una fuente de luz en estado sólido. Esta nueva fuente de luz tiene
el tamaño de una moneda y nos ofrece potencias de 250 W y 400 W con una eficiencia lumínica cercana a 120 lm/W, CRI > 90 y una vida útil de 30.000 horas.
CMH alta eficiencia. Desde 2006 se utiliza como fuente de luz para el alumbrado público
municipal. Denominada comercialmente Cosmopolis, nació como alternativa a los haloge–110–
6. La economía en el alumbrado
nuros metálicos tradicionales, con la ventaja de que los nuevos desarrollos alcanzan una vida
útil de 25.000 horas y un rendimiento lumínico de 120 lm/W con un IRC > 70. Su emisión
es de luz blanca y da una sensación visual de mayor visibilidad.
A continuación podemos ver resumidas en la tabla 6.2 una comparativa de estas tecnologías
empleadas para el alumbrado público municipal.
En la tabla 6.3 podemos ver unos datos a nivel global del reparto tecnológico de las instalaciones.
Tecnología
Vapor de
mercurio
Vapor de sodio
alta presión
Inducción
Halogenuros
metálicos cerámicos
Led
+antiguo +moderno
Descripción
Tecnología
antigua y común
con el color del
hid
Lámpara más
utilizada en el
alumbrado
público
Fuente de luz sin
electrodos con
larga vida útil
Luz blanca con
tecnología hid
35% más eficientes que
las anteriores cmh
Luz blanca
direccional con
tecnología de
estado sólido
Bajo coste inicial
Bajo coste inicial
Larga vida útil
(24.000 horas)
Larga vida útil
(24.000 horas)
Larga vida útil
(80.000 horas)
Larga vida útil
(24.000/30.000 horas)
Larga vida útil
(> 50.000 horas)
Alta eficiencia
lumínica
(70/150 lm/W)
Luz blanca con
alta reproducción
cromática
Luz blanca
Luz blanca
Luz blanca con
alta reproducción
cromática
Bajo coste de
mantenimiento
Alta eficacia lumínica
A favor
Alta eficiencia lumínica
(115 lm/W)
Alta eficiencia
lumínica
Alta uniformidad
Alta eficiencia
lumínica
No contiene
mercurio
Alta eficiencia
lumínica
(115 lm/W)
En contra
Frecuentes fallos
repentinos
Baja eficiencia
energética 45%
Eficiencia
lumínica baja
(34/58 lm/W)
Baja
reproducción
cromática
Baja eficiencia
energética 30%
Contiene
mercurio
Alto coste inicial
Alto coste inicial
Eficiencia
lumínica baja
(36/64 lm/W)
Contiene mercurio
Contiene
mercurio
Contiene
mercurio
Tabla 6.2. Ventajas e inconvenientes de las tecnologías más utilizadas.
Fuente: Elaboración propia.
–111–
Alto coste inicial
% cuota de mercado
Prestaciones
Estados
unidos
Europa
(eu-25)
Eficiencia
luminica
(lm/w)
Eficiencia
(%)
Eficiencia
neta (lm/W)
Dimmable
con cms
Mejora de
la eficiencia
(%)
Vapor de sodio alta
presión
59%
47%
70-150
45%
32-68
Sí
No
Vapor de sodio baja
presión
10%
9%
68-177
25%
17-44
No
No
Vapor de mercurio
20%
32%
34-58
30%
10-17
No
No
Halogenuro metálico
5%
3%
61-85
35%-40%
21-34
Sí
No
Fluorescencia
compacta
2%
8%
50-70
60%
30-42
Sí
No
Incandescencia
4%
0%
10-17
60%
6-10
Sí
No
Led
0%
0%
50-100
60%-90%
30-90
Sí
Sí-rápida
Inducción
0%
0%
60-80
60%-80%
36-64
Sí
Sí-limitada
Halogenuros
cerámicos
0%
0%
95-120
60%-80%
57-96
Sí
Sí-limitada
Tabla 6.3. Características y prestaciones de las tecnologías más utilizadas.
Fuente: Elaboración propia.
6.3. C
aso práctico: Gas Natural Fenosa ofrece
soluciones para el alumbrado público de Salobre,
en la provincia de Albacete
Durante los años 2010-2011 se ha desarrollado un proyecto de eficiencia energética en las
instalaciones de alumbrado púbico del municipio de Salobre. Este municipio, situado en la
provincia de Albacete, junto a la Sierra de Alcaraz, está formado por la población de Salobre
y la pedanía de Reolid, y cuenta con una población total de 620 habitantes.
El alcance inicial del proyecto consistía en la realización de una auditoría en sus instalaciones
de alumbrado público como paso previo al planteamiento de un proyecto de mejora de las
mismas.
–112–
6. La economía en el alumbrado
Los resultados de la auditoría demostraron la existencia de un potencial de mejora por los
resultados obtenidos:
• Luminarias
Se identificaron un total de 342 luminarias, siendo la principal luminaria el modelo Villa con
una antigüedad superior a 20-30 años y con un nivel de eficiencia muy bajo (Figura 6.3).
Adicionalmente, había un número pequeño de luminarias asimétricas y proyectores situados
en los puentes del río Salobre y en las plazas de Reolid (Figura 6.4).
Figura 6.3. Luminarias existentes previamente al proyecto de eficiencia.
Fuente: Gas Natural Fenosa.
Figura 6.4. Luminarias existentes previamente al proyecto de eficiencia.
Fuente: Gas Natural Fenosa.
–113–
Durante el desarrollo de los trabajos de auditoría en campo se pudo identificar la ausencia de
10 puntos de luz que debían ser repuestos para poder cumplir con el Reglamento de Eficiencia Energética en Instalaciones de Alumbrado Exterior y cumplir los requisitos mínimos
exigidos.
• Lámparas
Había fundamentalmente dos tipos de lámparas: lámparas de vapor de sodio de alta presión
de 70 W y lámparas de halogenuros metálicos de 70 y 100 W de potencia. También había
doce lámparas de vapor de mercurio de 125 W.
• Equipos auxiliares
Los equipos auxiliares existentes en la mayoría de las luminarias del municipio eran electromagnéticos con una eficiencia energética muy baja.
• Centros de mando
Las instalaciones de alumbrado público se controlaban desde seis centros de mando (cuatro en
Salobre y dos en Reolid). Cuatro centros de mando se encontraban fuera de normativa (diferenciales, ausencia de protecciones, etc.), siendo necesaria su renovación inminente.
Después de realizar el estudio de auditoría, el ayuntamiento de Salobre procedió a la renovación de tres de los centros de mando obsoletos encontrándose previo a la implementación
del proyecto en perfecto estado de funcionamiento excepto el centro de mando situado en la
nacional N-322 (Reolid) (Figura 6.5).
En ninguno de los centros de mando había, en el momento de la realización de la auditoría
energética, reductores de flujo, solo se apagaban algunos circuitos a partir de la 1:00 de la
noche en tres centros de mando (dos en Salobre y uno en Reolid), dejando algunos tramos
de vía del municipio sin iluminación.
• Sistema de encendido
Los cuatro centros obsoletos así como los otros dos centros de mando nuevos, estaban controlados solamente por relojes astronómicos.
–114–
6. La economía en el alumbrado
Figura 6.5. Cuadros eléctricos existentes previamente al proyecto de eficiencia.
Fuente: Gas Natural Fenosa.
• Clasificación de vías y niveles de iluminación existentes
Asimismo, en la auditoría se realizaron mediciones encaminadas a determinar los niveles
de iluminación existentes y cuáles deberían ser los adecuados en función de la clasificación de
vías.
En el municipio de Salobre hay dos tipos principales de vías: ME-4b para la carretera N-322
en Reolid, la avenida de la Constitución y la plaza de Tierno Galván en Salobre, y S3 para el
resto de vías residenciales.
En Salobre la horquilla de valores oscilaba para el conjunto de las vías de circulación rodada
y peatonal entre 5 lux y 10 lux (en la mayoría de las calles del municipio) y hasta 18 lux (en
un punto muy concreto) en la avenida de la Constitución.
No obstante, los niveles de iluminación en general eran bajos. El parámetro de uniformidad
era muy variable por las diferentes interdistancias que encontrábamos entre las luminarias,
pudiéndonos encontrar uniformidades de 0,84 en calles como la calle Mayor, y tan malas
como 0,21 en la calle Fábricas de Riópar.
En Reolid los niveles también eran dispares. Existían calles interiores con niveles que oscilaban entre los 14 y los 19 lux, como en la transversal a la calle San Bartolomé, y niveles de 5
lux en la carretera nacional de acceso al pueblo, nivel de iluminación muy inferior al marcado por el REEIAE para la clasificación de esta vía.
–115–
Analizando los resultados, se observaba que los niveles medidos no cumplían con los marcados por el REEIAE, habiendo por tanto un potencial de mejora en cuanto a los niveles de
iluminación y calidad del alumbrado ofrecido a los habitantes del municipio.
• Propuestas de mejora
Debido a la baja potencia media instalada por punto de luz y el apagado de circuitos realizado en el municipio, no se pudo plantear una solución eficiente con tecnologías clásicas por
el bajo potencial de ahorro existente, siendo posible únicamente plantear un proyecto de
mejora con tecnología LED.
Solución con tecnología LED. La solución eficiente con tecnología LED ofrecida al ayuntamiento consistía en:
• Sustitución de las luminarias faroles Villa por otras nuevas equipadas con tecnología
LED. La potencia nueva a instalar por punto de luz es de 29 W.
• Instalación de luminarias asimétricas equipadas con tecnología LED en la carretera
N-322 para una mejor iluminación por las elevadas interdistancias existentes en sustitución de los faroles Villa clásicos previos.
• Eliminación de balastos electromagnéticos. Las nuevas luminarias LED funcionan a
través de su propio equipo de control instalado en la luminaria, no siendo necesarios
balastos electrónicos o electromagnéticos para su funcionamiento.
• Adecuación de los centros de mando fuera de normativa.
• Instalación de un sistema de telegestión punto a punto para la optimización del encendido y apagado, reducción del flujo lumínico en las horas de menor uso de las instalaciones (variable y configurable durante todo el año) y obtención de información en
tiempo real sobre cualquier incidencia ocurrida en las instalaciones.
• Sustitución de las placas de LED a mitad del contrato por otras nuevas que presentan
una mayor eficiencia y rendimiento.
El posible ahorro a obtener por la sustitución, de todo su alumbrado público por tecnología
LED era superior al 75%, con un período de retorno simple superior a dieciocho años (diez
años con la obtención de las subvenciones existentes por parte de la Junta de Comunidades
de Castilla-La Mancha).
En la tabla 6.4 se puede observar los resultados del proyecto.
–116–
6. La economía en el alumbrado
Situación actual
Situación propuesta
342
342
34,6 kW
13,7 kW
Horas de funcionamiento
4.306 horas
4.300 horas
Consumo de electricidad
172.445 kW/año
42.000 kW/año
Gasto electricidad
± 18.000 €/año
4.200 €/año
Puntos de luz
Potencia instalada
Tabla 6.4. Comparativa entre situación actual y situación propuesta en el proyecto.
Fuente: Gas Natural Fenosa
En todas las reuniones y conversaciones mantenidas con el alcalde de la localidad y de sus
concejales se les empezó a introducir progresivamente en el ámbito de los proyectos de servicios energéticos, proyecto consistente en que los ahorros a obtener con las mejoras de
eficiencia energética implementadas permitirán pagar la inversión realizada por la ESE, obteniendo el ayuntamiento una reducción de sus gastos corrientes en electricidad y mantenimiento desde el primer momento.
Se adjunta ejemplo del esquema de funcionamiento del contrato de rendimiento energético
propuesto al ayuntamiento (Figura 6.6).
Tras la presentación de los resultados, aceptación de la propuesta LED como base del proyecto de mejora y entendido el funcionamiento del contrato propuesto, el ayuntamiento
otorgó su consentimiento para la solicitud de presentación de subvenciones y para la realización de una prueba piloto de la tecnología LED para conocer la opinión de los ciudadanos
del municipio en cuanto a su funcionamiento.
