TESIS Diseño de Iluminación Inteligente

8/16/2019 TESIS Diseño de Iluminación Inteligente

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍAMECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”

“DISEÑO DE ILUMINACIÓN INTELIGENTEPARA UNA TIENDA COMERCIAL”

T E S I S

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:INGENIERO ELECTRICISTA

P R E S E N T A:

JUAN LUIS ACOSTA AYALA

JORGE ARNULFO MORENO ORTIZ

A S E S O R E S:

M C RUBÉN ORTIZ YÁÑEZ

M en C JUAN DE JESÚS NERI ESCUTIA GÓMEZ


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INSTITUTO POLITECNICO N CION L

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA y

ELECTRICA

UNIDAD

PROFESIONAL "ADOLFO

LOPEZ

MATEOS"

TEMA

DE

TESIS

QUE

PARA OBTENER

EL

TITULO DE

INGENIERO ELECTRICISTA

POR LA

OPCION

DE TITULACION

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M. EN c1U D JESÚS NERI ESCUTIA GÓMEZ


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AGRADECIMIENTOS

Ing. Juan Luis Acosta Ayala

A MI PADREPorque gracias a su cariño, guía y apoyo he llegado a realizar uno de mis anhelos más grandes de mi vida, fruto delinmenso apoyo, amor y confianza que en mi se depositó y con los cuales he logrado terminar mis estudios profesionalesque constituyen el legado más grande que pudiera recibir y por lo cual te viviré eternamente agradecido. Quiero que sepas que gracias a tus ayudas estoy en el lugar que estoy que sin ti nunca hubiera podido realizar esto notengo palabras para decirte los mucho que valoro tus esfuerzos por todo esto MIL GRACIAS PAPA.

A MI MADRE

Que me ha conducido por la vida con amor y paciencia; hoy ve forjado un anhelo, una ilusión y un deseo. Gracias porenseñarme lo que has recogido a tu paso por la vida, y por darme la libertad de elegir mi futuro; por brindarme con lasmanos abiertas tu apoyo y confianza en mi preparación. Por que hoy recibo tu más valiosa herencia: mi profesión. Porti la obtuve y a ti te la brindo. Con admiración y respeto.

A MI ESPOSA E HIJAPrimero quiero darte las gracias a ti lore por la confianza y apoyo incondicional, ya que en mis momentos difícilessiempre encontré en ti una palabra de ánimo y una sonrisa alentadora. Gracias por tu inagotable paciencia en mis

ratos de desesperación y enojo, por tu tiempo, por tus desvelos, pero sobre todo, por tu constancia ya que fueron factoresclaves en el logro de mis objetivos. Por que tú siempre has estado conmigo. De todo corazón, tú esposo. A mi hija SURI ALEJANDRA quiero agradecerle que haya sido el motor que me alentó a terminar este sueño contodo cariño te dedico esta tesis para ti hija mía TE AMO.

A MI HERMANAComo un testimonio de cariño y eterno agradecimiento por el apoyo moral y estímulos brindados con infinito amor yconfianza y por infundir en mi, ese camino que inicio con toda la responsabilidad que representa el término de mi

carrera profesional.

A MI SUEGRA Mi segunda madre por que siempre encontré en ti un apoyo incondicional por que nunca me negaste nada cuando te lo pedía gracias por el apoyo a ti te lo dedico con cariño y respeto.

A MI ESCUELA Al IPN , y en especial a la ESIME mi escuela, por darme las bases que me permitieron realizar esta tesis.

A DIOS Quien me puso los medios para entrar a esta institución y quien me dio la fortaleza espiritual y física.

A MIS ASESORESPara el M.C. Rubén Ortiz Yáñez que me permitió estar en este proyecto de tesis, así como todo su apoyo incondicional,


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AGRADECIMIENTOS

Ing. Jorge Arnulfo Moreno Ortíz

A DIOSPor la vida y la satisfacción de haberme permitido terminar mi carrera y así mismo conservar a mis seres queridos paracompartir dicho logro.

A MIS PADRESPor haberme dado una carrera profesional, por su constante apoyo y su valiosa e inagotable ayuda, por los sacrificiosrealizados para hacerme un hombre de bien, así mismo por sus consejos y más que nada por su ejemplo de

perseverancia, gracias a los 2, los quiero mucho.

A MI ESCUELA

Al I.P.N. por haberme dado tantos logros, éxitos y momentos felices, tristes pero sobre todo inolvidables, por darmeamigos para toda la vida y ayudado a mi formación personal y a la E.S.I.M.E por haberme formado y hacer de míun profesional. Esperando poner en alto siempre tú nombre mil y una gracias Politécnico.

A MIS PROFESORES

Por su valioso tiempo, paciencia y dedicación hacia nosotros los alumnos, por haber compartido parte de su experienciavivida en la industria y su infaltable motivación a ser mejores y poner en alto siempre el nombre de nuestra gran casa deestudios.

Así mismo agradezco en especial al profesor el M.C. Rubén Ortiz Yáñez que fue asesor de nuestra tesis ya que graciasa todo su apoyo brindado incondicionalmente así como su paciencia y más que a su experiencia en la elaboración ydirección se concluyo satisfactoriamente este trabajo.

Para el M.C. Juan de Jesús Neri Escutia Gómez por su tiempo invertido como asesor en este trabajo ya que con suapoyo y ayuda se logró la culminación del mismo.

Al Ing. José Antonio Martínez Hernández que fue jurado en esta tesis, ya que dedico su tiempo y aportó suexperiencia, sugerencias y comentarios para darle una mayor eficiencia a este trabajo.

Al Ing. Sergio Rosas Cérqueda jurado en esta tesis por sus comentarios y sugerencias a este trabajo.

A MIS FAMILIARES Y AMIGOS A mi hermana Janette Moreno Ortíz que fue un apoyo a lo largo de mi carrera, la cual me brindo su ayuda y me dioanimo para concluir mis estudios.

A Michel Ordorica Silva que a lo largo de mi estancia en el politécnico y en especial en la carrera me dio ánimos paraesforzarme y seguir adelante, por su ejemplo de superación personal, cariño, lealtad y amor, gracias.


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DISEÑO DE ILUMINACIÓN PARA UNA TIENDA COMERCIAL

DISEÑO DE ILUMINACIÓN INTELIGENTE PARA UNA TIENDA

COMERCIAL

CONTENIDO

§ PLANTEAMIENTO.§ JUSTIFICACIÓN.§ OBJETIVO GENERAL Y ESPECÍFICOS§ INTRODUCCIÓN.§ NOMENCLATURA.

ÍNDICE

CAPITULO I. GENERALIDADES DE ILUMINACIÓN INTELIGENTE Y PRINCIPIOS DELA ILUMINACIÓN ARTIFICIAL.

1.1 Concepto de edificio inteligente 1

1.2 Inteligencia artificial 2

1.2.1 Grados de inteligencia 3

1.3 Impacto de ahorro de energía en la iluminación 3

1.4 Impacto ambiental 5

1.5 Principios de la iluminación artificial 5

1.5.1 Órgano visual 5

1.5.2 Alumbrado 7

1.5.3 Fotometría 8

1.5.3.1 Flujo luminoso 9

1.5.3.2 Intensidad luminosa 10

1.5.3.3 Iluminancia 10

1 5 3 4 Ley inversa de los cuadrados 11


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CAPITULO II. LÁMPARAS AHORRADORAS DE ENERGÍA.

