02 instalaciones eléctricas

INSTALACIONES ELECTROMECÁNICAS

INSTALACIONES ELÉCTRICAS

1. INTRODUCCIÓN

La instalación eléctrica de una vivienda o edificio representa el eje central del cual dependerán todos los demás sistemas que posteriormente se conecten al mismo, tales como iluminación, climatización, ascensores; así como una gran diversidad de aparatos electrodomésticos que dotarán a la vivienda de un alto grado de habitabilidad y confort. Por ello, los edificios se clasifican en cinco grupos, dependiendo de la función que vayan a realizar:- Edificios destinados a viviendas.- Edificios comerciales o de oficinas.- Edificios públicos.- Edificios industriales.- Edificios destinados a concentración de industrias.

Las instalaciones eléctricas por muy sencillas o complejas que parezcan, es el medio mediante el cual los hogares y las industrias se abastecen de energía eléctrica para el funcionamiento de los aparatos domésticos o industriales requeridos.

Es importante tener en cuenta la aplicación de los reglamentos para garantizar un buen y duradero funcionamiento, además en caso de diversas circunstancias sepamos actuar adecuadamente y cuidar nuestra integridad física mediante el uso de protecciones.

2. DESCRIPCIÓN.

Se le llama instalación eléctrica al conjunto de elementos los cuales permiten transportar y distribuir la energía eléctrica, desde el punto de suministro hasta los equipos dependientes de esta. Entre estos elementos se incluyen: tableros, interruptores, transformadores, bancos de capacitares, dispositivos, sensores, dispositivos de control local o remoto, cables, conexiones, contactos, canalizaciones, y soportes. Las instalaciones eléctricas pueden ser abiertas (conductores visibles), aparentes (en ductos o tubos), ocultas, (dentro de paneles), o ahogadas (en muros, techos o pisos).

3. CARACTERÍSTICAS DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA. Una instalación eléctrica debe de distribuir la energía eléctrica a los equipos conectados de una manera segura y eficiente. Además algunas de las características necesarias de estas son:

a) Confiables, es decir deben realizar el objetivo propuesto, en todo tiempo y en toda la extensión de la palabra.

b) Eficientes, es decir, energía transmitida con la mayor eficiencia posible.

c) Económicas, o sea con un costo final adecuado a las necesidades a satisfacer.

d) Flexibles, referible a posibles ampliaciones, disminuirse o modificarse con facilidad, y según posibles necesidades futuras.

e) Simples, o sea con facilidad de operación y el mantenimiento sin necesidad de recurrir a métodos o personas altamente calificadas.


f) Agradables a la vista, una instalación bien hecha simplemente se ve “bien”.

g) Seguras, aquellas con garantía de seguridad a las personas y propiedades durante su operación común.

4. TIPOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Para fines de estudio, nosotros podemos clasificar las instalaciones eléctricas como sigue:

a) Por el nivel de potencia requerida:

Instalaciones residenciales, son las de casa habitación.

Instalaciones industriales, se encuentran en el interior de las fábricas, generalmente son de mayor potencia comparadas con la anterior.

Instalaciones comerciales, respecto a su potencia son de tamaño comprendido entre las dos anteriores.

Instalaciones en edificios, ya sea de oficinas, residencias, departamentos o cualquier otro uso, y pudieran tener su clasificación por separado de las anteriores.

Instalaciones en hospitales, su potencia debe ser asegurado para que no tenga ningún tipo de falla.

b) Por la forma de instalación:

Visible, se puede ver directamente.

Oculta, no se puede ver por estar dentro de muros, pisos, techos, etc. de los locales.

Aérea, está formada por conductores paralelos, soportados por aisladores, usan el aire como aislante, pudiendo estar los conductores desnudos o forrados. En algunos casos se denomina también línea abierta.

Subterránea, establecida debajo del piso, sin importar la forma de soporte o material del piso.

c) Por el lugar de la instalación:

Lugar seco, aquellos no sujetos normalmente a derrames de líquidos.

Lugar húmedo, los parcialmente protegidos por aleros, corredores techados pero abiertos, así como lugares interiores que están sujetos a un cierto grado de humedad por condensación, tal como sótanos, depósitos refrigerados o similares.


