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Rehabilitación: Eficiencia Energética en la Iluminación
Puntos claves
Conceptos básicos de la iluminación1
2 Eficiencia Energetica Iluminación Artificial
Eficiencia Energetica Iluminación Natural3
Conceptos Básicos de Iluminación
La LUZ es un elemento esencial y di á i t ti id d di i
LA LUZ Y EL SER HUMANO
dinámico en nuestra actividad diaria.
La LUZ condiciona nuestra forma de interpretar el mundo que nos rodeaLos aspectos BIOLÓGICO, PSICOLÓGICO Y FUNCIONAL están íntimamente relacionados
Conceptos Básicos de Iluminación
Percepción y emociones
Conceptos Básicos de Iluminación
Mediodía
La luz del sol parece ser blanca-azul
El nivel lumínico es máximo Por la tardePor la mañana
La luz del sol parece ser blanca
El nivel lumínico es máximo Por la tarde
La luz del sol parece ser blanca
El nivel vaEl nivel va subiendo
El nivel va descendiendo
Amanecer Ocaso
la luz de sol parece ser roja, más bien cálida
El nivel lumínico es bajo
la luz de sol parece ser roja, más bien cálida
El nivel lumínico es bajo
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Conceptos Básicos de Iluminación
TEMPERATURA DE COLOR (grados Kelvin Kº)
é á ( ) ( ) f í ( )Describe la apariencia de la luz en términos de, cálida (rojiza) , neutra (blanca) o fría (azulada).
2.700 Kº 12.000 Kº6.500 Kº4.000 Kº3.500 Kº1.900 Kº
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Conceptos Básicos de Iluminación
Percepción y emociones
Luz general o difusa Luz general + luz dirigida Luz dirigida
Conceptos Básicos de Iluminación
Lo que podemos medir
- Nivel lumínico
- Contraste
- Reproducción cromática
Conceptos Básicos de Iluminación
Las formas quedan definidas por contraste entre zonas más iluminadas y zonas menos iluminadas. Contraste
Contrastes bajos: dificultad para distinguir objetos, falta de interés y de atención, uniformidades excesivas.
Contrastes excesivos: obliga a continuas adaptaciones del ojoContrastes excesivos: obliga a continuas adaptaciones del ojo. Cansancio visual y riesgo de deslumbramiento.
Conceptos Básicos de Iluminación
Medida: Índice de Reproducción Cromática IRC, RCI o RaDepende del espectro de emisión de la fuente de luz
CTE
IRCIRCCLASECLASE IRCIRCCLASECLASE
BuenaBuena7979--70702A2A
Muy BuenaMuy Buena8989--80801B1B
ExcelenteExcelente100100--90901A1A
IRCCLASE
BuenaBuena7979--70702A2A
Muy BuenaMuy Buena8989--80801B1B
ExcelenteExcelente100100--90901A1A
IRCCLASE
InsuficienteInsuficiente3939--202044
RegularRegular5959--404033
AceptableAceptable6969--60602B2B
BuenaBuena7979 70702A2A
InsuficienteInsuficiente3939--202044
RegularRegular5959--404033
AceptableAceptable6969--60602B2B
BuenaBuena7979 70702A2A
InsuficienteInsuficiente3939 202044 InsuficienteInsuficiente3939 202044
Reproducción Cromatica
1. Términos básicos de Iluminación
1.2. Iluminancia
Conceptos Básicos de Iluminación
LUMINANCIA: cd/m2Nivel Lumínico
ILUMINANCIA: Lux CTE
Lm (lúmen)= flujo lumínicoLm (lúmen) flujo lumínico emitido por una fuente de luz
Lux= lm/m2
El cálculo se realiza mediante programas informáticos.La medición “in situ” se hace con el luxómetro. Se mide en la superficie que constituye el área de tarea, generalmente una mesa o el suelo.
100.000 lx 10.000 lx 2.000 lx 100 lx 0,1 a 1 lx10 lx
2 Efi i i E éti Il i ió A tifi i l2 Eficiencia Energética Iluminación Artificial
Como se reduce el consumo?