2.1 Antecedentes Historicos 16

2.2 Lámparas ahorradoras de energía 17

2.3 Tipos de lámparas ahorradoras de energía. 17

2.3.1 Lámparas de bajo voltaje. 17

2.3.2 Lámparas fluorescentes compactas. 19

2.3.3 Partes de una CFL. 21

2.3.4 Funcionamiento de una lámpara CFL. 23

2.3.5 Ventajas de las lámparas CFL. 252.3.6 Características de las lámparas CFL. 25

2.4 Campo de aplicación de las lámparas ahorradoras compactas. 27

2.5 Lámparas fluorescentes con balastro electrónico. 27

2.5.1 Tubo de descarga. 28

2.5.2 Balastro electromagnético. 29

2.5.3 Funcionamiento de las lámparas fluorescentes. 29

2.5.4 Ventajas de las lámparas fluorescentes. 31

2.5.5 Código de identificación de los tubos fluorescentes de acuerdo

con su diámetro. 31

2.6 Lámparas de alta intensidad (HID). 32

2.6.1 Lámparas de luz mixta. 33


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2.6.5 Lámparas de aditivos metálicos (MH). 34

2.6.6 Lámparas multi-vapor de MH. 35

2.6.7 Lámparas multi-vapor “XL” de vapor de mercurio. 35

2.6.8 Lámparas multi-vapor “Watt-Miser” de vapor de mercurio. 35

2.7 Instrucciones de instalación y remplazo de la lámpara. 35

2.8 Instrucciones de operación. 36

2.9 Lámpara de LED 36

2.9.1 Historia de la lámpara de LED. 36

2.9.2 Comparación Tecnológica de Lámparas de Bajo Consumo y Ahorradores. 37

2.9.3 El SSL (LED de luz blanca) 37

2.9.4 Características Especiales de Iluminación Interior con Lámparas de LED 38

CAPITULO III. DISEÑO, CARACTERÍSTICAS Y MÉTODOS DE CÁLCULO DE LAILUMINACIÓN.

3.1 Definición de iluminación 393.2 Métodos de calculo 40

3.2.1 Método de lumen 41

3.2.1.1 Nivel de iluminacion requerido. 41

3.2.1.2 Elección de la fuente luminosa. 42

3.2.1.3 Selección del sistema de alumbrado. 42

3.2.1.3.1 Iluminación directa. 42

3.2.1.3.2 Iluminación semi-directa. 43


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3.2.1.5 Propiedades esteticas. 44

3.2.1.5.1 Altura de montaje. 44

3.2.1.5.2 Índice del local. 45

3.2.1.5.3 Coeficiente de utilización. 46

3.2.1.5.4 Factor de mantenimiento. 47

3.2.1.5.5 Número de luminarios. 483.2.1.5.6 Distribución adecuada de luminarios. 48

3.2.2 Método punto por punto. 49

3.2.2.1 Componentes directas de un punto. 50

3.2.3 Tipos de alumbrado. 51

3.2.3.1 Alumbrado general. 51

3.2.3.2 Alumbrado suplementario. 52

3.2.4 Niveles de iluminación según la SMII. 57

CAPITULO IV. CÁLCULO Y CONTROL DE LA ILUMINACIÓN.

4.1 Dimensiones del local. 59

4.2 Niveles de iluminación. 60

4.3 Elección de la fuente luminosa. 61

4.4 Selección del sistema de iluminación. 61

4.5 Elección del luminario. 61

4.6 Altura de montaje. 63

4 7 Índice del local 63


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4.11 Distribución de luminarias. 64

4.12 Calculo de iluminación para áreas relocalizadas. 65

4.12 Alumbrado de emergencia. 69

CAPITULO V Control de la iluminación

5.1 Dispositivos y equipo para el control de la iluminación. 71

5.2 Sensores de presencia. 71

5.2.1 Sensores de luz. 73

5.2.1 Atenuadores (dimmers). 73

5.2.3 Temporizadores (timmers). 73

5.3 Microcontroladores. 73

5.3.1 Control conmutado y temporizado para sistemas globales de control deiluminación de LEVITON. 74

5.4 Monitoreo del control de la iluminación 77

5.5 Beneficios del control de la iluminación. 77

5.6 Diseño del control para la iluminación. 78

5.7 Programación de los paneles Z-MAX. 78

CAPITULO VI Evaluación de costos.

6.1 Aplicaciones del cálculo de costos. 84

6.2 Concepto de costo. 84

6.3 Clasificación según su grado de variabilidad. 85


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES . 87

BIBLIOGRAFÍA. 89

ANEXOS. 90

Plano del centro comercialPlano de iluminación generalPlano de iluminación relocalizadas.


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PLANTEAMIENTO

A favor del ahorro de energía y el buen aprovechamiento de la misma se plantea

diseñar una iluminación en función de las necesidades requeridas por los dueños de

una tienda comercial ya que en la actualidad es demandado un confort por el usuario,

durante su actividad de adquisición de bienes, perecederos y comestibles; esto conlleva

a buscar una solución para que la estancia en el establecimiento sea más placentera ycómoda; así mismo para que el edificio comercial tenga un alto número de usuarios

quienes son potenciales clientes del negocio y se esta manera producirán ganancias.

Por ello se pretende efectuar el diseño de la iluminación con el concepto de iluminación

inteligente, lo cual implica proyectar luminarios eficaces con lámparas ahorradoras de

energía propia para este inmueble y la automatización del sistema de iluminación

aplicando microcontroladores lógicos y sensores de presencia, foto celdas, etc.; de tal

forma que se logre la administración de la energía eléctrica demandada por la

iluminación y con esto obtener un ahorro de energía sustancial, lo cual repercutirá en un

costo menor y se verá reflejado en la facturación o recibo de la energía consumida.

Este diseño de iluminación inteligente se pretende aplicar a una tienda comercial

denominado “Comercial Center” en el cual su diseño es de alta vanguardia a nivel de

tecnología así como su diseño de construcción, este es un proyecto nuevo que toma

como referencia a centros comerciales europeos el cual se localizara en Av. Vasco de

Quiroga Nº 3800 antigua mina de Totoloapan delegación Cuajimalpa, Distrito Federal.


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JUSTIFICACIÓN

En la actualidad se producen desperdicios sustanciales de energía eléctrica en los

diferentes sectores industriales y comerciales lo cual se ve ampliamente reflejado en la

factura total pagada por dicho servicio; por lo cual se propone el diseño de la

iluminación inteligente aplicando el concepto de edificio inteligente para pretender un

sustancial ahorro de energía eléctrica y al mismo tiempo un ahorro de recursoseconómicos, todo esto por medio de la utilización y aplicación de tecnología de

vanguardia en lo que se refiere a lámparas ahorradoras de energía, luminarias eficaces

y dispositivos de control eléctrico así como la correcta utilización de la luz natural para

obtener la administración de energía en el sistema de iluminación y crear en el inmueble

un ambiente agradable para los clientes de un centro comercial.

Con el ahorro de energía eléctrica logrado en un sistema de iluminación de esta

envergadura, esto implica menos demanda de energía eléctrica y en consecuencia se

abate la necesidad de la generación de ella y si consideramos que un alto porcentaje

se genera a través de plantas termoeléctricas, las cuales consumen energético fósil

para su producción, y este proceso produce una emisión importante de dióxido de

carbono (CO2) a la atmosfera lo cual contribuye a la contaminación.

Este ángulo ecológico que aparentemente no se nota pero se manifiesta en el medio

ambiente (calentamiento global), nos permite desde este enfoque también justificar el

presente proyecto, además del económico, manifestado en la facturación por el ahorrode energía en un sistema de iluminación inteligente.