• Prueba piloto
Los resultados obtenidos con la demo tecnológica fueron excelentes, y el grado de aceptación por parte de los ciudadanos del municipio también.
• Proceso de licitación
Los pliegos a considerar plantean un modelo basado en un contrato de rendimiento energético en el que la inversión la realiza la ESE (en este caso Gas Natural Fenosa), y se realiza un
–117–
Pagos cliente
Inversión
realizada por GNF
Ahorro
Electricidad
Ahorro
Pago a Gas Natural Fenosa
Mantenimiento
Actualidad
Electricidad y mantenimiento
Conato de Rendimiento
Energético
Vida útil de instalaciones
mínimo 5 años
Ahorro para el cliente y duración
del contrato: en función de cada
proyecto
Ahorro para el cliente: 100%
Duración típica: 10-15 años
Figura 6.6. Reparto de ahorros en un contrato de servicios energéticos.
Fuente: Gas Natural Fenosa.
Imágenes comparativas del anterior y del nuevo alumbrado.
Fuente: Gas Natural Fenosa.
–118–
6. La economía en el alumbrado
Imagen de la instalación piloto del nuevo alumbrado.
Fuente: Gas Natural Fenosa.
reparto de ahorros entre el ayuntamiento y la ESE (la cual retiene la mayor parte de los ahorros por ser quien realiza la inversión).
Dentro del concurso los criterios que se valoraron fueron:
• Propuesta económica. Pagos anuales a satisfacer por el cliente.
• Valor presente de los ahorros a obtener con el proyecto (promueve la tecnología LED) y
ahorro asignado al cliente.
• Memoria técnica del proyecto propuesto por la ESE. En dicho documento se solicita:
– Información técnica sobre las obras propuestas
– Información técnica de los equipos a instalar
– Cálculos luminotécnicos
– Cálculos de ahorro
–119–
– Programa de operación y mantenimiento de la instalación
– Garantías
Implementación del proyecto de eficiencia energética
Actualmente se está trabajando en la implementación del proyecto de eficiencia energética,
una vez publicado el concurso y adjudicado el Contrato de Rendimiento Energético a Gas
Natural Servicios.
6.4. C
aso práctico: Bridgestone Hispania convierte
en eficiente, el alumbrado de sus plantas
industriales
1. Situación de partida
La empresa Bridgestone Hispania S.A., de origen japonés y ubicada en España desde los
años treinta, posee en nuestro país cuatro plantas de fabricación de neumáticos para vehículos comerciales, camiones y tractores agrícolas sitas en Basauri (Vizcaya), Usánsolo (Vizcaya), Burgos y Puente San Miguel, en Cantabria.
Luminarias existentes previamente.
Fuente: Elaboración propia.
–120–
6. La economía en el alumbrado
Sus instalaciones eléctricas y de alumbrado databan de los años 60 y poseían tecnologías
poco eficientes repartidas de la siguiente forma:
– Planta de Basauri (Vizcaya). Luminarias industriales con bajo rendimiento y eficiencia
lumínica equipadas con equipos electromagnéticos de halogenuros de 250 W y luminarias
fluorescentes muy obsoletas de 2 x 36 W y 2 x 58 W, así como luminarias también fluorescentes de 4 x 36 W para el alumbrado de las diferentes oficinas existentes en la planta.
– Planta de Usánsolo (Vizcaya). Luminarias industriales con bajo rendimiento y eficiencia
lumínica equipadas con equipos electromagnéticos de halogenuros de 250 W y luminarias
fluorescentes muy obsoletas de 2 x 36 W y 2 x 58 W.
– Planta de Burgos. Luminarias industriales con bajo rendimiento y eficiencia lumínica
equipadas con equipos electromagnéticos fluorescentes de 2 x 160 W y 3 x 160 W.
– Planta de Puente San Miguel (Cantabria). Luminarias industriales con bajo rendimiento y
eficiencia lumínica equipadas con equipos electromagnéticos de halogenuros de 250 W
y luminarias fluorescentes muy obsoletas de 2 x 58 W.
El consumo en alumbrado era muy elevado, ya que estas plantas, debido a su alta intensidad
de trabajo (fabrican desde España neumáticos para multitud de países), trabajan durante las
24 horas del día y a lo largo de 360 días al año, parando sólo cinco para la realización de labores de mantenimiento de todas las instalaciones.
De aquí podemos observar el primer dato significativo de la instalación de alumbrado: está
encendida durante 350 días/año x 24 horas/día = 8.400 horas/año.
Además, en estas instalaciones, por su antigüedad, ineficiencia y escaso mantenimiento, se iba
aumentando la instalación de cada vez más luminarias para conseguir los niveles de trabajo adecuados, lo que hacía crecer más y más el consumo energético de sus instalaciones de alumbrado.
2. Pasos realizados
La dirección de la empresa se conciencia del problema y contrata para el estudio y análisis del
mismo a una empresa consultora de iluminación con el fin de estudiar las posibles formas y maneras de acometer soluciones destinadas a que esas obsoletas instalaciones se vuelvan eficaces.
Esta empresa consultora visita las instalaciones que Bridgestone Hispania posee analizándolas e identificando el uso y manera habitual de utilización de las mismas. Se entrevista a los
–121–
Revisión de las instalaciones existentes.
Fuente: Elaboración propia.
jefes de planta y a diferentes operarios para identificar las costumbres y obtener el «feeling»
de los operarios sobre las mismas. Se colocan equipos de medida (kilovatímetros) en las diferentes líneas de alumbrado para conocer con exactitud los consumos reales de las instalaciones solamente de alumbrado, ya que las facturas eléctricas totales, como es obvio, no
segmentan los diferentes consumos existentes (alumbrado, motores, climatización, etc.). Se
identifica el ciclo horario en el que se repiten todas sus actividades con el fin de obtener una
muestra lo más significativa posible, y estos aparatos de medida permanecen colocados durante ese período de tiempo.
Al cabo de tres semanas se recogen los resultados medidos y se procede a su estudio y análisis. Los resultados, desde un principio, evidencian que el consumo en alumbrado es más
elevado que lo estimado en un principio ya que, al tratarse de equipos electromagnéticos de
funcionamiento, transforman mucha de su energía consumida en calor y no en luz visible.
–122–
6. La economía en el alumbrado
Analizados los resultados y con la toma de datos previa, se propone la sustitución de todas
las luminarias existentes por otras más eficientes de la siguiente forma:
• Planta de Basauri (Vizcaya). Sustituir por luminarias industriales de alta eficiencia lumínica equipadas con equipos electrónicos de halogenuros metálicos de 150 W y luminarias
fluorescentes estancas de 1 × 71 W, así como luminarias también fluorescentes con equipos
electrónicos de 4 × 14 W para el alumbrado de las diferentes oficinas existentes en la planta. Todas estas luminarias industriales cuentan con la posibilidad de ser reguladas en intensidad, con el fin de aprovechar la entrada de luz natural existente en las plantas y adecuar
su uso en horas de baja intensidad de trabajo.
• Planta de Usánsolo (Vizcaya). Sustituir por luminarias industriales estancas de 1 × 71 W
de alto rendimiento y eficiencia lumínica equipadas con equipos electrónicos.
• Planta de Burgos. Sustituir por luminarias industriales de alta eficiencia lumínica equipadas con equipos electrónicos de halogenuros metálicos de 150 W y luminarias fluorescentes estancas de 1 × 71 W. Todas estas luminarias industriales cuentan con la posibilidad de
ser reguladas en intensidad con el fin de aprovechar la entrada de luz natural existente en
las plantas y adecuar su uso en horas de baja intensidad de trabajo.
Luminarias existentes previamente.
Fuente: Elaboración propia.
–123–
• Planta de Puente San Miguel (Cantabria). Sustituir por luminarias industriales de alta eficiencia lumínica equipadas con equipos electrónicos de halogenuros metálicos de 150 W
y luminarias fluorescentes estancas de 1 × 71 W. Todas estas luminarias industriales cuentan con la posibilidad de ser reguladas en intensidad con el fin de aprovechar la entrada de
luz natural existente en las plantas y adecuar su uso en horas de baja intensidad de trabajo.
Con el fin de optimizar al máximo la instalación lumínica, se hace un estudio por fabricantes de las diferentes soluciones reales de mercado y se instalan tres modelos diferentes de
cada una de las soluciones de forma «ciega» (el modelo y marca están ocultos) y se mide de
nuevo el ciclo de tres semanas para comprobar la mejor solución técnica posible existente
para acometer con éxito el proyecto. Además, y de la misma forma que la vez anterior, se
«chequea» la opinión de los departamentos de ingeniería de las plantas así como de los
usuarios de las instalaciones.
De esta forma, y al cabo de tres semanas, se recogen los resultados, se retiran las nuevas luminarias instaladas y se realiza el análisis de los mismos.
Los resultados analizados arrojan las siguientes conclusiones de forma resumida:
• Se escogen los modelos de luminarias más eficientes para el proyecto.
• Se emite un informe evaluando las posibilidades de ahorro energético,
• Se elabora un plan de uso de la instalación, optimizando la entada de luz del exterior así
como la detección de ocupación de las diferentes dependencias.
• Se elabora un plan de mantenimiento preventivo de la «futura» instalación lumínica.
• Se marca un retorno esperado de la inversión.
Los resultados son espectaculares así como halagüeños, pero hay un problema clave: la inversión a realizar es muy elevada y los recursos propios son muy escasos para acometer estas
medidas paliativas.
El proyecto, por falta de recursos, es aparcado; mientras, se toma alguna medida correctiva
de baja índole.
Pero un proyecto de esta envergadura, que ayudaría a disminuir el consumo de las instalaciones del orden de un 60%, debería plantearse de otras formas y buscar las financiaciones y
ayudas externas posibles si es que las hubiera.
–124–
6. La economía en el alumbrado
Comprobación de los ahorros sugeridos en el proyecto.
Fuente: Elaboración propia.
En primer lugar, la empresa consultora se dirige a los departamentos de eficiencia energética
de las tres comunidades autónomas en las que están situadas las cuatro plantas. La contestación es que la envergadura de este proyecto se les escapa literalmente de sus medios presupuestarios disponibles.
El siguiente paso es acudir al IDAE (Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía),
que pertenece a la administración central y distribuye y adjudica las diferentes partidas presupuestarias que la Comunidad Europea y el gobierno de España adjudican para este tipo de
iniciativas encaminadas a la eficiencia energética y al uso de energías renovables.
Llega la solución. El IDAE tiene un plan denominado estratégico al que destina todos los
años 120 millones de euros provenientes de fondos comunitarios destinados al uso eficiente
de la energía y las no emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero. Informa fehacientemente del mismo a los actores del proyecto y emite unos plazos para la presentación
del mismo.
Estas ayudas pueden suponer hasta un 60% de la inversión elegible (inversión real en eficiencia energética) si el proyecto se realiza de la forma y manera que el plan exige y si éste es
corregido, contrastado y aprobado por una entidad certificadora del proyecto técnico/económico.
–125–
Presentación del proyecto por el IDAE.
Fuente: Elaboración propia.
La dirección de la empresa Bridgestone Hispania analiza el estadio y ve que de una inversión
total (elegible + no elegible) necesaria de 4 millones de euros el IDAE podría llegar a subvencionar a fondo perdido unos 1,5 millones de euros. Los números y las perspectivas cambian
considerablemente: el retorno de la inversión disminuye hasta los tres años y el proyecto se
convierte en viable.
La dirección toma la decisión de elaborar el proyecto y presentarlo al IDAE en los plazos y
formas establecidos.
La realización del proyecto es compleja dadas las numerosas especificaciones que el plan
contiene, pero éste se realiza en cuatro meses y se presenta a la empresa certificadora, en este
caso AENOR, que lo valida en un plazo de un mes, aprobándolo según las bases del proyecto. El proyecto se presenta al IDAE y éste lo analiza y estudia durante otros tres meses más.