100% Luminaria tecnología antigua , magnética
70% Luminaria fluorescentes con equipo electrónico
50% Luminaria LED50% u a a
30% Sistemas de Control /Regulación
La tecnología LED
Nuevas tecnologías permiten nuevas aplicaciones
Shuji Nakamura, investigador de Nichia, desarrollo del led azul, basada en el SiC Silicio
Iluminación generalD Ni k
j , g , ,(1993)
Iluminaciónlogí
a LE
D
HBLED
Nick Holonyak, Jr
Iluminaciónpuntual
e la
tecn
o HBLED(LED de potencia)
Iluminación decorativa,ambiente
arro
llo d
e
IndicadoresPilotos…
SeñalizaciónTráficoD
esa
LED blanco
Tiempo199514 Nick Holonyak, Jr. (Illinois,1928) inventó el primer LED en 1962 .,para General Electric en
Syracuse Es considerado "el padre del diodo emisor de luz"
Qué es un LED (light emitting diode)
El LED es un componente electrónico formado por un
semiconductor que convierte una corriente eléctrica en luz
LED = Light Emitting Diode
En corriente continua (CC), todos los diodos emiten cierta cantidad de radiación cuando los pares electrón-hueco se recombinan; es decir, cuando los electrones caen desde la banda de conducción (de mayor energía) a la banda de menor energía), emitiendo fotones en el proceso.
Ventajas versus Dificultades en la tecnología LED
Dificu
orta
leza
s)ultades
taja
s (fo
–hoy-Ven
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Ventajas en la tecnología LED
El LED supera a las fuentes convencionales
Eficacia (Lm/W)Eficacia (Lm/W)
Ventajas en la tecnología LED
“Elevada vida útil”
Vida útil para distintas tecnologías
s)
Si está encendido 12h al día:=> 11.4 años de
(hor
as funcionamiento!!
HBLEDHITSodioT26FCQTIncandes
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Ventajas en la tecnología LED
“Elevada vida útil”
Si el diseño de la luminaria es correcto => muchos años de funcionamiento!!
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Ventajas en la tecnología LED
“Máximo aprovechamiento de la luz”Máximo aprovechamiento de la luz
FuenteLuz no aprovechada(13-28% de la luz emitida)Fuente
LED
convencional
Buen control de la luzAlta eficiencia óptica Control de la luz limitado
Eficiencia óptica media
Lentes permite control total y alta eficiencia
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Ventajas en la tecnología LED
“Colores puros (saturados)”
Alta saturación del color: sólo posible con LEDs
InGaN AlGaAs
AlInGaP
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Grupo LledóVentajas en la tecnología LED
“E ñ ”“Es pequeño”
Su tamaño reducido abre nuevas aplicaciones
i i t i ióminiaturización nuevas formas de iluminar
Ventajas en la tecnología LED
Sin plomo ni residuos contaminantes
“Libre de sustancias tóxicas”
“Bajo voltaje”
Tecnología segurag(sin riesgo de electrocutarse)
Ventajas en la tecnología LED
“Libre de UV”
No decolora prendasNo daña obras de arte
Ventajas en la tecnología LED
“Libre de IR”
No deteriora alimentos No calientaNo daña obras de arte
Ventajas en la tecnología LED
“Regulable , con encendido inmediato”
Fácil regulación
Sin esperas en encendido/apagado
(inherente a la tecnología)
Grupo LledóVentajas en la tecnología LED
Soporta vibraciones y bajas temperaturas
Aplicaciones para las que la tecnología convencional no es posible
Encendido a bajas temperaturas.Condiciones del LED óptimas
Dificultades en la tecnología LED: costes
Es mas elevado que la iluminación convencional
Retorno de la inversión ¡¡
Dificultades en la tecnología LED: binning
“Binning ” = Inconsistencia del color
Es debido principalmente a las tolerancias en la deposición del fósforo
en el chip y a la fabricación del semiconductor.