Se selecciono esta tienda comercial, ya que representa una vanguardia a la tecnología


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OBJETIVO GENERAL

Diseñar la iluminación inteligente de una tienda comercial aplicando luminariaseficaces, lámparas ahorradoras de energía y dispositivos de control electrónico, para

proporcionar luz artificial en la cantidad y calidad adecuada en donde y cuando se

necesite.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Crear condiciones de confortabilidad para clientes y trabajadores en una tienda

comercial en lo que se refiere al sistema de iluminación con criterio de ahorro de

energía.

Mostrar a plenitud productos y servicios que ofrece la tienda comercial realizando

una correcta administración.

Automatizar el sistema eléctrico para optimizar el uso de energía eléctrica sin

demeritar confortabilidad y exposición de productos.


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INTRODUCCIÓN

AHORRO DE ENERGÍAEl ahorro de energía y el aprovechamiento de las energías renovables son accionesque permiten cuidar bienes públicos como los energéticos no renovables y el medioambiente. Igualmente, permiten fortalecer la competitividad de la economía, cuidar laeconomía familiar y hacer un uso más eficiente de la infraestructura energética del país.

En México, la facturación energética anual supera los 400 mil millones de pesos

anuales de acuerdo a la CONAE. Según la experiencia nacional e internacional, sepueden lograr ahorros de más del 20% de la energía que actualmente se consume conacciones cuyo costo es casi nulo o con inversiones con altas tasas de retorno. Estosignifica que, en México, se pueden ahorrar, sin modificar los servicios que se tienengracias a la energía, más de 80 mil millones de pesos anuales en la facturaciónenergética. 1

En los comercios y empresas, el uso eficiente de la energía permite reducir costos deoperación y producción, para así elevar significativamente los márgenes de utilidad yafrontar los retos de competitividad ante la globalización de las economías.

La reducción del consumo de energía en las grandes superficies comerciales implicamejorar la eficacia en energética de los procesos existentes en el sector, tanto por loque se refiere a las instalaciones como por lo que respecta a las condiciones de uso yfuncionamiento. En el presente proyecto, se lleva a cabo un repaso de las tecnologías

disponibles en el mercado para aumentar la eficiencia energética de las instalaciones ymejorar el impacto sobre el medio ambiente a la ve que se incrementa el confort de losusuarios.

En los grandes almacenes, los departamentos (confección, deportes, hogar,complementos, etc.) se distribuyen por plantas en un edificio de diseño vertical.Prácticamente no existen acristalamientos en el cierre del edificio, lo cual conlleva tenerque utilizar alumbrado artificial. Asimismo, la disposición en altura obliga a utilizar

energía para desplazar personas y mercancías de forma vertical.Las políticas del gobierno en este campo a través de los programas de ahorro y usoeficiente de energía, propician la sensibilización empresarial para buscar afanosamentela excelencia de sistemas de calidad con prácticas integrales y complementariasinherentes al uso de la electricidad. En este sentido, la optimización en el uso de la


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NOMENCLATURA

Nombre Símbolo Descripción

Tensión V Es la diferencia de potencial eléctrico entre dospuntos de un circuito.

Corriente A Es el flujo de carga por unidad de tiempo querecorre un material.

Dióxido DeCarbono CO2 Es un gas incoloro, denso y poco reactivo; cuyasmoléculas están compuestas por dos átomos deoxígeno y uno de carbono.

Bióxido DeAzufre

SO2

Es un gas incoloro con un característico olorasfixiante y es el principal causante de la lluviaácida ya que en la atmósfera es transformado enácido sulfúrico.

Joule J

Unidad del Sistema Internacional designado para

esfuerzo y trabajo.IntensidadLuminosa

I Es el flujo luminoso emitido por unidad de ángulosólido en una dirección concreta.

Candela Cd Es la intensidad luminosa emitida por una fuente.

Iluminancia E Es el flujo luminoso que incide sobre unasuperficie por unidad de área.

Lux Lx Es el nivel de iluminación en un determinado lugaru objeto.

Luminancia LEs la densidad angular y superficial de flujoluminoso que incide, atraviesa o emerge de unasuperficie siguiendo una dirección determinada.

Reflectancia Ρ Cantidad de energía que es reflejada por un objetoluego de que este incide sobre él.

Transmitancia τ ó λ Capacidad de dejar pasar la luz sobre un cuerpo.

Watts W

Es la potencia producida por una diferencia de

potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1amperio.Lumen Lm Es la unidad del flujo Luminoso.FlujoLuminoso F ó ø Es la cantidad de luz que emite una fuente de luz.Flujo E l did d l i l i l i id


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CAPITULO 1 GENERALIDADES DE ILUMINACION INTELIGENTE Y PRINCIPIOS DE LA ILUMINACIÓN ARTIFICIAL

CAPITULO 1

GENERALIDADES DE ILUMINACIÓN INTELIGENTE Y PRINCIPIOS DELA ILUMINACIÓN ARTIFICIAL.

1.1 Concepto De Edificio InteligenteEs muy difícil dar con exactitud una definición sobre un edificio inteligente, por lo que secitarán diferentes conceptos, de acuerdo a la compañía, institución o profesional de quese trate.

Intelligent Building Institute (IBI), Washington, D.C., E.U.Un edificio inteligente es aquel que proporciona un ambiente de trabajo productivo yeficiente a través de la optimización de sus cuatro elementos básicos: estructura,sistemas, servicios y administración, con las interrelaciones entre ellos. Los edificiosinteligentes ayudan a los propietarios, operadores y ocupantes, a realizar sus propósitosen términos de costo, confort, comodidad, seguridad, flexibilidad y comercialización.

Compañía HoneywelI, S.A. de C. V., México, D.F.Se considera como edificio inteligente aquél que posee un diseño adecuado quemaximiza la funcionalidad y eficiencia en favor de los ocupantes, permitiendo laincorporación y/o modificación de los elementos necesarios para el desarrollo de laactividad cotidiana, con la finalidad de lograr un costo mínimo de ocupación, extendersu ciclo de vida y garantizar una mayor productividad estimulada por un ambiente demáximo confort.

Compañía AT&T, S.A. de C.V., México, D.F.Un edificio es inteligente cuando las capacidades necesarias para lograr que el costo deun ciclo de vida sea el óptimo en ocupación e incremento de la productividad, seaninherentes en el diseño y administración del edificio.Como un concepto personal, considero un edificio inteligente aquél cuya regularización,supervisión y control del conjunto de las instalaciones eléctrica, de seguridad,informática y transporte, entre otras, se realizan en forma integrada y automatizada, conla finalidad de lograr una mayor eficacia operativa y, al mismo tiempo, un mayor confort

y seguridad para el usuario, al satisfacer sus requerimientos presentes y futuros. Estosería posible mediante un diseño arquitectónico totalmente funcional, modular y flexible,que garantice una mayor estimulación en el trabajo y, por consiguiente, una mayorproducción laboral.

Objetivos


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e) La modularidad de la estructura e instalaciones del edificio.

f) Mayor confort para el usuario.g) La no interrupción del trabajo de terceros en los cambios o modificaciones.h) El incremento de la seguridad.i) El incremento de la estimulación en el trabajo.j) La humanización de la oficina.

Tecnológicosa) La disponibilidad de medios técnicos avanzados de telecomunicaciones.

b) La automatización de las instalaciones.c) La integración de servicios

Ambientalesa) La creación de un edificio saludable.b) El ahorro energético.c) El cuidado del medio ambiente.

Económicosa) La reducción de los altos costos de operación y mantenimiento.b) Beneficios económicos para la cartera del cliente.c) Incremento de la vida útil del edificio.d) La posibilidad de cobrar precios más altos por la renta o venta de espacios.e) La relación costo-beneficio.f) El incremento del prestigio de la compañía.

