Domótica

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)W.

Dependiendo del contexto, la potencia puede ser el flujo radiante o puede ser la potencia eléctrica consumida por la fuente.1 2 3 4 En el primero de los casos se le suele denominar eficacia luminosa de la radiación (LER) y en el segundo eficacia luminosa de una fuente (LES) o también rendimiento luminoso.

1. Introducción

2. Bases teóricas

3. Calentamiento Global

4. Eficiencia Energética

5. Edificios Inteligentes

6. Naturaleza de la Investigación

7. Diseño de la Propuesta

8. Referencias Bibliográficas

Introducción

El escenario actual de nuestro planeta sobre el consumo energético y la contaminación ambiental producida por la liberación de gases invernaderos, los cuales son producidos por la combustión de ciertas fuentes de energía como los combustibles fósiles y el uso de los equipos tecnológicos de forma irracional en las actividades diarias del ser humano, nos lleva a realizar como alternativa un cambio en el uso de la energía eléctrica, implementando un plan de ahorro energético que permita aportar un granito de arena en la solución de este problema.

En nuestro país, a partir del año 2010 el gobierno comenzó un programa que promueve el ahorro de energía eléctrica tanto a nivel residencial e industrial. Sin embargo, la generación de cambios de hábitos para el ahorro de energía no ha llegado en muchos hogares, es decir, no se han tomado las medidas necesarias por parte de los miembros del grupo familiar para atacar este problema.

Por esta razón en el presente trabajo se propone la implementación de un sistema de control de iluminación que permita disminuir en parte el consumo de energía eléctrica en un edificio multifamiliar, realizando estudios de cargas eléctricas, así como identificar si los residentes están haciendo un consumo eficiente de la energía eléctrica para orientar a los residentes en la adopción de nuevos hábitos de uso de sus equipos y lograr una eficiencia energética a parte del beneficio económico.

Bases teóricas

Sistema de Iluminación

Un sistema de iluminación es aquella porción del sistema eléctrico que alimenta las lámparas o balastros junto a los controles asociados tales como interruptores y dimmers. El sistema también incluye las fuentes de luz, luminarias, pantallas, y medios de control óptico, el espacio completo a ser iluminado, y la naturaleza de la iluminación requerida.

Tipos de Lámparas

Lámparas Incandescentes

Se usan principalmente para alumbrado interior (casas, oficinas, negocios), debido a su bajo costo, la facilidad de instalación y funcionan en cualquier posición. No obstante su rendimiento es bajo debido a que una gran parte de la energía consumida se transforma en calor.

Su funcionamiento se basa en el hecho de que un conductor atravesado por una corriente eléctrica se calienta hasta alcanzar altas temperaturas, emitiendo radiaciones luminosas. Cuanto mayor es la temperatura mayor es la emisión, por lo que el material se lleva hasta una temperatura cercana a la de fusión. La más común es la lámpara de filamento, compuesta por tres partes: el bulbo, la base y el filamento. El filamento que es de hilos de tungsteno arrollados, permitiendo alcanzar los 2100°C. Está colocado dentro de una ampolla en la que se ha hecho el vacío (en la ampolla de este tipo de lámparas no hay aire, ni ningún otro tipo de gas). Este tipo de lámparas se especifican por la potencia eléctrica que consumen (potencia nominal) y la cantidad de luz que producen, teniendo una vida útil de alrededor de 1000 horas.

Figura 1: Lámpara Incandescente

Lámparas Fluorescentes

Se componen de un tubo de vidrio que contiene una pequeña cantidad de mercurio y de gas argón. Al circular la corriente eléctrica por dos electrodos situados a ambos lados del tubo, se produce una descarga eléctrica entre ellos, que al pasar a través del vapor de mercurio produce radiación ultravioleta. Esta radiación excita una sustancia fluorescente con la que se recubre la parte interior del tubo, transformado la radiación ultravioleta en radiación visible, que en función de la sustancia fluorescente utilizada puede tener distintos tonos y colores. Tienen un mayor rendimiento que las lámparas incandescentes, pero son más caras y requieren un equipo complementario.

Este equipo complementario se encarga de limitar la corriente y desencadenar el proceso de generación del arco eléctrico entre los dos electrodos que da lugar a la radiación visible. Para limitar la corriente se debe colocar en serie un dispositivo que limite la corriente máxima que lo atraviesa. Para ello, se usa una impedancia inductiva (bobina) denominada balasto o reactancia. Esta bobina produce un desfase negativo de la corriente, por lo que se suele colocar un condensador en paralelo con la línea para mejorar el factor de potencia del conjunto.

Figura 2: Reactancia electromagnética para fluorescencia

Además, y debido a que en un primer momento los electrodos están fríos, se recurre a un dispositivo para iniciar la descarga denominado arrancador o cebador. Consiste en una cápsula dentro de la cual hay dos electrodos y que permite, junto con el balasto, generar la alta tensión necesaria para el encendido de la lámpara.

Figura 3: Lámpara Fluorescente

La vida útil de estas lámparas es del orden de las 7500 horas, dependiendo fundamentalmente del número de veces que se enciende y apaga. A mayor número de ciclos de arranque, menor vida útil. Por lo tanto, no debe utilizarse para servicios intermitentes.

Encender y apagar frecuentemente las lámparas fluorescentes puede disminuir su duración de servicio. Aunque una lámpara que se enciende y se apaga con poca frecuencia dura más tiempo, la producción de luz disminuye en la última fase de su vida útil.

Lámparas halógenas

Las lámparas halógenas proporcionan una fuente compacta de luz de alta producción que ha revolucionado el mundo de la iluminación. A diferencia de las lámparas incandescentes estándar, las lámparas halógenas utilizan gas halógeno que les permite tener un encendido más brillante sin sacrificar la duración. Al convertir la electricidad en luz aumenta su eficiencia y permite a las lámparas halógenas típicas ofrecer más luz con menos energía y con un tamaño físico más pequeño.

Comparadas con las lámparas incandescentes, las lámparas halógenas:

• Utilizan la energía de una manera más eficiente.

• Ofrecen una duración más larga, de hasta seis veces la vida

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