Por desgracia, pasado ese período, el IDAE notifica a Bridgestone que el proyecto, a pesar
de estar aprobado, queda en lista de espera en octavo lugar, ya que el cupo de los 120 millones de euros ha sido completado por otros proyectos.
La desolación e incertidumbre pesan sobre el proyecto y pasa otra vez a situación de standby hasta la decisión final por parte de la administración. Mientras tanto, la situación económica desfavorable juega paradójicamente de forma favorable para los intereses de Bridgestone Hispania, ya que muchos de los proyectos presentados se retiran por falta de financiación
de la parte no subvencionable de los aprobados. Finalmente, el IDAE resuelve favorablemente la adjudicación de 1,8 millones de euros a fondo perdido para acometer las actuacio–126–
6. La economía en el alumbrado
nes encaminadas a la consecución de la eficiencia energética en alumbrado de sus cuatro
plantas fabriles en España.
Bridgestone Hispania solicita, previa presentación del aval bancario correspondiente por el
total de la inversión, el adelanto de toda la partida económica destinada al proyecto y el
IDAE accede y adelanta la partida presupuestaria.
El proyecto se divide y planifica en tres actuaciones a realizar durante los años 2010, 2011 y
2012.
Durante el año 2010 se cambian del orden de 5.000 luminarias, otras 4.000 durante el año
2011 y el resto, hasta 14.000, durante el próximo año 2012.
Proceso de renovación de las instalaciones lumínicas.
Fuente: Elaboración propia.
–127–
3. Situación actual
A fecha de hoy, se habían cambiado cerca de 7.700 unidades con unos resultados numéricos
de eficiencia energética acordes con el proyecto realizado, bajando unos 700 kW de potencia
instalada, unos 6 GWh anuales de consumo y reduciendo la factura energética en unos
500.000 € anuales.
Además, los resultados de satisfacción de los usuarios de la instalación han sido muy superiores a lo esperado, ya que se ha ganado en niveles de luminosidad y de confort visual, pues
las nuevas fuentes de luz poseen temperaturas color más idóneas con los procesos productivos y una reproducción cromática más elevada que permite trabajar con menor fatiga y
mejor calidad visual.
–128–
7
La regulación del alumbrado
7.1. Normativa legal de carácter medioambiental
Dentro de este capítulo se resumen los principios de la legislación medioambiental más importante definida por la Unión Europea UE-27, que afecta a lámparas, equipos y luminarias.
En este capítulo se describe la propia normativa y su incidencia en el campo de la iluminación.
7.1.1. Directiva RoHS - 2002/95/CE
Esta directiva restringe la utilización de determinadas sustancias peligrosas en aparatos eléctricos y electrónicos. Entró en vigor el 1 de julio de 2006 y se espera que sea revisada antes
de finalizar 2011. Sus objetivos son los siguientes:
• Reducir la cantidad de materiales potencialmente peligrosos con los que se fabrican los
productos eléctricos y electrónicos.
• Reducir los riesgos de las personas que toman parte en los procesos de reciclaje.
• Evitar que el usuario final entre en contacto con sustancias peligrosas.
• Minimizar la necesidad de equipos para el reciclado y el tratamiento de residuos.
• Reducir la contaminación a través de la reducción del uso de sustancias peligrosas.
• Limitar el uso de sustancias contaminantes en la fabricación de productos para el alumbrado, como: plomo, mercurio, cromo hexavalente, cadmio, bifenilos polibromados y
difeniléteres polibromados.
–129–
Sede del Parlamento de la Unión Europea.
Fuente: Shutterstock Images.
La directiva contempla algunas exenciones en los niveles de plomo y mercurio siempre que
estén destinados a la fabricación de los tipos de lámparas de la tabla 7.1.
La publicación de estas exenciones no es ninguna paradoja, ya que tecnológicamente no sería
posible fabricar estas fuentes de luz sin emplear plomo o mercurio, componentes que, por
otra parte, se encuentran en la naturaleza en pequeñas dosis, sin llegar a ser nocivas para el
ser humano.
No obstante, aunque la sociedad pueda percibir de manera negativa la directiva europea por
la utilización de sustancias nocivas, en el fondo es una ventaja importante. Tras su entrada en
vigor, las autoridades aumentan los controles de los componentes empleados en las luminarias. Por lo tanto, contribuye a suprimir la comercialización de lámparas fabricadas sin control, que se importan por su bajo coste.
–130–
7. La regulación del alumbrado
Sustancia
Valor máximo permitido
Lámparas compactas de bajo consumo con equipo y sin equipo
Mercurio (Hg)
< 5 mg
Tubos fluorescentes estándar
Mercurio (Hg)
< 10 mg
Tubos fluorescentes trifósforos
Mercurio (Hg)
< 5 mg
Lámparas de halogenuros metálicos compactas
Mercurio (Hg)
Exento
Plomo (Pb)
Exento
Vidrio para tubos fluorescentes
Tabla 7.1. Normativa sobre el contenido en mercurio de las fuentes de luz mas utilizadas.
Fuente: Elaboración propia.
7.1.2. Directiva RAEE - 2002/96/CE
Trata de evitar o reducir los residuos mediante la reutilización y el reciclado. Su premisa
básica establece que el productor se responsabilice de financiar la eliminación segura de sus
productos cuando finalice su ciclo de vida. Entró en vigor el 13 de agosto de 2005 y sus objetivos son:
• Que los fabricantes e importadores de aparatos eléctricos y electrónicos compensen los
costes de recogida, recuperación y tratamiento de los residuos.
• Que los consumidores puedan retornar sus productos sin cargo alguno a los puntos de
recogida.
• Que la gestión y la recuperación de los residuos sólo sea realizada por operadores autorizados.
La directiva RAEE cubre todas las lámparas de descarga en gas, incluyendo sus equipos
eléctricos y de control. Por lo tanto, los LED no quedan sujetos a esta normativa. Los productos sujetos a la directiva RAEE se identifican mediante una etiqueta con un contenedor
de basura tachado.
En la factura de cada operación comercial que se realiza en materia de alumbrado, se aplica
una tasa fija para financiar el sistema de reciclado. Gracias a esto, cualquier usuario de lám–131–
Símbolo que indica reciclaje.
Fuente: Shutterstock Images.
paras y luminarias, al finalizar su vida útil, puede devolverlas sin coste a los distribuidores o
a las entidades locales, para que sean gestionadas correctamente.
7.1.3. Directiva EUP - 2005/32/CE
Su objetivo es establecer requisitos de ecodiseño o diseño ecológico para todos los productos que utilizan energía, reduciendo sus impactos ambientales desde su producción hasta el
final de su vida útil. En la parte que concierne a alumbrado, destaca la preocupación por la
eficiencia energética.
Esta directiva se aprobó en julio de 2005, pero no comenzó a aplicarse hasta 2009, año en que
comenzó la retirada progresiva de fuentes de luz de alto consumo energético.
En la tabla 7.2 se puede observar un esquema de las fuentes de luz afectadas por la normativa, su fecha de fin de producción y las tecnologías que reemplazarán a estas lámparas.
Como puede observarse, la directiva EUP-2005/32/CE supondrá la descatalogación de una
serie de productos de baja eficiencia en un futuro inmediato. Esta regulación también afectará
a los equipos electromagnéticos para fluorescentes y las siguientes lámparas: tubos fluorescentes TL de halofosfatos, lámparas de halogenuros metálicos de baja eficiencia, lámparas de sodio
–132–
7. La regulación del alumbrado
de alta presión y de baja eficiencia, lámparas CFL-ni de dos patillas, lámparas a vapor de mercurio de alta presión, lámparas incandescentes y lámparas halógenas de baja eficiencia.
7.1.4. Directiva EPDB - 2002/91/CE
Persigue el establecimiento de un marco común de medidas que fomenten la mejora del rendimiento energético de los edificios. El consumo eléctrico de éstos representa un tercio del
consumo total de energía de la UE. La directiva forma parte del plan comunitario para combatir el cambio climático a través de la demanda. Según este plan, el aumento de la eficiencia
de las lámparas reducirá el consumo de energía sin mermar la calidad de vida. Los estados
miembros serán los responsables de establecer los objetivos mínimos y de realizar las certificaciones e inspecciones.
En lo que respecta al alumbrado, en noviembre del 2007 se publicó un estándar CEN (EN
15193) que calcula el denominado LENI (indicador numérico de energía destinada al alumbrado) en kWh/m2/año. Lamentablemente, la mayoría de las leyes nacionales indican el consumo
total de energía máximo para el conjunto del edificio, cuando sería preferible establecer unos
parámetros detallados por medida de eficiencia energética (revestimiento, refrigeración, alumbrado, etc.).
La directiva de edificios no obliga a aplicar los requisitos de alumbrado contenidos en la
norma (EN 12.464). Por lo tanto, se pueden seguir instalando redes de alumbrado que no
alcancen estos mínimos. Algunos países cuentan con reglamentos nacionales específicos que
obligan a cumplir las normas de rendimiento luminotécnico, en determinadas aplicaciones,
de forma más restrictiva.
7.1.5. Directiva 2000/55/CE
Esta directiva instaura los requisitos mínimos de eficiencia energética para los equipos eléctricos de los tubos fluorescentes (TL, CFL-NI). Tiene como objetivo promover el ahorro
energético, eliminando el uso de los balastos menos eficientes para limitar las pérdidas de
energía.
–133–
Septiembre
2009
Eliminación
de lámparas de
incandescencia
Lámparas de
incandescencia
que no se
eliminan
Eliminación
de lámparas
halógenas
Lámparas que no
se eliminan
Septiembre
2010
Septiembre
2011
Septiembre
2012
GLS claras
potencias
> 100 W
GLS claras
potencias
> 75 W
GLS claras
potencias
> 60 W
GLS claras
potencias
> 40 W
Cualquier
potencia los
etiquetados
F&G
Cualquier
potencia los
etiquetados
F&G
Cualquier
potencia los
etiquetados
F&G
Cualquier
potencia los
etiquetados
F&G
GLS mate
salvo las que
tienen
eficacia A
GLS mate
salvo las que
tienen
eficacia A
GLS mate
salvo las que
tienen
eficacia A
GLS mate
salvo las que
tienen
eficacia A
Reflectoras
Reflectoras
Reflectoras
Reflectoras
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Halógenas
claras > 950
lm.
Halógenas
claras > 725
lm.
Halógenas
claras > 450
lm.
Halógenas
claras > 60
lm.
Halógenas
mate salvo si
tienen
eficacia A
Halógenas
mate salvo si
tienen
eficacia A
Halógenas
mate salvo si
tienen
eficacia A
Halógenas
mate salvo si
tienen
eficacia A
Reflectoras
Reflectoras
Reflectoras
Reflectoras
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Tabla 7.2. Plazos de la normativa medioambiental sobre el alumbrado
Fuente: Directiva Europea EuP2005/32/EC.
–134–
7. La regulación del alumbrado
Septiembre
2013
Eliminación
de lámparas de
incandescencia
Lámparas de
incandescencia
que no se
eliminan
Eliminación
de lámparas
halógenas
Lámparas que no
se eliminan
Septiembre
2014
Septiembre
2015
Septiembre
2016
Todas las
GLS
Todas las
GLS
Todas las
GLS
Todas las
GLS
Cualquier
potencia los
etiquetados
F&G
Cualquier
potencia los
etiquetados
F&G
Cualquier
potencia los
etiquetados
F&G
Cualquier
potencia los
etiquetados
F&G
GLS mate
salvo las que
tienen
eficacia A
GLS mate
salvo las que
tienen
eficacia A
GLS mate
salvo las que
tienen
eficacia A
GLS mate
salvo las que
tienen
eficacia A
Reflectoras
Reflectoras
Reflectoras
Reflectoras
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Halógenas
clase D&E
Halógenas
clase D&E
Halógenas
clase D&E
Halógenas
clase D&E
Halógenas
mate salvo si
tienen
eficacia A
Halógenas
mate salvo si
tienen
eficacia A
Halógenas
mate salvo si
tienen
eficacia A
Halógenas
mate salvo si
tienen
eficacia A
Reflectoras
Reflectoras
Reflectoras
Reflectoras
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
Aplicaciones
especiales
–135–
Los balastos se clasifican conforme a un índice de eficiencia energética (EEI) como A1, A2,
A3, B1, B2, C y D, donde A1 es el más eficiente por su capacidad de regulación y D es el
menos eficiente.