1.2 Inteligencia ArtificialLa Inteligencia Artificial es una de las ramas de la informática que ha sido capaz decumplir con muchas de las esperanzas y las predicciones iníciales. La posibilidad deconstruir una maquina que pueda rivalizar o superar la capacidad de razonamiento delcerebro humano ha atraído durante muchos años la imaginación del hombre.

No existe una definición para la IA que tenga aun aceptación general lo cual no es de

extrañar ya que tampoco ha existido nunca una definición universalmente aceptada dela inteligencia humana. La mayor parte de la controversia actual acerca de lo queconstituye y de lo que no constituye una evidencia de (inteligencia artificial) en unamaquina podría compararse con la preocupación de los filósofos medievales acerca delnumero exacto de ángeles que ocuparían la cabeza de un alfiler.


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capacidad de abstracción, generalización, inventiva y por supuesto la capacidad de

recordar.Una definición que se le puede dar ya que el tema es muy extenso es que es ladisciplina que se encarga de construir procesos que al ser ejecutados sobre unaarquitectura física producen acciones o resultados que maximizan una medida derendimiento determinada, basándose en la secuencia de entradas percibidas y en elconocimiento almacenado en tal arquitectura. 2

¿Puede ser un edificio inteligente?Claro que se puede desarrollando un software "inteligente" para la operación deledificio. Diseñado para generar rutas de salida en caso de incendio, tomando enconsideración las características estructurales del edificio y las necesidades de losusuarios de un edificio que requiera una mayor satisfacción.

1.2.1 Grados de inteligencia.A continuación analizaremos los grados de inteligencia de un edificio y del punto de

vista tecnológico.

Grado 1. Inteligencia mínimaUn sistema básico de automatización del edificio, el cual no esta integrado. Existe unaautomatización de la actividad y servicios de comunicaciones aun que no estánintegrados.

Grado 2. Inteligencia media.

Tiene un sistema de automatización totalmente integrado, sistemas de automatizaciónde la actividad; sin una completa integración de las comunicaciones.

Grado 3. Inteligencia máxima.Sus sistemas de automatización del edificio y de la actividad y comunicaciones seencuentran totalmente integrados.Para el desarrollo de este proyecto se deben involucrar como mínimos los siguientessistemas.

Sistema de automatización del edificio.Sistema de automatización de la actividad.Sistema de comunicaciones.

Con lo cual se integrara el edificio con un nivel de inteligencia aceptable.

1 3 I D Ah D E í l il i ió


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Reducir los niveles de iluminación de los mínimos requeridos a efecto de tener

menos luminarias en operación.Otro es optar por luminarios convencionales considerando únicamente lainversión inicial., en lugar de invertir en equipos de iluminación ahorradores deenergía eléctrica.

Lo anterior resulta totalmente contraproducente, pues estos supuestos beneficios secontrarrestan por una baja productividad de los empleados y por un incremento en los

costos de operación y mantenimiento.Al diseñar un sistema de iluminación para un edificio bajo el concepto de ahorro deenergía se debe de considerar:

Teniendo en cuenta que el costo inicial, incluye el costo del equipo, colocación einstalación contra el costo de operación producido por el consumo de energía eléctrica yel costo de mantenimiento donde incide principalmente la vida de la fuente luminosa.

Actualmente es posible ahorrar hasta un 70% en el consumo de energía con laaplicación de lámparas ahorradoras de energía eléctrica y la automatización de lailuminación; en comparación con equipos tradicionales, sin que ello signifique sacrificar

los niveles de iluminación establecidos para desarrollar cada tarea deseada oespecificada. A continuación este concepto se ilustra con la grafica productividad yniveles de iluminación.3

La anterior consideración (costo inicial vs costo de operación +mantenimiento); y el conocimiento de fuentes luminosas ahorradorasde energía con la aplicación adecuada de la automatización en lailuminación, siempre impactaran positivamente en la decisión deldiseño de la iluminación en un edificio inteligente o bien en cualquierotro inmueble; sin menoscabo del nivel de iluminación.

COSTO INICIAL VS COSTO DE OPERACIÓN + COSTO DE MANTENIMIENTO .


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1.4 Impacto Ambiental

Además, con sistemas de iluminación eficientes se obtiene un beneficio en el medioambiente; que se manifiesta al disminuir el consumo de energía; puesconsecuentemente se disminuye la generación de energía eléctrica del país; de talforma, si todas las empresas y negocios aplicaran productos más eficientes; se lograríaahorrar energía aproximadamente hasta un 50%, esto significa retardar la instalación denuevas plantas generadoras del tipo: Carbo Eléctricas, Termoeléctricas Y Turbo Jet. 4

Las cuales para su operación utilizan combustibles pesados y contaminantes por el tipo

de emisión que producen. Por lo anterior se podría obtener una reducción estimada enlos niveles de "Bióxido de azufre (SO2) de 7 a 5 % y en el bióxido de carbono (CO2),que son la principal causa de la lluvia ácida; todo esto según "La Agencia De ProtecciónAmbiental (EPA)", por lo cual gradualmente se esta cambiando el clima global; esto esconocido como: “Efecto Invernadero”.

1.5 Principios De Iluminación ArtificialCaracterísticas de la luz artificial. La luz artificial es indispensable cuando la naturaldesaparece. Si en una habitación bien decorada no se han tomado en cuenta los

cambios de luz, todo su encanto desaparece cuando la iluminación se torna deficiente.Si se conocen y manejan óptimamente los efectos que produce cada tipo de luzartificial, ésta no representará ningún problema. Luz combustible. Se obtiene del fuego,como las velas, lámparas de petróleo o kerosene, una chimenea, etc. Esta luz esirregular y parpadea mucho, por esto sólo debe utilizarse decorativamente. Iluminaciónincandescente. Despide luz cálida: foco, vela, halógeno. Iluminación de descarga. Emiteluz blanca: fluorescentes.

1.5.1 Órgano VisualAgudeza Visual o poder separador del ojoEs la facultad de éste para apreciar dos objetos más o menos separados. Se definecomo el "mínimo ángulo bajo el cual se pueden distinguir dos puntos distintos al quedarseparadas sus imágenes en la retina"; para el ojo normal se sitúa en un minuto laabertura de este ángulo Depende asimismo de la iluminación y es mayor cuando más

Sin tratar de profundizar más con la explicación del párrafo anterior,

inmediatamente se acota que el ahorro de energía eléctrica también genera unimpacto positivo en el medio ambiente y en consecuencia no se puedesoslayar.


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Campo visualEs la parte del entorno que se percibe con los ojos, cuando éstos y la cabezapermanecen fijos. A efectos de mejor percepción de los objetos, el campo visual lopodemos dividir en tres partes:

Campo de visión neta: visión precisa.Campo medio: se aprecian fuertes contrastes y movimientos.Campo periférico: se distinguen los objetos si se mueven.

Análisis ergonómico y características de una iluminación funcionalUna iluminación correcta es aquella que permite distinguir las formas, los colores, losobjetos en movimiento y apreciar los relieves, y que todo ello, además, se hagafácilmente y sin fatiga, es decir, que asegure el confort visual permanentemente.

El análisis ergonómico de la iluminación de un puesto o zona de trabajo, pasa por teneren cuenta los siguientes condicionantes:

Condicionantes del observador. Condicionantes del entorno. Condicionantes de la tarea. Condicionantes de la estructura.

Condicionantes del observadorDentro de este factor analizaremos:

Capacidad visual.Edad.

La capacidad visual de una persona viene determinada por las facultades másimportantes del ojo, que son las siguientes:

La agudeza visual.

La sensibilidad al contraste. La rapidez de percepción.