Lugar mojado, donde se tienen condiciones extremas de humedad, tales como intemperie, lavado de automóviles, instalaciones bajo tierra en contacto directo con el suelo, etc.

Lugar corrosivo, se pueden encontrar expuestas a sustancias químicas corrosivas.

Lugar peligroso, en donde las instalaciones están sujetas a peligro de incendio o explosión debido a gases o vapores inflamables, polvo o fibras combustibles que se dispersasen el aire.

5. ELEMENTOS CONFORMANTES DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

En este punto se da una descripción general de algunos de los elementos más comúnmente encontrados en una instalación eléctrica, para poder familiarizarnos con la terminología y los conceptos que serán utilizados.

a) Acometida. Parte de una instalación eléctrica comprendida entre la red de distribución (incluye el empalme) y la caja de conexión y medición o la caja de toma.

b) Equipos de Medición. Por equipo de medición se entiende a aquél aparato, colocado en la acometida con el propósito de cuantificar el consumo de energía eléctrica de acuerdo con las condiciones del contrato con la empresa concesionaria. Este equipo esta sellado y debe de ser protegido contra agentes externos, y colocado en un lugar accesible para su lectura y revisión.

c) Interruptores. Un interruptor es un dispositivo diseñado para abrir o cerrar un circuito eléctrico por el cual está circulando una corriente.

Interruptor general. Se le denomina interruptor general o principal al colocado entre la acometida (después del equipo de medición) y el resto de la instalación y se utiliza como medio de desconexión y protección del sistema o red suministradora.

Interruptor derivado. Los interruptores derivados están colocados para proteger y desconectar alimentadores de circuitos que distribuyen la energía eléctrica a otras secciones de la instalación o que energizan a otros tableros.

Interruptor termo magnético. Es uno de los interruptores más utilizados y que sirven para desconectar y proteger contra sobrecargas y cortos circuitos. Se fabrica en gran cantidad de tamaños, su aplicación puede ser como interruptor general. Tiene un elemento electrodinámico el cual ayuda a responder rápidamente ante la presencia de un corto circuito.

d) Tableros. El tablero es un gabinete metálico donde se colocan instrumentos con interruptores y/o dispositivos de control. El tablero es un elemento auxiliar para lograr una instalación segura confiable y ordenada.

Tablero general. El tablero general es aquel colocado inmediatamente después de la acometida y este contiene un interruptor general.


Centros de Control de Motores. En instalaciones industriales y en general en aquellas donde se utilizan varios motores, los arrancadores se agrupan en tableros compactos conocidos como centros de control de motores.

Tableros de Distribución o derivado. Estos tableros pueden tener un interruptor general dependiendo de la distancia al tablero de donde se alimenta y del número de circuitos a alimentar.

e) Motores y Equipos Accionados por Motores. Los motores se encuentran al final de las ramas de una instalación y su función es transformar la energía eléctrica en energía mecánica, cada motor debe tener su arrancador propio.

f) Estaciones o puntos de Control. En esta categoría se clasifican las estaciones de botones para control o elementos del proceso como limitadores de carreras o de par, indicadores de nivel de temperatura, de presión entre otros. Todos estos equipos manejan corrientes bajas comparadas con la de los electos activos de una instalación.

g) Salidas para alumbrado y contactos. Las unidades de alumbrado, están al final de las instalaciones y son consumidores los cuales transforman la energía eléctrica en energía luminosa y generalmente también en calor.

h) Plantas de Emergencia. Las plantas de emergencia constan de un motor de combustión interna acoplada a un generador de corriente alterna. El cálculo de la capacidad de una planta eléctrica se hace en función con las cargas que deben de operar permanentemente.

i) Puesta a Tierra en una Instalación Eléctrica.

Resistencia a tierra. Este término se utiliza para referirse a la resistencia eléctrica presente en el suelo de cierto lugar.

Toma de tierra. Se entiende a un electrodo enterrado en el suelo con una Terminal que permita unirlo a un conductor es una toma de tierra.

Sistemas de Tierra. Es la red de conductores eléctricos unidos a una o más tomas de tierra y provisto de una o varias terminales a las cuales puede conectarse puntos de la instalación.

Conexión a tierra. La unión entre un conductor y un sistema de tierra.