La entrada en vigor de esta directiva se realizará en tres fases:
Fase 1:
Prohibición de los balastos con índice de eficiencia energética (EEI) «clase D» desde mayo
de 2002.
Fase 2:
Prohibición de los balastos con índice de eficiencia energética (EEI) «clase C» desde noviembre de 2005.
Fase 3:
Esta fase se revocó. Las acciones que se iban a desarrollar dentro de ella se englobaron dentro de la Directiva EUP-2005/32/CE. No obstante, esta regla establece que para el año 2017
los balastos de clase B2, B1 y A3 comiencen a ser retirados. A partir de esa fecha, sólo podrán
fabricarse balastos A2 y A1.
Esta normativa no sólo afecta a los balastos que se fabrican en Europa, sino que es extensible
a todo el mundo, siempre que su destino sea el mercado europeo.
7.1.6. Directiva de servicios energéticos 2006/32/CE
Esta directiva estipula que los estados miembros deberán fijar y cumplir un objetivo de ahorro orientativo situado en torno al 9% desde el año 2007 hasta el año 2016, a razón de un 1%
por año. Para lograrlo, establece la creación de un Plan Nacional de Acción para la Eficiencia
Energética que en España se dividió en tres tramos comprendidos entre 2007 y 2014.
La finalidad de esta directiva es fomentar el uso final rentable y eficiente de la energía a través
de dos estrategias:
• estableciendo los objetivos orientativos, los incentivos y las normas institucionales, financieras y jurídicas necesarias para eliminar los obstáculos existentes en el mercado y los
fallos actuales en el uso eficiente de la energía.
–136–
7. La regulación del alumbrado
La directiva 2006/32/CE pretende fomentar un uso rentable y eficiente de la energía.
Fuente: Shutterstock Images.
• creando las condiciones propicias para el establecimiento y el fomento de un mercado de
servicios energéticos, programas de ahorro energético y otras medidas de eficiencia energética destinadas a los usuarios finales.
Los objetivos deberán cumplirse mediante instrumentos financieros, como: contratos con
terceros, contratos de rendimiento energético y la adquisición de equipos con alta eficiencia
energética, así como productos de bajo consumo.
Los distribuidores de energía deberán prestar y fomentar servicios energéticos, suspender
actividades que puedan obstaculizar la eficiencia energética, así como suministrar información que permita optimizarla.
–137–
Por su parte, los estados miembros deberán velar por la puesta en funcionamiento de los
instrumentos financieros y de los sistemas de certificación, seguimiento y auditoría.
En marzo de 2007, se concluyó que era insuficiente el objetivo propuesto y políticamente se
acordó un nuevo objetivo que permitiera lograr un 20% de ahorro energético para el año
2020.
7.1.7. Directiva sobre etiquetado 1998/11/CE
Esta directiva trata de estimular la compra de los productos más eficientes a través de una
etiqueta, situada en el embalaje, que muestra su grado de eficiencia.
Los grados de eficiencia, en alumbrado, se clasifican en un baremo que abarcan desde la clase A (que es el mayor grado de eficiencia que existe) hasta la clase G (el menor). La diferenciación entre clases se calcula en función del flujo luminoso y de la entrada de potencia a la
lámpara.
Indicadores de eficiencia energética.
Fuente: Shutterstock Images.
–138–
7. La regulación del alumbrado
La etiqueta deberá incluir la siguiente información:
• Clase de eficiencia energética
• Flujo luminoso de la lámpara
• Entrada de potencia
• Vida media útil de la lámpara
El tipo de productos que, por norma, debe llevar esta etiqueta son: las lámparas incandescentes y las lámparas compactas integradas y no integradas, así como todas las fluorescentes y
todos los productos contenidos en la directiva EuP. Quedan excluidas las lámparas con flujo
luminoso > 6.500 lúmenes, las lámparas con entrada de potencia < 4 W, las lámparas reflectoras, las lámparas de funcionamiento por pilas o baterías, la luz fuera del espectro visible
(400 a 800 nm) y lámparas integradas en luminarias con un fin distinto a iluminar.
7.1.8. N
orma UNE 12464.1: Norma europea sobre iluminación
de interiores
Esta norma busca estipular un nivel y una calidad mínima de iluminación, para que las personas puedan realizar debidamente su trabajo. También se persigue limitar fenómenos como
el deslumbramiento, que tiene un efecto negativo en la visión y en la salud. Esta norma no es
de obligado cumplimiento en la legislación europea. Algunos países hacen referencia a ella
en diversos reglamentos, en España concretamente en el Código Técnico de la Edificación.
La norma establece requisitos mínimos para los lugares de trabajo interiores (se exceptúan
las instalaciones deportivas). En general, se requiere una reproducción cromática superior a
80 en las áreas de trabajo a tiempo completo, una temperatura superior a 4.000 K en las áreas
de atención médica y superior a 6.000 K en espacios donde se deban inspeccionar los colores
(clínicas dentales, laboratorios, farmacias, etc.). El flujo mínimo de luz en áreas de trabajo
donde haya trabajadores es de 200 lux, y de 20 lux si la presencia de personas es ocasional.
Los valores recomendados se sitúan entre los 300 y los 500 lux.
–139–
Ejemplo de una iluminación interior eficiente.
Fuente: Shutterstock Images.
7.1.9. Norma UNE 13201: Norma europea sobre espacios exteriores
La norma UNE 13201 establece directrices para regular la acción de los diseñadores lumínicos, que ejercen su labor en las instalaciones de alumbrado vial. Sus objetivos son: definir los
requisitos de visibilidad para un uso seguro de la vía y reducir o evitar fenómenos como el
deslumbramiento o la contaminación lumínica. Aunque esta norma no es obligatoria en la
legislación europea, algunos países la han adoptado voluntariamente y obligan a cumplir sus
estándares en determinadas aplicaciones.
En alumbrado viario se deben tener en cuenta la luminancia (cd/m2), la uniformidad global
y longitudinal, el incremento de umbral (indicación de la pérdida de calidad visual debida al
deslumbramiento percibido) y la relación con el entorno. Especialmente en las ciudades, la
iluminancia vertical en los edificios no deberá ser muy alta para no molestar a los vecinos.
–140–
7. La regulación del alumbrado
7.1.10. R
eglamento de eficiencia energética en instalaciones
de alumbrado exterior
Limita el resplandor luminoso nocturno y la luz intrusa molesta. Además, apoya la mejora
de la eficiencia y el ahorro energético de las instalaciones de alumbrado exterior. Esta norma
es de obligado cumplimiento en España y entró en vigor el 1 de abril de 2009.
Este reglamento contiene siete instrucciones técnicas complementarias:
• ITC 01. Establece los requisitos mínimos de eficiencia energética de las instalaciones en
función de su aplicación: vial, ambiental, seguridad, etc.
• ITC 02. Establece los valores máximos de luminancia o iluminancia media en función de
su aplicación: vial, ornamental, específicos en glorietas, parques, etc.
• ITC 03. Limita los valores de emisiones lumínicas, que producen el resplandor luminoso
nocturno y establece cuatro zonas diferentes También acota el nivel de luz intrusa.
El reglamento de eficiencia energética postula que hay que eliminar la contaminación lumínica y la luz intrusa.
Fuente: Shutterstock Images.
–141–
• ITC 04. Establece las características de los componentes de la instalación, como la eficacia
mínima de las lámparas, la preferencia por los proyectores asimétricos, la potencia máxima del conjunto lámpara-equipo, la obligación de regular el nivel de la instalación, los
sistemas de accionamiento, etc.
• ITC 05. Exige una documentación técnica muy completa para los proyectos, así como su
verificación posterior una vez terminada la instalación.
• ITC 06. Exige una programación de mantenimiento de acuerdo con los valores adoptados
en el proyecto, controlada mediante revisiones periódicas.
• ITC 07. Establece los métodos de medición de valores luminotécnicos.
Además, este reglamento establece la obligación de integrar los criterios de eficiencia energética en los proyectos de alumbrado exterior; eliminar las lámparas de vapor de mercurio
de los proyectos de alumbrado público, ya que la eficacia luminosa mínima marcada es de 65
lum/W; incluir equipos de regulación o doble nivel a partir de 5 kW de potencia y verificar
las instalaciones para comprobar el cumplimiento de los valores de iluminancia o luminancia
proyectadas.
7.1.11. Etiqueta ecológica 002/747/CE (revisión de 1999/568/CE)
Establece los criterios ecológicos para la concesión de la etiqueta ecológica a las bombillas
eléctricas. Esta norma entró en vigor el 9 de septiembre de 2002.
Su finalidad principal es disminuir los daños o riesgos medioambientales
derivados del consumo de energía: calentamiento del planeta, lluvia ácida
y agotamiento de recursos no renovables. Para alcanzar este propósito, es
necesario que ocurran dos sucesos: la reducción del consumo energético y
la supresión del uso abusivo de bombillas eléctricas, prolongando su promedio de vida. Gracias a esta última acción, se logrará disminuir los daños
o riesgos medioambientales derivados de la utilización de mercurio.
La etiqueta ecológica también fomenta la aplicación de buenas prácticas,
como la explotación medioambiental óptima, y contribuye a sensibilizar a
los consumidores sobre las cuestiones medioambientales.
–142–
7. La regulación del alumbrado
7.1.12. Real Decreto 106/2008
Este decreto aborda cómo los fabricantes deben contribuir al sistema de reciclado de pilas,
acumuladores eléctricos y baterías. Este real decreto entró en vigor el 1 de febrero de 2006.
De acuerdo con este decreto, las luminarias que incorporan algún tipo de pila o batería son
gravadas con unas tasas específicas según su peso.
7.1.13. Otras leyes y normativas
• Normativa de la administración central:
Ley 34/2007, promulgada el 15 de noviembre, sobre Calidad del Aire y Protección de la
Atmósfera.
RD 2032-2009 Real Decreto 2032/2009, promulgado el 30 de diciembre, por el que se establecen las unidades legales de medida.
• Reglamentos:
Proyecto de Real Decreto por el que se modifica el Código Técnico de la Edificación, aprobado por el RD 314/2006, de 17 de marzo y modificado por el RD 1371/2007, de 19 de octubre y por la Orden VIV/984/2009, de 15 de abril.
Real Decreto 1890/2008, de 14 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de Eficiencia Energética en Instalaciones de Alumbrado Exterior y sus Instrucciones Técnicas
Complementarias, de EA-01 a Ea-07.
Reglamento CE 245/2009, de 18 de marzo de 2009.
Reglamento de Baja Tensión 09/2002.
• Directivas:
Directiva 2004/108/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 15 de diciembre de 2004.
Aproxima las legislaciones de los Estados miembros en materia de compatibilidad electromagnética.
–143–
Elementos nocivos medioambientales.
Fuente: Shutterstock Images.
• Recomendaciones:
Recomendaciones para la iluminación de carreteras y túneles. Instrucciones de construcción. Series normativas. Ministerio de Fomento. Dirección General de Carreteras. 1999.
• Leyes autonómicas:
Andalucía: Reglamento para la Protección de la Calidad del Cielo Nocturno frente a la contaminación lumínica.
Baleares: Ley 3/2005, de 20 de abril, de Protección del Medio Nocturno de las Illes Balears.
Canarias: Ley 31/1988, de 31 de octubre, sobre Protección de la Calidad Astronómica de los
Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias y Real Decreto 243/1992, de 13 de
marzo, por el que se aprueba el Reglamento de la Ley 31/1988, de 31 de octubre, sobre Protección de la Calidad Astronómica de los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias.