Condicionantes del entornoDentro de los condicionantes del entorno se analizará:


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Condicionantes de la tareaLos condicionantes de la tarea que deben tenerse en cuenta para una correctailuminación son:

Dimensiones de los objetos a observar o manipular. Contraste. Dificultad de la tarea (duración, velocidad de respuesta, etc.).

Condicionantes de la estructura

Se analizará en este apartado los condicionantes inherentes a la estructura en funciónde:

Posición de los puntos de luz. Distribución lumínica (dispersa, concentrada). Tipología y diseño de los puntos de luz. Significado cultural del tipo de luz. Relación luz natural - luz artificial.

Condiciones para el confort visualPara asegurar el confort visual hay que tener en cuenta básicamente tres puntos, quesituados por orden de importancia son los siguientes:

Nivel de iluminación. Deslumbramientos. Equilibrio de las luminancias.

No debemos, no obstante, olvidarnos de otro factor fundamental para conseguir unadecuado confort visual en los puestos de trabajo, que es el tipo de iluminación: naturalo artificial. La iluminación de los locales de trabajo debe realizarse, siempre que noexistan problemas de tipo técnico, con un aporte suficiente de luz natural, aunque ésta,por sí sola, no garantiza una iluminación correcta, ya que varía en función del tiempo.Es preciso pues compensar su insuficiencia o ausencia con la luz artificial.

1.5.2. AlumbradoA fin de prefijar la iluminación apropiada para una zona industrial, es necesario enprimer lugar analizar la tarea visual a desarrollar y determinar la cantidad y tipo deiluminación que proporcione el máximo rendimiento visual y cumpla con las exigenciasde seguridad y comodidad. El segundo paso consiste en seleccionar el equipo del b d i l l id d l á i f i


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al brillante y del suave al áspero), la naturaleza del material con respecto a latransmisión de luz ( desde lo opaco al traslúcido y hasta el transparente) el grado delefecto tridimensional (desde una superficie lisa hasta una de relieve complicado) y lascaracterísticas de reflexión de los alrededores más inmediatos.

Distintas combinaciones de estos factores pueden dar lugar a una infinita variedad deproblemas de alumbrado industrial. La selección del mejor tipo de alumbrado para unasituación determina lleva consigo la consideración de la cantidad de luz, el grado dedifusión, la dirección y la calidad espectral. La cantidad adecuada de luz para realizar

cómodamente una tarea visual concreta es siempre un requisito fundamental. Algunastipos de trabajos se llevan a cabo mejor con luz muy difusa, al objeto de eliminar lassombras. Otras admiten una fuerte componente direccional, lo que incluso es preferibleen algunos casos en los que deben apreciarse irregularidades de contorno y superficie.En algunas aplicaciones, las imágenes reflejadas de una fuente de bajo brillo en unazona extensa pueden mejorar la visibilidad, en cambio en otras reflexionesespecialmente si la fuente es de alto brillo pueden ser en extremo molestas. Algunosprocesos de inspección se llevan mejor acabo con luz transmitida que con luz reflejada.

El color de la luz puede servir a veces para aumentar el contraste y la visibilidad. Sonlos casos en que el trabajo se encuentre en un sitio distinto del banco de trabajo normal.El alumbrado deben proyectarse teniendo presente este punto.

Selección del EquipoEn la práctica, la selección de la fuente y del equipo depende tanto de razoneseconómicas como de la naturaleza de la tarea visual y del contorno. La extensión yforma de la zona a iluminar, la reflectancia de las paredes techos y suelos, las horas de

funcionamientos anuales, la potencia nominal y otros factores menos importantes debentenerse en cuenta al seleccionar el equipo Idóneo que habrá de ser económico tantopor su funcionamiento como por su instalación. El grado requerido de fidelidad de colores también importante en la elección de la fuente de la luz.

Calidad del alumbrado. La iluminación de interiores puede involucrar lasconsideraciones referentes a calidad tales como las relaciones de brillo,deslumbramiento directo, reflectancias y acabos apropiados de paredes, suelos,elementos estructurales y máquinas. La importancia de estos factores de calidad varíade acuerdo con la severidad y duración de la tarea visual, pero nunca deben olvidarse.

Ambiente agradable. La gente realiza sus trabajos mejor en un ambiente en el queestán a gusto. Por ello, el proyecto de un buen alumbrado influye consideraciones que

i d l A d d h h id


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Pero esta sensibilidad no es igual en todo el intervalo y tiene su máximo para 555 nm(amarillo-verdoso) descendiendo hacia los extremos (violeta y rojo). Con la fotometríapretendemos definir unas herramientas de trabajo, magnitudes y gráficos, para la luzcon las que poder realizar los cálculos de iluminación. Para trabajar con la luz visible sedefinen unas magnitudes y unidades para poder evaluar los fenómenos luminosos

La luz, al igual que las ondas de radio, los rayos X o los gamma es una forma deenergía. Si la energía se mide en joule (J) en el Sistema Internacional, para quénecesitamos nuevas unidades. La razón es más simple de lo que parece. No toda la luz

emitida por una fuente llega al ojo y produce sensación luminosa, ni toda la energía queconsume, por ejemplo, una bombilla se convierte en luz. Todo esto se ha de evaluar dealguna manera y para ello definiremos nuevas magnitudes: el flujo luminoso, laintensidad luminosa, la iluminancia, la luminancia, el rendimiento o eficiencia luminosa yla cantidad de luz.

1.5.3.1 Flujo luminosoPara hacernos una primera idea consideraremos dos bombillas, una de 25 W y otra de

60 W. Está claro que la de 60 W dará una luz más intensa. Pues bien, esta es la idea:¿cuál luce más? o dicho de otra forma ¿cuánto luce cada bombilla?

Figura 1.1 Lámparas incandescentesde distintas potencias eléctricas.

Cuando hablamos de 25 W o 60 W nos referimos sólo a la potencia consumida por labombilla de la cual solo una parte se convierte en luz visible, es el llamado flujoluminoso. Podríamos medirlo en watts (W), pero parece más sencillo definir una nueva

unidad, el lumen, que tome como referencia la radiación visible.Empíricamente se demuestra que a una radiación de 555 nm de 1 W de potenciaemitida por un cuerpo negro le corresponden 683 lumen.5

Se define el flujo luminoso como la potencia (W) emitida en forma de radiación luminosaa la que el ojo humano es sensible Su símbolo es y su unidad es el lumen (lm) A la


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NOMBRE SÍMBOLO UNIDAD

Flujo luminoso Lumen(lm)

1.5.3.2 Intensidad luminosaEl flujo luminoso nos da una idea de la cantidad de luz que emite una fuente de luz, porejemplo una bombilla, en todas las direcciones del espacio. Por contra, si pensamos enun proyector es fácil ver que sólo ilumina en una dirección. Parece claro quenecesitamos conocer cómo se distribuye el flujo en cada dirección del espacio y para

eso definimos la intensidad luminosa.

Flujo Luminoso IntensidadLuminosa

Figura 1.2 Diferencia entre flujo e intensidad luminosa.

Se conoce como intensidad luminosa al flujo luminoso emitido por unidad de ángulosólido en una dirección concreta. Su símbolo es I y su unidad la candela (cd).

NOMBRE SIMBOLO UNIDAD IMAGEN

Intensidadluminosa

I Candela (cd)

1.5.3.3 IluminanciaQuizás haya jugado alguna vez a iluminar con una linterna objetos situados a diferentes


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Figura 1.3 Iluminación a distintas distancias.

Se define iluminancia como el flujo luminoso recibido por una superficie. Su símbolo esE y su unidad el lux (lx) que es un lm/m2.