6. ACOMETIDAS

a) GENERALIDADES

Se entiende por acometida, la parte de la instalación eléctrica que se construye desde las redes públicas de distribución hasta las instalaciones del usuario, y está conformada por los siguientes componentes:

Punto de alimentación, Conductores, Ductos, Tablero general, Interruptor general, caja portamedidor, etc.


b) RECOMENDACIONES GENERALES

▪ Los conductores de la acometida deberán ser continuos, desde el punto de conexión de la red hasta los bornes de la entrada del equipo de medida.

▪ No se aceptarán empalmes, ni derivaciones, en ningún tramo de la acometida. En la caja o armario de medidores deberá reservarse en su extremo una longitud del conductor de la acometida suficiente que permita una fácil conexión al equipo de medida.

c) TIPOS DE ACOMETIDAS

Los tipos de acometidas que podemos encontrar en nuestras instalaciones son dos:

ACOMETIDA AÉREA

Se caracteriza este tipo de acometida por sus cables resistentes a la intemperie y por su aislamiento, porque se encuentran conectadas en forma aérea desde el punto de conexión en el poste hasta la caja portamendidor.

En este caso, la caja portamedidor se encuentra fijada a la fachada del edificio, a una altura de 3 metros como mínimo, estando la acometida realizada con un tubo tipo bastón que evite la posible entrada de humedad, en el cual se inserta el conductor alimentador.

ACOMETIDA SUBTERRÁNEA

Utiliza cables preferentemente de aluminio, con tensión de aislamiento superior a 1.000 V, resistentes a la corrosión del terreno, irán bajo el rasante del terreno, debidamente entubada, a una profundidad mínima de 0,6 m y debidamente señalizados, preferentemente bajo la acera.

7. ESQUEMAS ELÉCTRICOS

Un esquema eléctrico es una representación gráfica de una instalación eléctrica o de parte de ella, en la que queda perfectamente definido cada uno de los componentes de la instalación y la interconexión entre ellos.

La razón de la existencia del esquema eléctrico es por la necesidad de poder interpretar de forma más fácil un circuito eléctrico independientemente del tipo de circuito ya sea es serie o en paralelo, debido a que es más fácil entender un circuito eléctrico en una hoja de plano que ver el circuito en físico. Otra de las razones es cuando se trata de un circuito muy grande como el de una casa es más fácil y más rápido poder buscar la localización de un aparato eléctrico.

a) Elementos típicos en un esquema eléctrico

La siguiente es una relación básica de elementos gráficos que se suelen encontrar en un esquema eléctrico.


Leyendas

En un esquema, los componentes se identifican mediante un descriptor o referencia que se imprime en la lista de partes.

Símbolos

Los estándares o normas en los esquemáticos varían de un país a otro y han cambiado con el tiempo.

Lo importante es que cada dispositivo se represente mediante un único símbolo a lo largo de todo el esquema, y que quede claramente definido mediante la referencia y en la lista de partes.

Cableado y conexiones

El cableado se representa con líneas rectas, colocándose generalmente las líneas de alimentación en la parte superior e inferior del dibujo y todos los dispositivos, y sus interconexiones, entre ambas líneas. Las uniones entre cables suelen indicarse mediante círculos, para diferenciarlas de los simples cruces sin conexión eléctrica.

8. SISTEMAS DE ILUMINACIÓN

Los sistemas de iluminación engloba una serie de dispositivos concebidos para mejorar la eficiencia y las condiciones de servicio en instalaciones de alumbrado, mediante la introducción de nuevas funciones, haciéndolas más flexibles, confortables y atractivas. Los sistemas innovadores comprenden una diversidad de dispositivos que van desde luminarias, equipos auxiliares y sistemas de control, hasta ventanas inteligentes y colectores de luz solar.