–144–
7. La regulación del alumbrado
Cantabria: Decreto 48/2010, de 11 de agosto, Reglamento por el que se desarrolla parcialmente la Ley de Cantabria 6/2006, de 9 de junio, de Prevención de la Contaminación Lumínica.
Catalunya: Ley 6-2001, de 31 de mayo, de Ordenación Ambiental del Alumbrado para la
Protección del Medio Nocturno y Decreto 82/2005, de 3 de mayo, por el que se aprueba el
Reglamento de desarrollo de la Ley 6/2001, de 31 de mayo, de Ordenación Ambiental del
Alumbrado para la Protección del Medio Nocturno.
Castilla y León: Ley 15/2010, de 10 de diciembre, de Prevención de la Contaminación Lumínica y del Fomento del Ahorro y Eficiencia Energéticos Derivados de Instalaciones de
Iluminación.
Extremadura: Ley 5/2010, de 23 de junio, de Prevención y Calidad Ambiental de la Comunidad Autónoma de Extremadura.
Navarra: Ley Foral 10/2005, de 9 de noviembre, de Ordenación del Alumbrado para la Protección del Medio Nocturno y Decreto Foral 199/2007, de 17 de septiembre, por el que se
aprueba el Reglamento de Desarrollo de la Ley Foral 10/2005, de Ordenación del Alumbrado para la Protección del Medio Nocturno.
7.2. L
a promoción y ayuda de las administraciones
públicas a la eficiencia energética en alumbrado
En 1974 el Gobierno de España creó el Centro de Estudios de la Energía, un centro directivo sin autonomía financiera, que se convertiría diez años después en lo que hoy conocemos
como Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE). Actualmente, el
IDAE es una entidad pública empresarial, adscrita al Ministerio de Industria, Turismo y
Comercio, a través de la Secretaría General de Energía. Su misión es promover la eficiencia
energética y el uso racional de la energía en España, así como la diversificación de fuentes energéticas y la promoción de las energías renovables.
Si bien su actividad atañe a diversos sectores, sus mayores logros, hasta el momento, han sido
en materia de alumbrado:
Gracias a su labor, se vendieron veinte millones de bombillas de bajo consumo. Este ahorro
equivale al gasto eléctrico anual de una ciudad como Valencia. Además, se previno la libera–145–
ción de una cantidad de CO2 similar a la generada por 185.000 vehículos. Con estos datos,
no es de extrañar que España sea el líder europeo en la venta de lámparas de bajo consumo.
No obstante, a lo largo de 2011, el 55% de todas las lámparas vendidas en España han sido
de esta tipología.
El IDAE también es responsable de la instalación de 460.000 semáforos iluminados con tecnología LED, y se prevé que el próximo año 2012 todo el parque existente lleve este tipo de
fuentes de luz.
En resumen, desde 2004 hasta 2010, el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía ha contribuido a evitar la utilización de 450 millones de barriles de petróleo y a reducir
las emisiones de CO2 en 266 millones de toneladas. Sin embargo, estos datos aún se pueden
mejorar.
Durante el presente año, el Gobierno de España ha aprobado el nuevo Plan de Acción de
Ahorro y Eficiencia Energética 2011-2020. Contará con una inversión de 45.985 millones
de euros y supondrá un ahorro de 78.687 millones de euros, es decir, un beneficio neto de
32.702 millones de euros en la factura eléctrica total del país. Además, generará directamente 750.000 nuevos empleos relacionados con el ahorro y la eficiencia energética. Por otro
lado, reducirá la dependencia energética española externa (al disminuir las importaciones de
–146–
7. La regulación del alumbrado
combustibles fósiles) y evitará la emisión de 400 millones de toneladas de CO2 y otros gases
de efecto invernadero.
Por sectores, los objetivos principales son ahorrar un 33% de la energía destinada al transporte, un 15,6% en la edificación, un 14% en la industria y un 4,7% en la agricultura y en la
pesca.
Este nuevo plan, también denominado PAEE 2011-2020, pretende cumplir los objetivos
europeos «20-20-20» contraídos por España en la cumbre mundial de Kioto. Estos objetivos son un 20% de reducción del consumo energético, un 20% de la energía final generada
a partir de energías renovables y un 20% de reducción de emisiones de CO2.
–147–
8
El futuro del alumbrado
La única certeza que hoy en día se puede tener acerca del futuro del alumbrado es que éste
debe evolucionar ligado a criterios de sostenibilidad. Es inimaginable pensar en una situación de derroche energético similar a la acontecida durante los últimos años del siglo xx, en
los que este factor ni siquiera era considerado.
Con la llegada del siglo xxi, la humanidad ha tomado un nuevo rumbo, tal vez gracias a la
grave crisis económica mundial, o tal vez debido a la creciente conciencia social en materia
de medio ambiente, producto en parte del inminente calentamiento global.
Cada año, entre el Ártico y la Antártida se pierden 382.000 toneladas de hielo, que al convertirse en agua se desplazan al Ecuador. La Tierra se ensancha a un ritmo de 0,28 centímetros
por década. Actualmente, el Ecuador es 20 kilómetros más ancho que los polos. Además, la
temperatura global ha ascendido, de la misma manera que las sequías y los procesos atmosféricos como tormentas tropicales o ciclones. No obstante, según el prestigioso físico Klaus
Hasselmann, este proceso es reversible mediante el empleo de las energías renovables.
Con todo, el concepto de eficiencia energética se ha consolidado de forma global y hoy ya
conforma uno de los pilares de la economía. No obstante, el mundo de la iluminación está
en constante cambio. Por ejemplo, el desarrollo de luminarias conjugadas con energías renovables y las empresas de servicios energéticos son bastante jóvenes. Por tanto, es probable
que la constante conversión de la sociedad, los modelos de negocio y los procesos productivos sigan modificando el mundo de la iluminación. Imaginando a largo plazo, es posible
pensar que la venta de luminarias de vial desaparezca. En su lugar, sería posible que los ayuntamientos pagaran un alquiler por los equipos y que, pasado un lapso, éstos fueran modificados por otros de nueva tecnología.
Sin embargo, todo esto son suposiciones. Lo que no es una conjetura es que, para que el
futuro del alumbrado sea sostenible, hay que trabajar con las siguientes premisas:
–149–
Imagen que ilustra el calentamiento global.
Fuente: Shutterstock Images.
8.1. Desarrollar tecnologías eficientes
El primer eslabón de la eficiencia son los diseñadores lumínicos y los fabricantes de fuentes
de luz. Estos últimos deben seguir trabajando en el desarrollo de fuentes lumínicas cada vez
más eficientes y cuya vida útil siga aumentando.
El futuro a corto plazo pasa indudablemente por el continuo desarrollo de los LED en todas
sus formas, potencias y temperaturas de color. Dentro de este aspecto, hay que hacer referencia a la espuma de grafito, cuya introducción podría alargar mucho más su vida útil.
Mientras otras lámparas evacuan parte de su temperatura a través del haz de luz, los LED lo
hacen a través de disipadores de calor. Éstos están formados por láminas metálicas que forman «aletas» con el fin de aumentar la superficie de contacto con el aire. La espuma de gra–150–
8. El futuro del alumbrado
fito, en cambio, canaliza el calor, como una mecha, gracias a una estructura ligera y abierta.
Con este material se estima que se puede conseguir una disminución de diez grados en la
temperatura de funcionamiento, duplicando así la vida útil de los componentes de los LED,
lo que significa menos repuestos y menos mano de obra.
Los LED con espuma de grafito han sido patentados en EE. UU. y su uso está concebido
para farolas, iluminación comercial e iluminación doméstica.
Otra de las novedades que actualmente están presentando los LED, y que probablemente
marque el futuro de la iluminación, es el empleo de diodos orgánicos de emisión de luz u
OLED (Organic Light-Emitting Diode). Los OLED son diodos con una capa electroluminiscente formada por una película de componentes orgánicos que reaccionan a una determinada estimulación eléctrica generando y emitiendo luz por sí mismos.
Hay muchas tecnologías OLED diferentes, tantas como la gran diversidad de estructuras y
materiales que se han podido implementar para contener y mantener la capa electroluminiscente. Las aplicaciones y ventajas que se vislumbran con esta tecnología son apasionantes.
El futuro, niño jugando con una ciudad.
Fuente: Shutterstock Images.
–151–
Ejemplo de una ciudad con alto derroche de iluminación artificial.
Fuente: Shutterstock Images.
Por otro lado, es necesario seguir vigilando las tecnologías emergentes, que abren nuevas
posibilidades, como la light tape y la iluminación bio-LED, o la evolución de antiguas tecnologías como el plasma, la inducción, los halogenuros cerámicos y la fluorescencia.
Light tape es, como su nombre indica, una cinta que genera luz por luminiscencia. La luminiscencia es la generación de luz a través de la excitación eléctrica que generan los fotones,
similar a los televisores de plasma. Tiene una vida media de 40.000 horas aproximadamente
y consume menos de 1 W por metro lineal. Dado su alto brillo, es útil tanto como opción
decorativa, como en la señalización de grandes avenidas o de aeropuertos. Es recortable,
moldeable y casi indestructible. Su iluminación es uniforme, existe en una amplia gama de
colores y puede dimmerizarse, alternar su intensidad o animarse.
Por su parte, la iluminación bio-LED fue descubierta por error a finales de 2010, por unos
investigadores taiwaneses que buscaban una fuente de luz que no emitiera CO2. De esta
manera, descubrieron que si insertaban nanopartículas de oro en el interior de las hojas de
los árboles, en contacto con la clorofila, se conseguía que éstos emitieran una luz rojiza.
Este descubrimiento, aún por desarrollar y analizar más profundamente, abre un abanico
enorme de posibilidades en cuanto a la iluminación de espacios públicos, ya que por un lado
no consume absolutamente nada de energía artificial, no precisa cableado y aumenta la absorción natural de CO2, pues la luminiscencia bio-LED en la que se basa hace posible que
los árboles realicen más fotosíntesis.
–152–
8. El futuro del alumbrado
En el caso de las tecnologías ya conocidas, es posible que la iluminación por inducción y el
plasma, dado el aumento de su eficiencia, puedan hacer la competencia a los LED, fabricados
por empresas asiáticas y americanas.
En cuanto a los halogenuros cerámicos de alta reproducción cromática, denominados cosmópolis, se espera un desarrollo del aumento de su eficiencia lumínica (lm/W).
Por otro lado, es muy posible que los tubos fluorescentes T5 aumenten su eficiencia y reduzcan su consumo.
Mirando a un futuro próximo, es muy posible que aumente el uso de los sistemas de control,
así como sus posibilidades de regulación. Mediante ellos, sólo se empleará la luz necesaria
adaptada a cada espacio, tarea y momento del día. Gracias a ellos, se racionalizarán las potencias instaladas (Figura 8.1).
Probablemente, los sectores más afectados por la eficiencia energética en el alumbrado sean
las oficinas y el alumbrado público, ya que ambos tienen un gran potencial de ahorro energético.
1
Desarrollar
tecnologías
eficientes
6
Políticas gubernamentales
de apoyo a la eficiencia
2
Reducir el consumo
energético
Alumbrado sostenible
5
Minimizar los impactos
medioambientales
3
Mejorar la gestión
de los recursos del alumbrado
4
Daylighting
Figura 8.1. Inputs para un desarrollo sostenible.
Fuente: Elaboración propia.
–153–
La eficiencia energética tiene alto impacto en la iluminación interior y en el alumbrado público.
Fuente: Shutterstock Images.
Dentro del futuro vial, la percepción general es que se desarrollará en torno a tecnologías
LED u OLED. Estas luminarias, además de ser más eficientes, permitirán utilizar la tonalidad adecuada para la iluminación de nuestras calles. Emplear LED de tonalidad blanca hará
posible reducir la potencia de luz en un 50% sobre las luminarias de sodio. Además, por su
constitución, los LED mejorarán los niveles de contaminación lumínica, luz intrusa y deslumbramiento.