NOMBRE SIMBOLO UNIDAD

Iluminancia

E Lux (lx)

En el ejemplo de la linterna ya pudimos ver que la iluminancia depende de la distancia

del foco al objeto iluminado. Es algo similar a lo que ocurre cuando oímos alejarse a uncoche; al principio se oye alto y claro, pero después va disminuyendo hasta perderse.

Lo que ocurre con la iluminancia se conoce por la ley inversa de los cuadrados querelaciona la intensidad luminosa (I) y la distancia a la fuente. Esta ley solo es válida si ladirección del rayo de luz incidente es perpendicular a la superficie.

1.5.3.4 Ley inversa de los cuadrados:

Figura 1.4 Ley de los cuadrados inversos.


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En general, si un punto está iluminado por más de una lámpara su iluminancia totales la suma de las iluminancias recibidas:

1.5.3.4 LuminanciaHasta ahora hemos hablado de magnitudes que informan sobre propiedades de lasfuentes de luz (flujo luminoso o intensidad luminosa) o sobre la luz que llega a una

superficie (iluminancia). Pero no hemos dicho nada de la luz que llega al ojo que afin de cuentas es la que vemos. De esto trata la luminancia. Tanto en el caso queveamos un foco luminoso como en el que veamos luz reflejada procedente de uncuerpo la definición es la misma.

Se llama luminancia a la relación entre la intensidad luminosa y la superficieaparente vista por el ojo en una dirección determinada. Su símbolo es L y su unidades la cd/m2. También es posible encontrar otras unidades como el stilb

(1 sb = 1 cd/cm2) o el nit (1 nt = 1 cd/m2).

NOMBRE SIMBOLO UNIDAD IMAGEN

luminancia

L Candela/metrocuadrado (cd/m2)

1.5.3.5 Rendimiento luminoso o eficiencia luminosa.Ya mencionamos al hablar del flujo luminoso que no toda la energía eléctricaconsumida por una lámpara (bombilla, fluorescente, etc.) se transformaba en luzvisible. Parte se pierde por calor, parte en forma de radiación no visible (infrarrojo oultravioleta) etc


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Figura 1.5 Rendimiento luminoso.

Para hacernos una idea de la porción de energía útil definimos el rendimientoluminoso como el cociente entre el flujo luminoso producido y la potencia eléctricaconsumida, que viene con las características de las lámparas (25 W, 60 W...).Mientras mayor sea mejor será la lámpara y menos gastará. La unidad es el lumenpor watt (lm/W).

NOMBRE SIMBOLO UNIDAD

Rendimiento luminoso

Ƞ

1.5.3.6 Gráficos y diagramas.Cuando se habla en fotometría de magnitudes y unidades de media se definen unaserie de términos y leyes que describen el comportamiento de la luz y sirven comoherramientas de cálculo. Pero no hemos de olvidar que las hipótesis utilizadas paradefinirlos son muy restrictivas (fuente puntual, distribución del flujo esférica y

homogénea, etc.). Aunque esto no invalida los resultados y conclusiones obtenidas,nos obliga a buscar nuevas herramientas de trabajo, que describan mejor larealidad, como son las tablas, gráficos o programas informáticos. De todos losinconvenientes planteados, el más grave se encuentra en la forma de la distribucióndel flujo luminoso que depende de las características de las lámparas y luminariasempleadas.


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Figura 1.6 Influencia de la luminaria en la forma del haz de luz. A menudo no le daremos mucha importancia a este tema, como pasa en la

iluminación de interiores, pero será fundamental si queremos optimizar la instalacióno en temas como la iluminación de calles, decorativa, de industrias o deinstalaciones deportivas.

A continuación veremos los gráficos más habituales en luminotecnia:

Diagrama polar o curva de distribución luminosa. En estos gráficos la intensidadluminosa se representa mediante un sistema de tres coordenadas (I,C, ). Laprimera de ellas I representa el valor numérico de la intensidad luminosa encandelas e indica la longitud del vector mientras las otras señalan la dirección.

Diagramas isocandela. A pesar de que las curvas de distribución luminosa sonherramientas muy útiles y prácticas, presentan el gran inconveniente de que sólonos dan información de lo que ocurre en unos pocos planos meridionales (paraalgunos valores de C) y no sabemos a ciencia cierta qué pasa en el resto. Para

evitar estos inconvenientes y conjugar una representación plana con informaciónsobre la intensidad en cualquier dirección se definen las curvas isocandela.

En los diagramas isocandelas se representan en un plano, mediante curvas de nivel,los puntos de igual valor de la intensidad luminosa. Cada punto indica una direccióndel espacio definida por dos coordenadas angulares.

Curvas isolux. Las curvas vistas en los apartados anteriores (diagramas polares e

isocandelas) se obtienen a partir de características de la fuente luminosa, flujo ointensidad luminosa, y dan información sobre la forma y magnitud de la emisiónluminosa de esta. Por contra, las curvas isolux hacen referencia a las iluminancias,flujo luminoso recibido por una superficie, datos que se obtienen experimentalmenteo por cálculo a partir de la matriz de intensidades usando la fórmula:

Estos gráficos son muy útiles porque dan información sobre la cantidad de luzrecibida en cada punto de la superficie de trabajo y son utilizadas especialmente enel alumbrado público donde de un vistazo nos podemos hacer una idea de comoiluminan las farolas la calle.


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Figura 1.7 tabla de definiciones básicas de iluminación.


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CAPITULO 2 LÁMPARAS AHORRADORAS DE ENERGÍA

CAPITULO 2

LÁMPARAS AHORRADORAS DE ENERGÍA

2.1 Antecedentes HistóricosDesde que Thomas Alva Edison patentó la bombilla incandescente, en 1879, se hanvenido desarrollando hasta la fecha otros tipos de lámparas menos consumidoras deenergía eléctrica y de características mucho más eficientes.

Desde los albores de la humanidad el método más común de obtener luz ha sidogenerando previamente calor, como ocurre cuando hacemos una antorcha con la ramade un árbol o encendemos una vela, o una lámpara de queroseno.

Por otra parte, si calentamos un trozo de metal con una llama intensa, veremos como amedida que se calienta pasa del color naranja al amarillo intenso. Pero si ademáslogramos impartirle una temperatura tan alta como para que alcance el estado deincandescencia, obtendremos entonces luz blanca. Esa es la manera de lograr que una

lámpara incandescente emita luz.

En el caso específico de una lámpara o bombilla incandescente, la corriente eléctricaque fluye por el delgado filamento metálico de tungsteno provoca que se caliente a unatemperatura tan alta, que al llegar al blanco incandescente emite luz visible.

Debido a ese fenómeno físico, el 90% del total de la energía eléctrica que consume unalámpara incandescente para emitir luz se pierde por disipación de calor al medioambiente, sin que esa pérdida reporte ningún beneficio útil.

En la práctica, durante todo el tiempo que permanece encendida una lámparaincandescente disipa más radiaciones infrarrojas (no visibles, pero que se perciben enforma de calor), que ondas electromagnéticas de luz visible para el ojo humano.

No obstante, millones de hogares en todo el mundo se alumbran todavía con lámparas

incandescentes, a pesar de que desde finales de los años 30 del siglo pasado existenotros tipos de lámparas con similares o mejores prestaciones y menor consumoenergético.

Entre esas lámparas se encuentran, por ejemplo, los tubos rectos y circulares delámparas fluorescentes y, de aparición más reciente, las lámparas fluorescentes


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CAPITULO 2 LAMPARAS AHORRADORAS DE ENERGIA

2.2 Lámparas Ahorradoras De EnergíaLas constantes investigaciones sobre nuevas fuentes de luz artificial persiguen dosobjetivos fundamentales incrementar el rendimiento luminoso e igualar el color de la luzartificial a la luz natural. Las lámparas ahorradoras son producto de este desarrollotecnológico en el renglón de la iluminación. 1

2.3 Tipos de lámparas ahorradoras de energía

Lámpara de bajo voltaje.Lámparas fluorescentes compactas.Lámparas fluorescentes con balastro electrónico.Lámparas de energía de alta intensidad con halógenos metálicos.