Una clasificación general permitiría diferenciar inicialmente entre los sistemas innovadores del alumbrado artificial y los sistemas innovadores del alumbrado natural. Aunque muchos de ellos aún se hallan en etapa experimental y de perfeccionamiento, las expectativas que generan sobre eficiencia y mejoramiento en la calidad de servicio de las instalaciones de alumbrado permiten vaticinar que en un futuro cercano no podrán estar ausentes en ningún tipo de instalación de luz. Estas circunstancias, y la insuficiente información disponible, justifican la importancia de una mayor y más objetiva divulgación de ellos en nuestro país, por ello que todavía no existe Reglamento y/o Normas en algunos casos.

a) Sistemas Automático de Control de Iluminación

Un Sistema Automático de Control de Iluminación (SACI) puede ser definido como un dispositivo de control del alumbrado artificial, que tiene la finalidad de proveer alguna de las siguientes funciones:

• Encendido • Apagado • Atenuación (control del flujo luminoso)


Los sistemas de control automático (SACI) aparecen, entonces, como una alternativa al control manual, realizado por el usuario o por el encargado (administrador) según su propio criterio; con los SACI se ejecutan las mismas tareas automáticamente, y de acuerdo a un patrón preestablecido, orientado al ahorro energético y en función de una o más de las siguientes variables: • Nivel de iluminancia por la luz artificial o natural• Ocupación de los locales • Horario de ocupación de los locales Pertenece a esta categoría una amplia gama de equipos, desde simples relojes controladores de iluminación hasta módulos de control conectados, por interfaces apropiadas, a complejas centrales de administración y control de un edificio. La finalidad de estos sistemas es el control de todos los sub sistemas, incluidos los de iluminación, luz de emergencia, señalización de vías de escape, alarmas de seguridad, etc. Cada módulo, compuesto por una red de sensores y de dispositivos varios, realiza el monitoreo de las condiciones operativas, la detección de fallas, predicción del mantenimiento, etc., información que es luego procesada por la central de control.

Figura. 1- Esquema de un sistema automático de control de una lámpara de descarga, con los diferentes tipos de sensores con los que puede operar. El bypass permite la anulación del control

automático, recuperando el control manual. La figura 1 muestra esquemáticamente los constituyentes de un SACI. El equipo de control actúa sobre el equipo auxiliar o directamente sobre la lámpara asociada, pudiendo conmutar (encender o apagar) o bien atenuar la potencia de las mismas. La atenuación es realizada, por lo general, con balastos electrónicos de alta frecuencia. La acción de control se ejerce sobre una o varias luminarias.

b) Sensores

La finalidad de un sensor de un sistema de control es evaluar las condiciones de los ambientes (cantidad de luz natural, presencia o ausencia de ocupantes, etc.) para generar la señal de control. Los tipos más conocidos son:


• Sensor ocupacional • Sensor fotoeléctrico • Sensor de tiempo (reloj) Sensor Ocupacional El derroche por factor ocupacional (Dfo) ha sido caracterizado como un importante factor en la ineficiencia en los sistemas de alumbrado. Valores típicos del desperdicio por luces encendidas, en locales desocupados de un edificio, pueden ser del 25% de la energía total disipada en iluminación. El sensor ocupacional es un dispositivo que detecta la presencia de personas en los locales para realizar el control. Son apropiados, a este fin, dispositivos similares a los utilizados en sistemas de seguridad (alarmas antirrobo), los que están basados principalmente en dos tipos de tecnología: de infrarroja y de ultrasonido. En este caso, el control es del tipo Sí/No, no siendo compatibles las salidas de atenuación. Sensor fotoeléctrico Un foto sensor es un dispositivo de control electrónico que permite variar el flujo luminoso de un sistema de iluminación en función de la iluminancia detectada. Aprovechar la luz natural con el sistema de control convencional significa considerar, en diferentes circunstancias, si la luz que está ingresando por la ventana es suficiente para la remisión total o parcial de la luz artificial, una tarea que para los ocupantes de una oficina, por ejemplo, sería aceptable sólo si es realizada voluntariamente, como un compromiso en contra del derroche de energía, nunca si se vieran presionados a ello. En los ambientes laborales, donde los usuarios no han adquirido tal hábito, el aprovechamiento de la luz natural puede representar un porcentaje insignificante, estudios realizados en edificios informan que no alcanza al 5% del gasto de energía en iluminación. Sensor horario Son interruptores horarios programables que poseen más de un ciclo de apagado. Precursores de estos equipos son los relojes usados desde hace décadas para el control de luces de vidrieras o carteles luminosos de la vía pública. En los modernos relojes de tiempo electrónico y en ciertos PLCs, puede realizarse una programación en forma diaria, semanal, mensual o anual y hasta incluir feriados. Una memoria no volátil con reserva horaria evita que un eventual corte de energía borre la programación.

c) Referencias de instalaciones con sistemas automáticos de control

Las instalaciones con sistemas de control de uso de alumbrado realizado en diversos países muestran, por lo general, excelentes resultados, lo que alienta las expectativas para la adopción de esta tecnología en nuestro país.