8.2. Reducir el consumo energético
El empleo de fuentes de luz más eficientes debe conducir, sin duda, al uso racional de la
energía. La constante mejora de las fuentes de luz y de las luminarias que las alojan, así como
el uso conjunto de sistemas de control, hace que se obtenga un ahorro de entre un 20% y un
70% en función de la inversión económica que se realice.
–154–
8. El futuro del alumbrado
Es importante apuntar que, como en cualquier otra aplicación técnica, para ahorrar hay que
invertir. Por lo tanto, lo prioritario será buscar retornos de las inversiones cada vez más bajos
y cortos. En proyectos de alumbrado, debido al coste medio de una instalación lumínica y
a la disposición tecnológica actual, el retorno de la inversión (ROI) es de entre dos y cinco
años en la mayoría de los casos. Es recomendable sacrificar parte del ROI, en aras de una
mejor calidad de la instalación del alumbrado existente.
Con el aumento constante de los costes energéticos, que sin lugar a dudas se seguirán produciendo a corto y medio plazo, se recomienda que cuando se realice un estudio de eficiencia
energética se valore a fecha actual con proyección en el tiempo. Así, una reforma lumínica a
fecha actual y con inversión a valor actual generará un ROI determinado diferente al que se
producirá si la inversión se realiza más tarde. Sin duda, éste será más alto por el encarecimiento de los precios energéticos.
Actualmente, es de gran ayuda conocer las políticas de apoyo y financiación de los diferentes
organismos públicos, que hacen que este ROI baje considerablemente. De hecho, proyectos
dudosos de cara a realizar una inversión, pueden pasar a ser proyectos de inversión segura.
Estamos acabando con los recursos naturales.
Fuente: Shutterstock Images.
–155–
Existen diferentes productos de control que van a abaratar el coste de operación de las instalaciones,
cuidando a su vez del medio ambiente.
Fuente: Shutterstock Images.
8.3. Mejorar la gestión de los recursos lumínicos
Como hemos apuntado anteriormente, una buena instalación de alumbrado no se basa únicamente en tener unas buenas fuentes de luz y unas luminarias acordes con las necesidades,
sino que además deben ser gestionadas convenientemente.
En cualquier proyecto se debe analizar en profundidad qué uso futuro tendrá la instalación
de alumbrado, con el fin de automatizarla correctamente. Un control óptimo conduce a un
30% de ahorro energético adicional, sin alterar sus condiciones de utilización. Los productos dedicados a controlar las instalaciones son: los detectores de presencia, los detectores de
luminosidad, que solapan los niveles lumínicos que obtenemos de la luz natural, y los relojes
astronómicos, que encienden y apagan la instalación.
Esta automatización debe ser siempre diseñada y gestionada de forma profesional, ya que, si
no, cabe el peligro de perjudicar la calidad de la instalación lumínica.
Previo al diseño o reforma de la instalación lumínica, es necesario conocer su forma y uso:
–156–
8. El futuro del alumbrado
• A qué hora se entra
• A qué hora se sale
• Si hay intervalos de pausas (café, bocadillo, almuerzo) en los que haya desocupación
• Edad media del personal (la necesidad de nivel lumínico es directamente proporcional a la
edad de sus usuarios)
• Horarios y turnos de limpieza
Además, es muy importante establecer un buen plan de mantenimiento lumínico. La instalación
de alumbrado debe estar lo más al día posible. Este plan de mantenimiento debería ser preventivo, ya que una instalación de alumbrado es una instalación de deterioro lumínico constante.
8.4. Daylighting
A la hora de confeccionar un buen diseño lumínico, para una obra nueva o una reforma, es
muy importante aprovechar al máximo la luz natural de la estancia. Para beneficiarnos de
este sistema, siempre debemos utilizar equipos eléctricos regulables. En el proyecto se debe
Ejemplo de daylighting aplicado a una oficina.
Fuente: Shutterstock Images.
–157–
marcar el nivel deseado de luz y jugar con la aportación externa, reduciendo la potencia
cuando haya más incidencia de luz solar y aumentándola cuando la cantidad de luz natural
sea menor.
El beneficio energético que se puede conseguir puede variar desde un 10%, en zonas orientadas al norte donde la penetración de la luz es baja, hasta un 35%, en zonas orientadas al sur
donde la penetración solar es alta. Para mantener la calidad de la luz y tamizarla, se debería
asociar la instalación a un sistema de control de persianas. A través de esto, la luz exterior
penetrará en la cantidad y el ángulo de incidencia deseado, en función del posicionamiento
de los usuarios de la instalación.
8.5. Minimizar los impactos medioambientales
Con el objetivo de crear proyectos lumínicos amigables con el medio ambiente, es necesario
utilizar elementos que cumplan los siguientes requisitos:
La eficiencia energética ayuda a disminuir los niveles de CO2 emitidos a la atmósfera.
Fuente: Shutterstock Images.
–158–
8. El futuro del alumbrado
• Utilizar lámparas eficientes > 80 lm/W
• Evitar fuentes de luz con alto contenido en mercurio
• Utilizar luminarias eficientes h > 60%
• Utilizar lámparas y luminarias que puedan ser recicladas en un 100%
• Utilizar luminarias que tengan un fácil mantenimiento
• Utilizar luminarias que no generen contaminación lumínica
• Utilizar luminarias que no generen luz intrusa
• Utilizar luminarias que no generen deslumbramientos perturbadores
• Utilizar sistemas que se puedan utilizar solapados con la luz exterior solar (instalaciones
lumínicas de interior)
8.6. P
olíticas gubernamentales de apoyo a la eficiencia
energética lumínica
Los gobiernos de la Unión Europea tienen un papel importante en el desarrollo de la eficiencia energética. En primer lugar, porque la dinamizan actuando como un modelo del comportamiento a seguir; en segundo lugar, porque ayudan a renovar las instalaciones existentes por
otras eficientes, a través de la prestación de subvenciones públicas; y en tercer lugar, por el
apoyo que ofrecen a las empresas de servicios energéticos, que constituyen un motor de la
eficiencia energética.
El futuro próximo de las políticas gubernamentales relacionadas con la eficiencia energética
estarán encaminadas a lograr el compromiso 20-20-20 adquirido en Kioto. Por lo tanto, lo
más posible es que el Estado siga subvencionando las inversiones en materia de eficiencia y
–159–
El futuro está en nuestras manos.
Fuente: Shutterstock Images.
ampliando las líneas básicas de subvención y financiación, tanto para iluminación exterior
como interior. En estos momentos, esta cantidad supone entre el 22% y el 50% de la inversión elegible. De esta forma, los retornos de las inversiones se rebajarán considerablemente
y serán mucho más atractivos.
Por otra parte, teniendo en cuenta la crisis actual y la falta de liquidez generalizada, lo más
probable es que el gobierno siga apoyando a las empresas de servicios energéticos. Gracias a
esta actuación, las bajas inversiones realizadas por parte del sector público y privado se verán
compensadas por este nuevo modelo de negocio. Así, el escenario más probable es el de un
aumento de financiación para este tipo de negocios a través de las líneas ICO-IDAE-ESE.
En definitiva, nos espera un futuro incierto pero esperanzador. Si conseguimos que todos los
agentes que intervienen en el sistema se impliquen en que la eficiencia sea el único camino
por el que todos debemos ir, este futuro puede ser prometedor e ilusionante. Pero como
decía Aristóteles, la inteligencia consiste no sólo en el conocimiento, sino también en la destreza de aplicar los conocimientos en la práctica. Por lo tanto, esperemos saber utilizar todas
las armas que tenemos para que la eficiencia energética sea una de las principales herramientas que nos ayude al mantenimiento de la calidad de vida de nuestro planeta y a la lucha
contra el imparable cambio climático.
–160–
Glosario
Adaptación. Proceso por el que el ojo humano se ajusta a un cambio en el nivel de luz.
Aprovechamiento de luz diurna. Diseño de iluminación para crear interiores que utiliza la
luz diurna para reducir el consumo de energía.
Balasto. Pieza auxiliar del equipo necesaria para encender y controlar correctamente el flujo
de la corriente a las fuentes de luz por descarga de gas, como las lámparas fluorescentes y las
de descarga de alta intensidad.
Balasto electromagnético. Balasto utilizado con lámparas de descarga formado fundamentalmente por hilos de cobre enrollados similares a los de un transformador en un núcleo de
acero o hierro.
Balasto electrónico. Nombre abreviado del balasto electrónico de alta frecuencia de una
lámpara fluorescente. Los balastos electrónicos utilizan componentes electrónicos y normalmente hacen funcionar las lámparas fluorescentes en frecuencias de 25-35 kHz. Ventajas:
mayor eficacia de la lámpara, pérdidas de balasto reducidas y balastos más pequeños y ligeros con respecto a los balastos electromagnéticos. Los balastos electrónicos también pueden
utilizarse con lámparas HID (acrónimo inglés para descarga de alta intensidad).
Blanco cálido. Indica una temperatura de color cercana a 3.000 K, que proporciona una luz
blanca-amarillenta.
Blanco frío. Término utilizado para denotar una temperatura de color de unos 4.100 K. La
designación «blanco frío» se utiliza específicamente para lámparas T12 y otras fluorescentes
con halofósforos y un IRC de 62.
Bombilla. Forma general de referirse a una lámpara. «Bombilla» describe el globo de vidrio
externo que contiene la fuente de luz.
Brillo. El brillo puede referirse a cualquiera de los varios términos técnicos utilizados en
iluminación, y resulta, por tanto, ambiguo.
–161–
Candela (cd). Medida de la intensidad luminosa de una fuente en una dirección determinada.
El término se ha mantenido desde los primeros tiempos de la iluminación, cuando una vela
estándar de tamaño y composición específicos se definía como generadora de una candela en
cada dirección. Un trazo de intensidad frente a dirección se denomina curva de distribución
de candela, y normalmente se ofrece para lámparas reflectantes y luminarias con una lámpara.
Coeficiente de utilización. En cálculos de iluminación general, fracción de los lúmenes iniciales de la lámpara que alcanza el plano de trabajo. CU es una función de la eficiencia de una
luminaria, las reflectancias de una superficie y la forma de la sala.
Contador de iluminancia o luxómetro. Dispositivo que mide la iluminancia en un punto,
calibrado en bujías-pie o lux.
Coste de la luz. Normalmente indica el coste de hacer funcionar y mantener un sistema de
iluminación de forma continua. La regla 88-8-4 especifica que (normalmente) 88% corresponde al coste de la electricidad, 8% a la mano de obra y sólo un 4% al coste de las lámparas.
Cromaticidad. Medida que identifica el color de una fuente de luz, normalmente expresada
como coordenadas (x, y) en un gráfico cromático.
Curva de distribución de la intensidad lumínica. Presentación gráfica de la distribución de
la intensidad lumínica de una fuente de luz, normalmente una lámpara reflectante o luminaria.
Haluro metálico cerámico. Tipo de lámpara de haluro metálico que emplea un material
cerámico para el tubo en arco en lugar de cuarzo de vidrio, lo que permite obtener una mejor
reproducción del color (IRC > 80) y un mantenimiento mayor del lumen.
Descarga eléctrica. Condición bajo la cual un gas se vuelve eléctricamente conductor y puede transmitir corriente, normalmente acompañada por la emisión de radiación visible y otra.
Una chispa eléctrica en el aire es un ejemplo de descarga eléctrica, al igual que un arco de
soldadura y un relámpago.
Diodo electroluminiscente (LED). Sólido que convierte directamente los impulsos eléctricos en luz. Algunos LED actuales incorporan materiales fluorescentes para cambiar las características cromáticas de la luz emitida.