2.3.1 Lámparas Halógenas De Bajo Voltaje.Es una lámpara reflectora de vidrio prensado y bulbo con halógeno encapsulado de alta

eficiencia y gran flujo luminoso que ahorra energía y a la vez suministra un haz de luzde alta calidad y de gran precisión.Existen 3 tipos de lámparas

par – 38 par 16 par – 20/30

Figura 2.1 Lámparas de halógeno de bajo voltaje.

v Características de la par-38

Las lámparas halógenas aventajan a las incandescentes convencionales, debido a las


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Son de alta eficiencia gracias a su exclusivo sistema óptico y a la alta tecnologíadesarrollada en el diseño de reflector; por lo que al sustituir a lámparasreflectoras convencionales de mayores consumos (60w vs 75w; 60w y 90w vs150w) se logra un importante ahorro de energía manteniendo el nivel deiluminación y la alta calidad de luz.2

Luz más blanca y brillante que realza los objetos iluminados.

Mayor eficiencia.

El flujo luminoso y la temperatura de color se mantienen constantes durante todasu vida, ya que no se ennegrece el bulbo.

Son de construcción robusta, resistente a la intemperie.

v Características generales de la par 16.

La lámpara par 16 es un reflector halógeno de 51mm de diámetro, con casquillorosca y opera a 120v. de esta manera se elimina la dificultad de tener que usarsoquets especiales y transformadores, como los que requieren otras lámparashalógenas compactas, tal como la dicronica simplificando notablemente suinstalación.

El cuerpo de cerámica fija el bulbo halógeno garantizando que el filamentopermanezca en el punto focal del reflector con lo que se logra tener un precisocontrol del haz luminoso, siendo este intenso, brillante, homogéneo y constantedurante toda la vida útil de la lámpara.

Las lámpara par 16 de 40w y 60w, son mas eficientes en comparación con otrasde su tipo en el mercado, incluyendo el tipo JDR. El ahorro de energía que seobtiene con las Masterline al sustituir a las par 16 convencionales de 55w y 75wes de 27% a 20% suministrado a la misma cantidad de luz. 3


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v Características generales de la par 20/30

Diseñadas con un reflector especial, que junto con el lente, forma un sistema dede reflexión que controla y define con precisión el has de luz el bulbo halógenoesta encapsulado y posesionado óptimamente en el punto focal del reflector.

Opera a 130v y tiene un base roscada, por lo que es un remplazo directo elámparas reflectoras R20 Y R30 convencionales.

La lámpara par 30 es la única de su tipo en el mercado fabricadas con un cuellolargo con lo que se puede aplicar sin necesidad de usar algún adaptadorajustándose a las dimensiones de las luminarias para lámpara R30 y optimizandola salida de luz.

La lámparas por par 20/30 son de alta eficiencia y proporcionan con el mismo o

menor consumo de energía una mayor cantidad que las reflectorasconvencionales.

2.3.2 Lámparas Fluorescentes Compactas CFLLas lámparas ahorradoras de energía denominadas CFL (Compact Fluorescent Lamp –Lámpara Fluorescente Compacta) son una variante mejorada de las lámparas de tubosrectos fluorescentes, que fueron presentadas por primera vez al público en la Feria

Mundial de New York efectuada en el año 1939.Desde su presentación al público en esa fecha, las lámparas de tubos fluorescentes seutilizan para iluminar variados tipos de espacios, incluyendo nuestras casas. En lapráctica el rendimiento de esas lámparas es mucho mayor, consumen menos energíaeléctrica y el calor que disipan al medio ambiente es prácticamente despreciable encomparación con el que disipan las lámparas incandescentes.


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Generalmente las lámparas o tubos rectos fluorescentes son voluminosos y pesados,por lo que en 1976 el ingeniero Edward Hammer, de la empresa norteamericana GE,

creó una lámpara fluorescente compuesta por un tubo de vidrio alargado y de reducidodiámetro, que dobló en forma de espiral para reducir sus dimensiones. Así construyóuna lámpara fluorescente del tamaño aproximado de una bombilla común, cuyaspropiedades de iluminación eran muy similares a la de una lámpara incandescente,pero con un consumo mucho menor y prácticamente sin disipación de calor al medioambiente.Aunque esta lámpara fluorescente de bajo consumo prometía buenas perspectivas deexplotación, el proyecto de producirla masivamente quedó engavetado, pues latecnología existente en aquel momento no permitía la producción en serie de unaespiral de vidrio tan frágil como la que requería en aquel momento ese tipo de lámpara.

Sin embargo, con el avance de las tecnologías de producción, hoy en día, además delas lámparas CFL con tubos rectos, las podemos encontrar también con el tubo enforma de espiral, tal como fueron concebidas en sus orígenes y que podemos ver en lafoto de la derecha.

No obstante, en la década de los años 80 del siglo pasado otros fabricantes apostaronpor la nueva lámpara y se arriesgaron a lanzarla al mercado, pero a un precio de ventaelevado, equivalente a lo que hoy serían 30 dólares (unos 27 euros aproximadamente)por unidad. Sin embargo, los grandes pedidos que hizo en aquellos momentos elgobierno norteamericano a los fabricantes y su posterior subvención por el ahorro querepresentaban estas lámparas para el consumo de energía eléctrica, permitieron irdisminuyendo poco a poco su precio, hasta acercarlo al costo de producción.4

Hoy en día una lámpara CFL estándar, entre 9 y 14 watt, se puede adquirirnormalmente en diferentes establecimientos comerciales, a un precio que oscilaalrededor de los 2 euros o menos (equivalente a algo más de 2 dólares), aunque sefabrican también con diferentes estructuras y potencias, que se comercializan a unprecio más alto.


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Figura 2.3 Partes de una lámpara cfl (Cortesía Philips).

2.3.3 Partes De Una Lámpara CFL

Las lámparas fluorescentes CFL constan de las siguientes partes:

Tubo Fluorescente:Se componen de un tubo de unos 6 mm de diámetro aproximadamente, doblados enforma de “U” invertida, cuya longitud depende de la potencia en watt que tenga la

lámpara. En todas las lámparas CFL existen siempre dos filamentos de tungsteno owolframio (W) alojados en los extremos libres del tubo con el propósito de calentar losgases inertes, como el neón (Ne), el kriptón (Kr) o el argón (Ar), que se encuentranalojados en su interior. Junto con los gases inertes, el tubo también contiene vapor demercurio (Hg). Las paredes del tubo se encuentran recubiertas por dentro con una fina

Tubo fluorescentecompacto

Plato montaje

Balastroelectrónico.

Polvo fluorescentetricromatico.

Clips de fijación

Cuerpo depolicarbonato.

Casquillo roscadoE-26


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Figura 2.4 Filamentos colocados dentro de los tubos de una lámpara CFL.

Base:

La base de la lámpara ahorradora CFL se compone de un receptáculo de materialplástico, en cuyo interior hueco se aloja el balasto electrónico. Unido a la base seencuentra un casquillo con rosca normal E-27 (conocida también como rosca Edison),la misma que utilizan la mayoría de las bombillas o lámparas incandescentes. Sepueden encontrar también lámparas CFL con rosca E-14 de menor diámetro (conocidacomo rosca candelabro). No obstante, existen variantes con otros tipos de conectores,de presión o bayoneta, en lugar de casquillos con rosca, que funcionan con un balastoelectrónico externo, que no forma parte del cuerpo la lámpara.

