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Sistemas inteligentes de iluminación o smart lighting
Por Roberto Leiva-Illanes, Docente del Departamento de Mecánica, de la carrera de Mecánica Automotriz, de la Sede Viña del Mar “José Miguel Carrera” de la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM).
Los sistemas smart lighting no solo consideran la tecnología de las luminarias, sino que también controlan el momento de encendido y apagado, así como el nivel de luminosidad requerido, ajustándose a las necesidades.
Roberto Leiva-Illanes.

Los sistemas inteligentes de iluminación, más conocidos como smart lighting, son un sistema tecnológico que integra sistemas de iluminación, sensores y controladores con el objetivo final de hacer un uso eficiente de los recursos lumínicos, reduciendo los costos operacionales y manteniendo el nivel de luminosidad apropiado en las zonas donde se requiera. La iluminación es importante, pues influye en la visibilidad, la salud y la seguridad, tanto de las personas como de los animales.


Eficiencia en smart lighting

El concepto de eficiencia energética es fundamental para entender el alcance de esta tecnología. Los sistemas de smart lighting permiten que se pueda operar de manera energéticamente eficiente, es decir, se mantiene o mejora el nivel del producto (luminosidad) con un menor consumo de energía eléctrica, lo que se traduce en un ahorro en la cuenta de electricidad y en una reducción en las emisiones de gases de efecto invernadero asociados al combustible fósil, que se estaría desplazando producto de esa reducción de consumo eléctrico.

Desde el descubrimiento de la ampolleta por Thomas Alva Edison en 1879, a la fecha ha habido múltiples desarrollos y mejoras en esta tecnología. Las bombillas de incandescencia tienen un bajo rendimiento debido a que el 90% de la energía se pierde en forma de calor, dado que operan a altas temperaturas, por lo que mientras menor es la temperatura a la que opere la bombilla, menor es la pérdida de energía que se produce en esta. Tomando esto en consideración, se aprecia que con solo cambiar el tipo de luminarias ya se puede generar ahorros de energía. Por ejemplo, si se reemplazan las ampolletas tradicionales con bombillas incandescentes energy-saving, el ahorro es de un 25%; si se reemplazan con bombillas CFL (compact fluorescent lamps) el ahorro es de un 75%, y si se cambian por bombillas LED (Light Emiting Diodes), el ahorro es sobre un 75%.

En este sentido, el smart lighting con uso de LED tiene muchas ventajas: el consumo de energía es menor con respecto a otras tecnologías, por lo tanto, los costos operacionales son menores; su vida útil es mayor en comparación con otras tecnologías (LED: 50.000 horas, fluorescentes: 10.000 horas, halógenos: 2.000 horas); tiempo de encendido y apagado rápido; y, además, su encendido y apagado frecuente no afecta mayormente su vida útil.

No ocurre lo mismo con las luminarias fluorescentes: no tiene mercurio, elemento químico muy perjudicial para la salud y el medioambiente, y que es uno de los problemas de las lámparas fluorescentes; permite control fino de atenuación de la iluminación; y finalmente su espectro de radiación afecta menos la degradación del color en otros productos.

Los sistemas smart lighting no solo consideran la tecnología de las luminarias, sino que también controlan el momento en que se encienden y apagan, pueden regular el nivel de luminosidad requerido ajustándose a las necesidades, o en algunos casos al estado de ánimo de las personas. Además, puede aprovechar la luminosidad natural del día, combinando el uso de iluminación artificial con iluminación natural, es decir, las luminarias disminuirán o aumentarán su intensidad lumínica en función de la cantidad de luz natural existente en el punto donde está instalado el sensor.

Para esto, se utilizan múltiples sensores, tales como: sensores de luminosidad, de movimiento, de sonido, térmicos, y de velocidad. Estos captan las señales y las envían al sistema de control, el cual en función de su programación actuará sobre las luminarias encendiéndolas, apagándolas o variando su intensidad lumínica.

Asimismo, algo tan básico y sencillo como apagar las luces cuando no se están utilizando, se puede hacer en forma automática por medio de estos sistemas, lo que también permite generar ahorros. Es similar a los sistemas start-stop que actualmente se están incorporando a los vehículos, donde se detiene el motor cuando el vehículo está en ralentí durante un tiempo, por ejemplo, en los semáforos. Eso también permite ahorrar combustible. Asimismo, el sistema de control se puede utilizar para otros parámetros y equipos dentro de las instalaciones, por ejemplo, para controlar los sistemas de acondicionamiento de aire y calefacción, o para controlar accesos y asociarse a sistemas de seguridad, entre otros.


Criterios de evaluación

Finalmente, en la evaluación de estos proyectos smart lighting es necesario considerar el costo total del proyecto, no solo el de inversión. Si se evalúa el proyecto solo por este último, se comete un error, pues dentro de la vida del proyecto el costo más significativo es el operacional, en particular el asociado al consumo eléctrico. Evaluar el proyecto por el costo total significa considerar los costos de inversión y los costos operacionales (operación más mantenimiento) en un horizonte de tiempo de evaluación, por ejemplo 5 años. Bajo esta premisa, un proyecto smart lighting es más atractivo (tiene un menor costo total) que un proyecto de iluminación tradicional. Pero si por error o ignorancia solo se consideran los costos de inversión, entonces, resultaría más atractivo el proyecto de iluminación convencional, lo cual no es cierto.

Agosto 2016
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