Distribución de potencia espectral. Gráfico de la potencia radiante emitida por una fuente
de luz como una función de la longitud de onda. La distribución de potencia espectral ofrece un perfil visual o «huella» de las características de color de la fuente de luz
–162–
Glosario
Eficacia. Medida de la eficiencia de una fuente de luz para convertir la energía eléctrica en
lúmenes de luz visible. Expresada en lúmenes por vatio (LPV), esta medida potencia la zona
amarilla del espectro y resta intensidad a las zonas azul y roja, a las que el ojo es menos sensible.
Eficiencia. La eficiencia de una fuente de luz es simplemente la fracción de la energía eléctrica convertida en luz, es decir, los vatios de luz visible producidos por cada vatio de energía
eléctrica, independientemente de la longitud de onda en que se irradia la energía. Por ejemplo, una lámpara incandescente convierte un 7% de la energía eléctrica en luz, mientras que
las lámparas de descarga convierten un 25% a un 40% de la energía en luz. La eficiencia de
una lámpara o un aplique es el porcentaje de lúmenes de la misma que salen del aplique.
Eficiencia de luminaria. Proporción de lúmenes totales emitidos por una luminaria y lúmenes emitidos por la(s) lámpara(s) utilizada(s) en la misma.
Espectro electromagnético. Secuencia continua de radiación eléctrica y magnética, que
puede caracterizarse por longitud de onda o frecuencia. La luz visible abarca una parte reducida del espectro electromagnético en la región, desde unos 380 nanómetros (violeta) a 770
nanómetros (rojo) por longitud de onda.
Encendido instantáneo. Tipo de balasto diseñado para encender las lámparas fluorescentes
tan pronto como se conecta energía. La mayoría de las lámparas fluorescentes T8 funcionan
con balastos de encendido instantáneo electrónico. Las lámparas fluorescentes extraplanas
sólo funcionan con circuitos de encendido instantáneos.
Escotópica. Visión de la que se encargan exclusivamente los bastones retinianos, normalmente similar a los niveles de luz natural en el campo en una noche estrellada y sin luna.
Factor de pérdida de luz. Producto de todos los factores que contribuyen a la reducción del
nivel de iluminación, incluida la degradación del reflector, la suciedad, la depreciación de la
lámpara con el paso del tiempo, las fluctuaciones de voltaje, etc.
Factor de potencia. Medida de la diferencia de fase entre el voltaje y la corriente atraída por un
dispositivo eléctrico, como un balasto o motor. Los factores de potencia pueden estar entre 0
y 1,0, siendo este último valor el idóneo. El factor de potencia se expresa en ocasiones como un
porcentaje. Las lámparas incandescentes tienen factores de potencia cercanos a 1,0, puesto que
son cargas «resistivas» sencillas. El factor de potencia de un sistema de lámparas fluorescentes
y de descarga de alta intensidad está determinado por el balasto utilizado. Un factor de poten–163–
cia «alto» indica normalmente una clasificación de 0,9 o superior. Las compañías de energía
pueden penalizar a los usuarios por utilizar dispositivos con un factor de potencia bajo.
Fluorescencia. Fenómeno físico por el que un átomo de un material determinado absorbe un
fotón de luz y emite inmediatamente un fotón de longitud de onda superior. Si hay un retraso
significativo, el fenómeno se denomina fosforescencia en lugar de fluorescencia. Resulta curioso que los «fósforos» utilizados en lámparas presentan «fluorescencia», no «fosforescencia».
Foco. Término coloquial que designa una lámpara reflectora con un haz de luz estrecho,
normalmente de 10 grados o menos. Procede del hecho de que este tipo de lámpara emite un
haz de luz estrecho o «focal», en vez de un haz de proyección amplio.
Fotometría. Medida de la luz y cantidades asociadas.
Fotópica. Visión de la que se encargan los conos de los ojos, normalmente de brillo alto y en
la región foveal o central.
Frecuencia (funcionamiento nominal). Frecuencia de funcionamiento de una lámpara de
descarga, expresada en Hz.
Iluminación ambiental. Iluminación general de un área –excluye iluminación para tareas
específicas e iluminación para destacar, pero incluye iluminación general y diurna–.
Iluminación indirecta. Método para iluminar dirigiendo la luz de luminarias hacia arriba,
hacia el techo y por reflexión se ilumina el espacio.
Iluminancia. «Densidad» de la luz (lúmenes/área) que incide en una superficie, es decir, el
nivel de luz de la misma. La iluminancia se mide en bujías-pie o lux.
Índice de rendimiento cromático (IRC). Sistema internacional utilizado para clasificar la
capacidad de una lámpara para reproducir los colores de los objetos. A mayor IRC (basado
en una escala de 0 a 100), mayor intensidad de colores en general. Las clasificaciones de IRC
de varias lámparas pueden compararse, pero una comparación numérica sólo es válida si
estas lámparas tienen una temperatura de color similar. Las diferencias de IRC entre lámparas no suelen ser significativas (visibles al ojo), a menos que sean superiores a 3-5 puntos.
Kelvin. Unidad de temperatura que comienza en cero absoluto, paralela a la escala de temperatura en grados Celsius o centígrados. La corriente de funcionamiento es 273 K.
Kilovatio (kW). Medida de la potencia eléctrica igual a 1.000 vatios.
–164–
Glosario
Kilovatio hora (kWh). Medida estándar de energía eléctrica y unidad habitual de facturación
utilizada por las compañías eléctricas. Una lámpara de 100 vatios utilizada durante 10 horas
consume 1.000 vatios-hora (100 × 10) o un kilovatio-hora. Si la compañía eléctrica cobra
0,10 €/kWh, el coste eléctrico de 10 horas de funcionamiento sería 10 céntimos (1 × 0,10 €)
Lámpara. Término utilizado para indicar el conjunto completo de la fuente de luz, que incluye las partes internas y una bombilla o un tubo exterior. Por supuesto, también se utiliza
este término para designar un tipo de accesorio de iluminación pequeño, como una lámpara
de mesa.
Lámpara de descarga de alta intensidad. Término general para describir lámparas de mercurio con haluros metálicos. Las lámparas de descarga de alta intensidad contienen tubos en
arco compactos, en cuyo interior hay distintos gases y sales metálicas que funcionan a presiones y temperaturas relativamente altas.
Lámpara de haluros metálicos. Fuente de luz de descarga de alta intensidad en la que la luz
se genera por radiación procedente de mercurio, más haluros metálicos como sodio, escandio, indio y disprosio. Algunos tipos de lámpara pueden utilizar también revestimientos de
fósforo.
Lámpara de mercurio. Fuente de luz de descarga de alta intensidad que funciona a una presión relativamente alta (aproximadamente una atmósfera) y una temperatura a la que la mayoría de la luz la produce radiación procedente de vapor de mercurio excitado. Los revestimientos de fósforo de algunas lámparas generan luz adicional y mejoran la reproducción del
color.
Lámpara de sodio de alta presión. Son lámparas de descarga de alta intensidad que generan
luz mediante una descarga eléctrica a través de vapor de sodio, que funciona a presiones y
temperaturas relativamente altas.
Lámpara fluorescente. Lámpara de alta eficiencia que usa una descarga eléctrica mediante
vapor de mercurio a baja presión para generar energía ultravioleta (UV). La energía UV excita los materiales de fósforo aplicados como una capa delgada en la parte interna de un tubo
de vidrio que forma la estructura de la lámpara. Los fósforos transforman la radiación UV
en luz visible.
Lámpara fluorescente compacta. Término general aplicado a las lámparas fluorescentes de
un extremo con tubos de diámetro inferior doblados para adoptar una forma compacta. Al–165–
gunas lámparas fluorescentes compactas tienen balastos integrales y bases de roscadas medias o de candelabro para sustituir con facilidad las lámparas incandescentes.
Lámpara halógena. Una lámpara halógena es una lámpara incandescente con un filamento rodeado por gases halógenos, como yodo o bromo. Los gases halógenos permiten usar
los filamentos a temperaturas más altas y con mayor eficacia. El halógeno participa en un
ciclo de transporte de tungsteno, devolviendo tungsteno a la lámpara y prolongando su
vida útil.
Lámpara incandescente. Fuente de iluminación que genera luz mediante un alambre de filamento delgado (normalmente tungsteno), calentado al blanco mediante una corriente eléctrica que lo atraviesa.
Lámpara PAR. PAR es el acrónimo en inglés de «reflector aluminizado parabólico». Una
lámpara PAR es una lámpara reflectora de vidrio prensado que puede utilizar un filamento
incandescente, un tubo de filamento halógeno o un tubo de arco de descarga de alta intensidad. Las lámparas PAR dependen del reflector interno y los prismas de la lente para controlar el haz lumínico.
Lámpara reflectora (R). Fuente de luz con una superficie reflectora integrada. En ocasiones, este término se utiliza para indicar específicamente bombillas sopladas, como las lámparas R y ER, y otras veces incluye todas las lámparas reflectorizadas, como PAR y MR.
Lámpara reflectora elíptica. Lámpara incandescente con una superficie reflectora de forma
elíptica integrada. Esta forma produce un punto focal directamente frente a la lámpara, reduciendo la absorción de luz en algunos tipos de luminarias. Resulta particularmente útil
para aumentar la eficacia de luces focales con deflectores.
Lámparas con balasto integrado. Lámpara de descarga con un dispositivo de balasto completo que permite conectarla directamente a una toma con voltaje de línea.
Lámparas sin electrodos. Fuentes de luz en las que la descarga se produce en una cámara
exenta de electrodos (sin metal). La energía para la descarga se suministra mediante excitación de radiofrecuencia, por ejemplo microondas.
Lente. Elemento transparente o semitransparente que controla la distribución de luz mediante redireccionamiento de los rayos individuales. Las luminarias incorporan lentes a menudo, además de reflectores.
–166–
Glosario
Lúmenes. Medida del flujo lumínico o la cantidad de luz emitida por una fuente. Por ejemplo, una vela proporciona unos doce lúmenes. Una lámpara incandescente blanco suave de
60 vatios proporciona unos 840 lúmenes.
Luminaria. Unidad de iluminación completa formada por una o más lámparas y uno o más
balastos, junto con las partes diseñadas para distribuir la luz, colocar y proteger las lámparas
y conectarlas al suministro de energía. A menudo, una luminaria se denomina aplique.
Luminancia. Medida del «brillo de la superficie» cuando un observador mira en dirección
de la superficie. Se mide en candelas por metro o pie cuadrado, y en el pasado se denominaba «brillo fotométrico».
Longitud de onda. Distancia entre dos crestas vecinas de una onda en movimiento. La longitud de onda de la luz está entre 400 y 700 nanómetros.
Lux (lx). Unidad de luminancia o luz que baña una superficie. Un lux equivale a un lumen
por metro cuadrado. Diez lux equivalen a un pie-bujía.
Luz. Energía radiante que puede sentir o ver el ojo humano. La luz visible se mide en lúmenes.
Luz monocromática. Luz con una sola longitud de onda (es decir, color).
Mantenimiento lumínico. Medida de la capacidad de una lámpara para mantener su flujo
lumínico con el paso del tiempo. Puede expresarse en números o como un gráfico de flujo lumínico con respecto al tiempo.
Mesópica. Es la región entre la visión fotópica y escotópica, y normalmente indica las condiciones de iluminación externa nocturna.
Nanómetro. Unidad de longitud de onda equivalente a una milmillonésima parte de un
metro.
Parpadeo. Variación periódica en el nivel de luz ocasionada por la corriente alterna (CA),
que puede producir efectos estroboscópicos.
Plano de trabajo. Plano en el que se realiza el trabajo y en el que se especifica y mide la iluminación; a menos que se indique lo contrario, se asume que es un plano horizontal situado
a 30 pulgadas (unos 75 cm) por encima del suelo (altura de un tablero de mesa) de área igual
a la del suelo.
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Polución lumínica o contaminación lumínica. Luz dirigida a áreas en las que no se necesita, que interfiere con algún acto visual. La polución lumínica dirigida al cielo o reflejada en
él crea una «cúpula» de luz desperdiciada y dificulta la visión de las estrellas en las ciudades.