La tecnología de fabricación se está mejorando
Dificultades en la tecnología LED: binning
Problemas por binning Selección de los LEDs
Problemas por binning
Problemas por binning Selección de los LEDs
Problemas por deposición de fósforo no uniforme
Blanco cálido
Blanco frío
Dificultades en la tecnología LED: interpretación cromática
“Espectro distinto a fuentes convencionales”p
Bl
(CRI Led blanco típico: 60-85)
Los LEDs blancos cálido tiene mayor
CRI l f í fi i Blancofrío
CRI que los frío -pero menor eficacia-
Halógena RGYB
Fluorescencia
RGBW
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Dificultades en la tecnología LED: influencia de la temperatur
“El LED produce calor“El LED produce calor que hay que disipar”
Balance energético en distintas tecnologías
Calor 12%
Calor 42% Calor 37%
Calor 72%Calor 72%
IR 83%IR 37%
IR 17%
UV 19%
Visible 28%Visible 27%Visible 21%Visible 5%
32 El LED del futuro producirá menos calor
Casos Practicos
Sistemas de Control
En zonaEn la luminaria
Integralg
Casos Practicos
Casos Practicos
Casos Practicos
3 Eficiencia Energética Iluminación Natural3
Iluminación Natural
Espacios Comerciales
Iluminación Natural
Industria y Logistica
Luz Natural: La Paradoja
Se diseñan los edificios con un porcentaje de uso de la cubierta para lucernarios no justificado por criterios técnicoslucernarios no justificado por criterios técnicos
Se elije el tipo de lucernario por criterios ajenos a su uso principal que es APORTAR LUZ ( Transmitancia térmica, impermeabilización, estética, precio…)
Se instalan lucernarios que, por su diseño y material de realización, captan poca luz pocas horas al día
Luz sin difusión, que se mueve en función de la dirección de incidencia sol. Rresultado son “manchas” de luz que se “mueven” a lo largo del día.
Ante este efecto, iluminación, la luz eléctrica esta encendida contantemente.
RESULTADO: CERO AHORRO + CALOR ADICIONAL+MALA ILUMINACIÓNRESULTADO: CERO AHORRO + CALOR ADICIONAL+MALA ILUMINACIÓN
Comparativa
Cantidad limitada de luzCantidad limitada de luz Puntos calientesPuntos calientes
SISTEMAS SISTEMAS CONVENCIONALESCONVENCIONALES
Luz Natural: Evolución
Consumo de energíaenergía
F t d Fuente de calor adicional
Iluminación Iluminación insuficiente o de calidad escasaescasa
Luz Natural: Evolución
Deslumbramiento
Contraste excesivo
Luz Natural: Evolución
Máxima captacion de la luz luz
Optima dif ió d l difusión de la luz
Apagado total de luz eléctrica
Luz Natural: Fiabilidad
Luz Natural: Características básicas
Diferenciación
Sistemas de iluminación natural con lentes prismáticas, probadas en laboratorio fotométrico.
Marcos que proporcionan un máximo aislamiento térmico.máximo aislamiento térmico.
Máxima entrada de luz natural con una difusión del 100%.
Ilumina áreas más amplias durante un mayor número de horas al día.Reg lación de la entrada de l Regulación de la entrada de luz: posibilidad de añadir lamas y sistemas automáticos de control.
Luz Natural: Características básicas
Proporciona una transmisión de la luz mayor que otras claraboyasconvencionales en un 35%, y una difusión sin reflejos del 100%
Elimina los daños directos provocados por la luz solar directa
Previene de daños provocados por radiación UV en interiores
Doble o triple acristalamiento para un aislamiento superiorDoble o triple acristalamiento para un aislamiento superior
Aislamiento térmico
Esquinas completamente selladas que no permiten la entrada de humedad
Lentes de alta calidad Contienen miles de prismas minúsculos Los prismas producen la refracción de la luz solar, difundiendo la luz brillante del sol por todo elp p , p
espacio Como no existe una luz solar directa, no hay peligro de “puntos calientes”
Luz Natural: Ejemplos
Luz Natural: Ejemplos
Luz Natural: Ejemplos
Luz Natural: Ejemplos
Luz Natural: Ejemplos
Luz Natural: Ejemplos
Luz Natural: Ejemplos
Luz Natural: Ejemplos
SUNOPTICS CONVENCIONALSUNOPTICS CONVENCIONAL
Luz Natural: Ejemplos
Arahal, Sevilla
Luz Natural: Ejemplos
Luz Natural: Ejemplos
London, UK
Casos Practicos
Eficiencia Energetica en la Iluminación
A tener en cuenta
Conclusiones
A tener en cuenta …
Iluminación Retorno Iluminación artificial :
Retornoinversión :
Instalación: Regulación:
Solución: Luz Natural:
Solución:
Eficiencia Energética en la iluminación
GRACIASGRACIAS