En Gran Bretaña, las instalaciones monitoreadas reportan ahorros de un 40% a un 60%, y resulta en buena rentabilidad con período simple de recupero de capital de 1,7 a 3 años.

Con respecto a las instalaciones de envergadura de este tipo, señalemos como precursoras al edificio IBM y a la torre Pérez Companc, ambas realizadas en la ciudad de Buenos Aires (Argentina) en los inicios de la década de los 80. Más recientemente, una serie de edificios denominados inteligentes, equipados con SACI han sido inaugurados; lamentablemente se carece de información alguna sobre monitoreo del rendimiento obtenido en tales instalaciones, al menos aquello que haya sido divulgado públicamente.

d) Limitaciones de la tecnología de los SACI

Como toda tecnología de innovación, corresponden mencionarse limitaciones e inconvenientes derivados de ella, con el objeto de evitar que se vea desprestigiada, situación que es muy difícil de revertir. Los inconvenientes, todos superables desde el punto de vista tecnológico, sobre los que el diseñador o proyectista debe tomar las precauciones necesarias son:

- Carencia de métodos apropiados para el diseño de instalaciones - Dificultad en la predicción del ahorro que es posible lograr - Funcionamiento no deseado de las instalaciones, sea en el encendido o

apagado de luces - Dificultad de especificaciones y calidad de los equipos - Reacción adversa de los ocupantes a este tipo de instalación. Los detectores ultrasónicos pueden ser activados también con señales provenientes desde zonas fuera del área de interés, tal como corredores adyacentes o aún zonas exteriores a una puerta o ventana. Las características acústicas, de cada una de las superficies de los locales, influyen en el rendimiento y funcionamiento de estos equipos; superficies tales como alfombras y tapices disminuyen el alcance debido a que absorben la señal. Un tema importante es el de la calidad de los equipos y confiabilidad de las instalaciones, especialmente cuando los sistemas de control (SACI) incluyen dispositivos electrónicos. Polución electromagnética, prematuro envejecimiento de lámparas, son algunos de los problemas que se reportaron debido a la mala calidad de balastos electrónicos, dimmers o sensores ocupacionales. Podría argumentarse que éste es un problema que puede solucionarse con apropiados estándares de calidad, lo cual es cierto. Sin embargo, no es fácil la normalización de dispositivos de relativamente nuevo diseño. La Norma IRAM 2465 (IRAM, 1996) homologa a las internacionales IEC 928 y 929 (IEC, 1989) sobre balastos electrónicos. No existe por el momento norma para atenuadores (dimmers) a nivel internacional. La mayoría de los componentes de los sistemas de control se hallan aún sin normalización.

9. TIPOS DE ILUMINACIÓN

Dentro la iluminación se tiene diferentes tipos, los cuales se pueden clasificar de la siguiente manera:


a) ILUMINACIÓN DE INTERIORES

La determinación de los niveles de iluminación adecuados para una instalación no es un trabajo sencillo. Hay que tener en cuenta que los valores recomendados para cada tarea y entorno son fruto de estudios sobre valoraciones subjetivas de los usuarios (comodidad visual, agradable a la vista, rendimiento visual). El usuario estándar no existe y por tanto, una misma instalación puede producir diferentes impresiones a distintas personas. En estas sensaciones influirán muchos factores como los estéticos, los psicológicos, el nivel de iluminación, etc.

Como principales aspectos a considerar trataremos:

El deslumbramiento Lámparas y luminarias El color Sistemas de alumbrado Métodos de alumbrado Niveles de iluminación Depreciación de la eficiencia luminosa y mantenimiento

Deslumbramiento

El deslumbramiento es una sensación molesta que se produce cuando la luminancia de un objeto es mucho mayor que la de su entorno. Es lo que ocurre cuando miramos directamente una bombilla o cuando vemos el reflejo del sol en el agua.