Posición de funcionamiento o encendido. Las lámparas de mercurio y sodio a alta presión
pueden utilizarse en cualquier posición de encendido sin perder su rendimiento nominal
especificado. Sin embargo, las lámparas de haluros metálicos y sodio a baja presión están
optimizadas para su funcionamiento en posiciones de encendido determinadas, o podrían
restringirse a ciertas posiciones por motivos de seguridad.
Radiación. Término general que designa la liberación de energía en forma de «onda» o
«rayo». Toda luz es energía radiante o radiación, como el calor, la radiación UV, microondas,
ondas de radio, etc.
Reflectancia. Proporción de luz reflejada desde una superficie y la que incide sobre ella.
Reflector (o filtro) dicroico. Reflector (o filtro) que refleja una región del espectro y permite pasar las demás. Una lámpara reflectora con un reflector dicroico tendrá un haz lumínico
«frío», es decir, la mayor parte del calor se ha eliminado del haz haciéndolo pasar por el reflector mientras se refleja la luz.
Reflejo. Molestia visual causada por un brillo excesivo; se denomina resplandor molesto. Si
la realización de tareas se ve afectada, se llama resplandor incapacitante. El resplandor puede
ser directo o indirecto (reflejado).
Reflexión especular. Reflexión de una superficie suave y brillante, en oposición a la reflexión difusa.
Regulable. Indica si es posible variar la potencia lumínica de una lámpara sin perder fiabilidad.
Sensibilidad del ojo. Curva que representa la sensibilidad del ojo humano como una función
de la longitud de onda (o el color). El punto máximo de la sensibilidad del ojo humano está
en la región amarilla-verde del espectro. La curva normal se refiere a la visión fotópica o la
respuesta a los conos.
T-12, T-8, T-5. Designación del diámetro de una bombilla tubular en octavos de una pulgada;
T-12 es doce octavos de una pulgada, u 11/2 pulgadas; T-8 es una pulgada, y así sucesivamente.
Tamaño de la bombilla. Forma de la bombilla seguida de su tamaño (diámetro máximo de
la bombilla expresado en octavos de una pulgada).
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Glosario
Tamaño de la fuente lumínica. Para lámparas de proyección, se define como las dimensiones del área rectangular, centrada en el eje de la lámpara, en el que se encuentran todas las
partes luminosas del filamento, cuando se ve en dirección perpendicular al eje de la bobina
del filamento o al plano de los filamentos C-13 y C-13D.
Tarea visual. Tarea asociada a la visión; objetos y detalles que deben verse en ejecución de
una actividad.
Temperatura de color. Número que indica el grado de «amarillo» o «azul» de una fuente de
luz blanca. Medida en kelvins, la TCC representa la temperatura que debe alcanzar un objeto incandescente (como un filamento) para imitar el color de la lámpara. Las fuentes de luz
blanca-amarillenta («cálidas»), como las lámparas incandescentes, tienen temperaturas de
color inferiores, dentro del intervalo 2.700 K-3.000 K; las fuentes lumínicas blancas y blancas azuladas («frías»), como el blanco frío (4.100 K) y la luz diurna natural (6.000 K), tienen
temperaturas de color más altas. A mayor temperatura de color, más blanca o azul será la luz.
Tiempo de reencendido en caliente. Tiempo que tarda una lámpara de descarga de alta intensidad en alcanzar el 90% de su potencia lumínica tras encenderla.
Tipo de corriente (CA/CC). Indica si el voltaje operativo está basado en corriente alterna
(CA) o corriente continua (CC).
Tipos de lámparas. Lámparas de filamento: incandescente, halógena, Halogen-IR. Lámparas de descarga: fluorescente, de descarga de alta intensidad. Lámparas de descarga de alta
intensidad: mercurio, sodio a alta presión (HPS), haluro metálico (MH) y haluros metálico
cerámico (CMH).
Radiación ultravioleta (UV). Energía radiante entre 100 y 380 nanómetros (nm). La CIE
(Comission International de l’Éclairage, en francés) clasifica la banda de radiación UV en
UV-A (315-400 nm), UV-B (280-315 nm) y UV-C (100-280 mm).
Vatio. Unidad de potencia eléctrica. Las lámparas se clasifican en vatios para indicar la velocidad a la que consumen energía (véase Kilovatio hora).
Vida útil nominal de la lámpara. Para la mayor parte de tipos de lámparas, la vida útil es el
período de tiempo transcurrido entre el primer uso y el momento en que el 50% de las lámparas ha dejado de funcionar. Es posible definir la vida útil de una lámpara basándose en
consideraciones prácticas sobre la depreciación del lumen y el cambio de color.
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Visión foveal, fóvea. Parte pequeña de la retina correspondiente a lo que está mirando el
observador directamente. Esta región está casi completamente llena de conos, mientras que
la visión periférica tiene un mayor número de bastones. Los conos tienen una sensibilidad
máxima en el tono amarillo y corresponden a la curva de respuesta del ojo.
Voltaje. Medida de la fuerza electromotora en un circuito eléctrico o un dispositivo expresada en voltios. El voltaje puede considerarse análogo a la presión en un conducto de agua.
Voltaje de funcionamiento. Para lámparas de descarga eléctricas, es el voltaje medido en la
descarga cuando la lámpara está en funcionamiento. Está determinado por el contenido de
la cámara y es, en cierto modo, independiente del balasto y otros factores externos.
Voltio. Medida de «presión eléctrica» entre dos puntos. A mayor voltaje, mayor será la corriente impulsada a través del resistor conectado en los puntos. La especificación de voltios
de una lámpara incandescente es la «presión» eléctrica necesaria para llevarla a su punto designado. El «voltaje» de un balasto (por ejemplo, 277 V) indica el voltaje de línea al que debe
conectarse.
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Referencias
• Catálogo de Lámparas. 2011. Sylvania.
• Catálogo General de Lámparas y Equipos. 2011. Philips.
• Catálogo General de Lámparas. 2011. GE.
• Catálogo General de Luz, 2011. Osram.
• CIE 102 (1993): Recommended file format for electronic transfer of luminaire photometric data.
• CIE 109 (1994): A method of predicting corresponding colours under different chromatic
and illuminance adaptations.
• CIE 110 (1994): Spatial distribution of daylight.
• CIE 27 (1973): Photometry of luminaries for street lighting.
• CIE 29.2 (1986): Guía de iluminación interior.
• CIE 33 (1977): Depreciation of installations and their maintenance.
• CIE 44 (1979): Absolute methods for reflection measurements.
• CIE 52 (1982): Cálculos para iluminación interior.
• CIE 53 (1982): Methods of characterizing the performance of radiometers and photometers.
• CIE 55 (1983): Discomfort glare in the interior working environment.
• CIE 60 (1984): Vision and the visual display unit work station.
• CIE 84 (1989): The measurement of luminous flux.
• CIE 95 (1992): Contrast and visibility.
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• Código Técnico de la Edificación (CTE), requisitos básicos de seguridad y habitabilidad
establecidos en la Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación
(LOE).
• Guía práctica de la energía: consumo eficiente y responsable (3.ª ed.).
• IDAE: Alumbrado industrial (1983).
• IDAE: Guía técnica de eficiencia energética en iluminación. Alumbrado público (2001).
• IDAE: Propuesta de modelo de ordenanza municipal de alumbrado exterior para la protección del medio ambiente mediante la mejora de la eficiencia energética (2002).
• IDAE: Sistemas eficientes de regulación y control en alumbrado de exteriores (1996).
• IDAE: Sistemas eficientes de regulación y control en alumbrado de interiores (1996).
• Manual de Iluminación. Philips Iluminación (1997).
• Norma UNE 20056: Lámparas de filamento de tungsteno para iluminación general.
• Norma UNE 20064 (1973): Lámparas tubulares de fluorescencia para iluminación general.
• Norma UNE 20152 (1981): Balastos para lámparas fluorescentes.
• Norma UNE 72150 (1984): Niveles de iluminación/Definiciones.
• Norma UNE 72151 (1985): Niveles de iluminación/Especificación.
• Norma UNE 72152 (1985): Niveles de iluminación/Clasificación y designación.
• Norma UNE 72153 (1985): Niveles de iluminación/Asignación a tareas visuales.
• Norma UNE 72160 (1984): Niveles de iluminación/Definiciones.
• Norma UNE 72161 (1985): Niveles de iluminación/Especificación.
• Norma UNE 72162 (1985): Niveles de iluminación/Clasificación y designación.
• Norma UNE 72163 (1984): Niveles de iluminación/Asignación a tareas visuales.
• Norma UNE-EN 60598-1 (1996): Luminarias. Parte 1. –Requisitos generales y ensayos.
• Norma UNE-EN 60598-2-01 (1993): Luminarias. Parte 2. –Requisitos particulares y ensayos.
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Referencias
• Norma UNE-EN 60598-2-02 (1993): Luminarias. Parte 2. –Reglas particulares.
• Norma UNE-EN 60598-2-03 (1993): Luminarias. Parte 2. –Reglas particulares.
• Norma UNE-EN 60598-2-05 (1993): Luminarias. Parte 2. –Reglas particulares.
• Norma UNE-EN 60598-2-06 (1993): Luminarias. Parte 2. –Reglas particulares.
• Plan de Ahorro y Eficiencia Energética 2011-2020. 2.º Plan de Acción Nacional de Eficiencia Energética de España.
• Reglamento de Eficiencia Energética en Instalaciones de Alumbrado Exterior y sus Instrucciones Técnicas Complementarias EA-01 a EA-07.
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Enlaces de interés
Enlaces de interés
http://edison.upc.edu/curs/llum/luz_vision/p1.html
http://www.ives.edu.mx/bibliodigital/Arquitectura/PDF%20arq/Iluminacion/03.%20
Propiedades%20opticas%20de%20la%20materia.pdf
http://www.amvediciones.com/mpi.htm
http://www.celfosc.org/biblio/salud/circadians.html
http://www.tendencias21.net/Desarrollan-un-OLED-que-produce-la-misma-luz-blancaque-las-bombillas_a3312.html
http://www.lighttape.com/
http://www.idae.es/
http://www.cursos.ucv.cl/eie54200/EEAP.pdf
http://www.canonistas.com/foros/blogs/iluminacion/470-fundamentos-iluminacion-leyinversa-del-cuadrado-de-distancia.html
http://www.edutecne.utn.edu.ar/eli-iluminacion/cap17.pdf
http://www2.epm.com.co/bibliotecaepm/biblioteca_virtual/documents/impacto_ambiental_de_los_sistemas_de_iluminacion_luminica.pdf
http://www.fenercom.com/pdf/publicaciones/guia-tecnica-de-iluminacion-eficiente-sector-residencial-y-terciario-fenercom.pdf
http://www.lighting.philips.es/pwc_li/es_es/lightcommunity/pdf/LEGISLACION_
MEDIOAMBIENTAL50pag.pdf
http://www.fundacionenergia.es/PDFs/Ahorro%20Eficiencia%2011-07/Alfredo%20Berges.pdf
http://www.fundaciongasnatural.org/SiteCollectionDocuments/Actividades/Seminarios/
Murcia%202011%2005%2010/2-_Javier_Calonge.pdf
–175–
http://www.eoi.es/ese/que-es-ese/las-eses-en-es/default.asp
http://www.cincodias.com/articulo/empresas/empresas-servicios-energeticos-invertiran5000-millones-anos/20100517cdscdiemp_17/
http://www.elmundo.es/elmundo/2011/03/03/economia/1299179578.html
http://www.publico.es/espana/364205/cambiar-el-alumbrado-publico-cuesta-al-menos450-millones
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/urbano/2011/04/15/200179.php
http://www.inega.es/sites/default/descargas/subvencions/SubvencionsPDF/Protocolo_
Auditoria_Alumbrado_Publico.pdf
http://www.eldia.es/2010-06-09/economia/26-Espana-cola-alumbrado-publico-eficiente.
htm
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