Existen dos formas de deslumbramiento, el perturbador y el molesto. El primero consiste en la aparición de un velo luminoso que provoca una visión borrosa, sin nitidez y con poco contraste, que desaparece al cesar su causa; un ejemplo muy claro lo tenemos cuando conduciendo de noche se nos cruza un coche con las luces largas. El segundo consiste en una sensación molesta provocada porque la luz que llega a nuestros ojos es demasiado intensa produciendo fatiga visual. Esta es la principal causa de deslumbramiento en interiores.

Lámparas y luminarias

Las lámparas empleadas en iluminación de interiores abarcan casi todos los tipos existentes en el mercado (incandescentes, halógenas, fluorescentes, etc.). Las lámparas escogidas, por lo tanto, serán aquellas cuyas características (fotométricas, cromáticas, consumo energético, economía de instalación y mantenimiento, etc.) mejor se adapte a las necesidades y características de cada instalación (nivel de iluminación, dimensiones del local, ámbito de uso y potencia de la instalación).

La elección de las luminarias está condicionada por la lámpara utilizada y el entorno de trabajo de esta. Hay muchos tipos de luminarias y sería difícil hacer una clasificación exhaustiva. La forma y tipo de las luminarias oscilará entre las más funcionales donde lo más importante es dirigir el haz de luz de forma


eficiente como pasa en el alumbrado industrial a las más formales donde lo que prima es la función decorativa como ocurre en el alumbrado doméstico.

El color

Para hacernos una idea de cómo afecta la luz al color consideremos una habitación de paredes blancas con muebles de madera de tono claro. Si la iluminamos con lámparas incandescentes, ricas en radiaciones en la zona roja del espectro, se acentuarán los tonos marrones de los muebles y las paredes tendrán un tono amarillento. En conjunto tendrá un aspecto cálido muy agradable. Ahora bien, si iluminamos el mismo cuarto con lámparas fluorescentes normales, ricas en radiaciones en la zona azul del espectro, se acentuarán los tonos verdes y azules de muebles y paredes dándole un aspecto frío a la sala. En este sencillo ejemplo se puede ver cómo afecta el color de las lámparas (su apariencia en color) a la reproducción de los colores de los objetos.

Sistemas de alumbrado

Cuando una lámpara se enciende, el flujo emitido puede llegar a los objetos de la sala directamente o indirectamente por reflexión en paredes y techo. La cantidad de luz que llega directa o indirectamente determina los diferentes sistemas de iluminación con sus ventajas e inconvenientes.

▪ Luz directa

La iluminación directa se produce cuando todo el flujo de las lámparas va dirigido hacia el suelo. Es el sistema más económico de iluminación y el que ofrece mayor rendimiento luminoso. Por contra, el riesgo de deslumbramiento directo es muy alto y produce sombras duras poco agradables para la vista. Se consigue utilizando luminarias directas.

▪ Luz indirecta proveniente del techo

En la iluminación semidirecta la mayor parte del flujo luminoso se dirige hacia el suelo y el resto es reflejado en techo y paredes. En este caso, las sombras son más suaves y el deslumbramiento menor que el anterior. Sólo es recomendable para techos que no sean muy altos y sin claraboyas puesto que la luz dirigida hacia el techo se perdería por ellas.

Cuando la mayor parte del flujo proviene del techo y paredes tenemos la iluminación semiindirecta. Debido a esto, las pérdidas de flujo por absorción son elevadas y los consumos de potencia eléctrica también, lo que hace imprescindible pintar con tonos claros o blancos. Por contra la luz es de buena calidad, produce muy pocos deslumbramientos y con sombras suaves que dan relieve a los objetos.

▪ Luz indirecta proveniente de las paredes

Por último tenemos el caso de la iluminación indirecta cuando casi toda la luz va al techo. Es la más parecida a la luz natural pero es una solución muy cara puesto que las pérdidas por absorción son muy elevadas. Por ello es imprescindible usar pinturas de colores blancos con reflectancias elevadas.


Métodos de alumbrado

Los métodos de alumbrado nos indican cómo se reparte la luz en las zonas iluminadas. Según el grado de uniformidad deseado, distinguiremos tres casos:

▪ Alumbrado general

El alumbrado general proporciona una iluminación uniforme sobre toda el área iluminada. Es un método de iluminación muy extendido y se usa habitualmente en oficinas, centros de enseñanza, fábricas, comercios, etc. Se consigue distribuyendo las luminarias de forma regular por todo el techo del local

▪ Alumbrado general localizado

El alumbrado general localizado proporciona una distribución no uniforme de la luz de manera que esta se concentra sobre las áreas de trabajo. El resto del local, formado principalmente por las zonas de paso se ilumina con una luz más tenue. Se consiguen así importantes ahorros energéticos puesto que la luz se concentra allá donde hace falta. Claro que esto presenta algunos inconvenientes respecto al alumbrado general. En primer lugar, si la diferencia de luminancias entre las zonas de trabajo y las de paso es muy grande se puede producir deslumbramiento molesto. El otro inconveniente es qué pasa si se cambian de sitio con frecuencia los puestos de trabajo; es evidente que si no podemos mover las luminarias tendremos un serio problema. Podemos conseguir este alumbrado concentrando las luminarias sobre las zonas de trabajo. Una alternativa es apagar selectivamente las luminarias en una instalación de alumbrado general.

▪ Alumbrado localizado.

Empleamos el alumbrado localizado cuando necesitamos una iluminación suplementaria cerca de la tarea visual para realizar un trabajo concreto. El ejemplo típico serían las lámparas de escritorio. Recurriremos a este método siempre que el nivel de iluminación requerido sea superior a 1000 lux., haya obstáculos que tapen la luz proveniente del alumbrado general, cuando no sea necesaria permanentemente o para personas con problemas visuales. Un aspecto que hay que cuidar cuando se emplean este método es que la relación entre las luminancias de la tarea visual y el fondo no sea muy elevada pues en caso contrario se podría producir deslumbramiento molesto.

Niveles de iluminación recomendados

Los niveles de iluminación recomendados para un local dependen de las actividades que se vayan a realizar en él. En general podemos distinguir entre tareas con requerimientos luminosos mínimos, normales o exigentes. Estas se encuentran en el Código Nacional de Electricidad.


Depreciación de la eficiencia luminosa y mantenimiento

El paso del tiempo provoca sobre las instalaciones de alumbrado una disminución progresiva en los niveles de iluminancia. Las causas de este problema se manifiestan de dos maneras. Por un lado tenemos el ensuciamiento de lámparas, luminarias y superficies donde se va depositando el polvo. Y por otro tenemos la depreciación del flujo de las lámparas.

b) ILUMINACIÓN DE VÍAS

Contrariamente a lo que se pueda pensar, detrás de los cálculos y recomendaciones sobre alumbrado de vías públicas existe un importante desarrollo teórico sobre diferentes temas (pavimentos, deslumbramiento, confort visual, etc.). Afortunadamente, hoy día estos cálculos están muy mecanizados y no es necesario tener profundos conocimientos en la materia para realizarlos. No obstante, es recomendable tener nociones de algunos de ellos para comprender mejor la mecánica de cálculo.

Iluminancia

La iluminancia indica la cantidad de luz que llega a una superficie y se define como el flujo luminoso recibido por unidad de superficie

Magnitud que expresa el flujo luminoso que incide sobre la unidad de superficie. Su unidad en el Sistema Internacional es el lux.

Luminancia

La luminancia, por contra, es una medida de la luz que llega a los ojos, procedente de los objetos y es la responsable de excitar la retina provocando la visión. Esta luz proviene de la reflexión que sufre la iluminancia cuando incide sobre los cuerpos. Se puede definir, pues, como la porción de intensidad luminosa por unidad de superficie que es reflejada por la calzada en dirección al ojo.

Magnitud que expresa el flujo luminoso en una dirección determinada, por unidad de ángulo sólido y por unidad de área proyectada de la superficie radiante sobre el plano normal a la dirección de radiación. Su unidad en el Sistema Internacional es la candela por metro cuadrado.

Deslumbramiento

El deslumbramiento producido por las farolas o los reflejos en la calzada, es un problema considerable por sus posibles repercusiones. En sí mismo, no es más que una sensación molesta que dificulta la visión pudiendo, en casos extremos, llegar a provocar ceguera transitoria. Se hace necesario, por tanto, cuantificar este fenómeno y establecer unos criterios de calidad que eviten estas situaciones peligrosas para los usuarios.


Lámparas y luminarias

Las lámparas son los aparatos encargados de generar la luz. En la actualidad, en alumbrado público se utilizan las lámparas de descarga, que son lámparas de vapor de mercurio a alta presión y las de vapor de sodio a alta presión.

Las luminarias, por contra, son aparatos destinados a alojar, soportar y proteger la lámpara y sus elementos auxiliares además de concentrar y dirigir el flujo luminoso de esta. Para ello, adoptan diversas formas aunque en alumbrado público predominan las de flujo asimétrico con las que se consigue una mayor superficie iluminada sobre la calzada. Las podemos encontrar montadas sobre postes, columnas o suspendidas sobre cables transversales a la calzada, en catenarias colgadas a lo largo de la vía o como proyectores en plazas y cruces.

Disposición de las luminarias en la vía

Para conseguir una buena iluminación, no basta con realizar los cálculos, debe proporcionarse información extra que oriente y advierta al conductor con suficiente antelación de las características y trazado de la vía. Así en curvas es recomendable situar las farolas en la exterior de la misma, en autopistas de varias calzadas ponerlas en la mediana o cambiar el color de las lámparas en las salidas.

En los tramos rectos de vías con una única calzada existen tres disposiciones básicas: unilateral, bilateral tresbolillo y bilateral pareada. También es posible suspender la luminaria de un cable transversal pero sólo se usa en calles muy estrechas.

La distribución unilateral se recomienda si la anchura de la vía es menor que la altura de montaje de las luminarias. La bilateral tresbolillo si está comprendida entre 1 y 1.5 veces la altura de montaje y la bilateral pareada si es mayor de 1.5.

En el caso de tramos rectos de vías con dos o más calzadas separadas por una mediana se pueden colocar las luminarias sobre la mediana o considerar las dos calzadas de forma independiente. Si la mediana es estrecha se pueden colocar farolas de doble brazo que dan una buena orientación visual y tienen muchas ventajas constructivas y de instalación por su simplicidad. Si la mediana es muy ancha es preferible tratar las calzadas de forma separada. Pueden combinarse los brazos dobles con la disposición al tresbolillo o aplicar iluminación unilateral en cada una de ellas. En este último caso es recomendable poner las luminarias en el lado contrario a la mediana porque de esta forma incitamos al usuario a circular por el carril de la derecha.

c) ILUMINACIÓN DE INSTALACIONES DEPORTIVAS

El objetivo de iluminar instalaciones deportivas ya sean interiores o exteriores es ofrecer un ambiente adecuado para la práctica y disfrute de actividades deportivas por parte de jugadores y público. Lógicamente, las exigencias variarán según el tipo de instalación (recreo, entrenamiento o competición) y el nivel de actividad (amateur o profesional).


Para evitar problemas de deslumbramiento que dificulten el normal desarrollo del juego, especialmente en deportes donde hay que mirar hacia arriba, conviene tomar medidas como instalar luminarias apantalladas, reducir el número de puntos de luz agrupando los proyectores o evitar colocarlos perpendicularmente a la línea de visión principal. Es conveniente montar las fuentes de luz a una altura adecuada; para el caso de instalaciones exteriores y visto desde el centro del campo, el ángulo formado por el plano horizontal y el eje de cualquier proyector de la batería debe ser superior a 25º.

Las lámparas a utilizar dependerán de la finalidad de la instalación. En instalaciones de competición, se usan lámparas de halogenuros metálicos por sus altas prestaciones. Pero en otros casos puede bastar con lámparas halógenas o de mercurio y sodio a alta presión; más baratas.

Las luminarias, en instalaciones exteriores, se disponen normalmente en torres colocadas en los laterales, en las esquinas del campo o en una combinación de ambas. En el primer caso se emplean proyectores rectangulares cuya proyección sobre el terreno tiene forma trapezoidal obteniendo como valor añadido un buen modelado de los cuerpos. En el segundo caso se emplean los circulares que dan una proyección en forma elíptica.

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