Balasto Electrónico:Las lámparas CFL son de encendido rápido, por tanto no requieren cebador(encendedor, starter ) para encender el filamento, sino que emplean un balastoelectrónico en miniatura, encerrado en la base que separa la rosca del tubo de lalámpara. Ese balasto suministra la tensión o voltaje necesario para encender el tubo dela lámpara y regular, posteriormente, la intensidad de corriente que circula por dentrodel propio tubo después de encendido.

El balasto electrónico se compone, fundamentalmente, de un circuito rectificador diodode onda completa y un oscilador, encargado de elevar la frecuencia de la corriente detrabajo de la lámpara entre 20 000 y 60 000 hertz aproximadamente, en lugar de los 50ó 60 hertz con los que operan los balastos electromagnéticos e híbridos que emplean


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Figura 2.5 Elementos que componen el balasto electrónico.

2.3.4 Funcionamiento de una lámpara CFLEl funcionamiento de una lámpara fluorescente ahorradora de energía CFL es el mismoque el de un tubo fluorescente común, excepto que es mucho más pequeña ymanuable.

Cuando enroscamos la lámpara CFL en un portalámpara (igual al que utilizan la

mayoría de las lámparas incandescentes) y accionamos el interruptor de encendido, lacorriente eléctrica alterna fluye hacia el balasto electrónico, donde un rectificador dediodo de onda completa se encarga de convertirla en corriente directa y mejorar, a suvez, el factor de potencia de la lámpara.

A continuación un circuito oscilador, compuesto fundamentalmente por un circuitotransistorizado en función de amplificador de corriente, un enrollado o transformador(reactancia inductiva) y un capacitor o condensador (reactancia capacitiva), se encarga

de originar una corriente alterna con una frecuencia, que llega a alcanzar entre 20 mil y60 mil ciclos o hertz por segundo.

La función de esa frecuencia tan elevada es disminuir el parpadeo que provoca el arcoeléctrico que se crea dentro de las lámparas fluorescentes cuando se encuentran

did D f m l l f t t b ó i m lm t


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Figura 2.6 Partes de una CFL.

Desde el mismo momento en que los filamentos de una lámpara CFL se encienden, elcalor que producen ioniza el gas inerte que contiene el tubo en su interior, creando unpuente de plasma entre los dos filamentos. A través de ese puente se origina un flujo de

electrones, que proporcionan las condiciones necesarias para que el balasto electrónicogenere una chispa y se encienda un arco eléctrico entre los dos filamentos. En estepunto del proceso los filamentos se apagan y se convierten en dos electrodos, cuyamisión será la de mantener el arco eléctrico durante todo el tiempo que permanezcaencendida la lámpara. El arco eléctrico no es precisamente el que produce directamentela luz en estas lámparas, pero su existencia es fundamental para que se produzca esefenómeno.

A partir de que los filamentos de la lámpara se apagan, la única misión del arcoeléctrico será continuar y mantener el proceso de ionización del gas inerte. De esaforma los iones desprendidos del gas inerte al chocar contra los átomos del vapor demercurio contenido también dentro de tubo, provocan que los electrones del mercuriose exciten y comiencen a emitir fotones de luz ultravioleta. Dichos fotones, cuya luz noes visible para el ojo humano al salir despedidos chocan contra las paredes de cristal



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2.3.5 Ventajas de las lámparas ahorradoras CFL comparadas con lasincandescentes.

Ahorro en el consumo eléctrico. Consumen sólo la 1/5 parte de la energíaeléctrica que requiere una lámpara incandescente para alcanzar el mismo nivelde iluminación, es decir, consumen un 80% menos para igual eficacia enlúmenes por watt de consumo (lm-W). 6

Recuperación de la inversión en 6 meses (manteniendo las lámparas encendidasun promedio de 6 horas diarias) por concepto de ahorro en el consumo deenergía eléctrica y por incremento de horas de uso sin que sea necesarioreemplazarlas. 7

Tiempo de vida útil aproximado entre 8000 y 10000 horas, en comparación conlas 1000 horas que ofrecen las lámparas incandescentes.

No requieren inversión en mantenimiento.

Generan 80% menos calor que las incandescentes, siendo prácticamente nulo elriesgo de provocar incendios por calentamiento si por cualquier motivo llegaran aencontrarse muy cerca de materiales combustibles.8

Ocupan prácticamente el mismo espacio que una lámpara incandescente.

Tienen un flujo luminoso mucho mayor en lúmenes por watt (lm-W) comparadas

con una lámpara incandescente de igual potencia.Se pueden adquirir con diferentes formas, bases, tamaños, potencias ytonalidades de blanco.

2.3.6 Características de las lámparas ahorradoras CFL

Son compatibles con los portalámparas, zócalos o “sockets” de las lámparasincandescentes de uso común.

Al igual que las lámparas incandescentes, sólo hay que enroscarlas en elportalámparas, pues no requieren de ningún otro dispositivo adicional paraf i



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Disponibles en tonalidades “luz de día” (daylight) y “luz fría” (cool light), sin queintroduzcan distorsión en la percepción de los colores.

Encendido inmediato tan pronto se acciona el interruptor, pero con una luz débilpor breves instantes antes que alcancen su máxima intensidad de iluminación.

Precio de venta al público un poco mayor que el de una lámpara incandescentede igual potencia, pero que se compensa después con el ahorro que se obtienepor menor consumo eléctrico y por un tiempo de vida útil más prolongado.

Tonalidades de blanco

Tonalidades Temperatura del color en grados Kelvin (ºK) Blanco extra cálido 2 700 (Igual que una incandescente)Blanco cálido 3 500Blanco 3 500

Tabla 2.1.Tonalidades de blanco. 9

Comparación entre una lámpara CFL de 11W y otra incandescente equivalente de60W

Parámetro Fluorescente CFL Incandescente común

Potencia 11 W (watt) 60 W

Entrega de luz 600 lm (lúmenes) 720 lmEficiencia 600 lm - 11W =54,35 lm – W 720 lm-60W = 12 lm-W

Vida útil 8 000 a 10 000 horas 1 000 horasLámparas necesarias

para cubrir 8 000 horasde trabajo.

1 8

Consumo de energía

para 8 000 horas detrabajo.

11 x 8 000 / 1 000 =88 kW-h

60 x 8 000 / 1 000 =480 kW-h

Relación del consumoeléctrico en %. 18,3 % 100 %

10



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2.4 Campo de aplicación

Lámparas Fluorescentes CompactasBaños.Pasillos.Privados.Oficinas.

Lámparas Fluorescentes Ahorradoras De Energía Eléctrica.Escuelas.Edificios de oficinas.Industrias.Hospitales.Centros comerciales.Laboratorios.Pasillos de circulación.

Nota: En general donde se requiera alumbrados generales y se busque el ahorro de

energía durante su operación.Lámparas De Halogenuros Metálicos.Son ideales para la iluminación interna y externa. En el edificio inteligente se aplica parala iluminación de:

InternasAuditorios.

Salas.Estacionamientos bajo techo.Vestíbulos.

ExteriorMonumentos.Jardines.Fachadas a gran altura.

2.5 Lámparas fluorescentes con balastro electrónico.Las lámparas fluorescentes producen el 70% de la luz artificial en todo el mundo. Sueconomía excelente y características eco-amigable hacen la primera elección paramuchas aplicaciones. Las lámparas fluorescentes se combinan la eficacia luminosa conb j d í



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menor consumo de energía eléctrica, comparadas con las lámparas incandescentes enigualdad de condiciones de iluminación.

La tecnología más antigua conocida en las lámparas fluorescentes es la del encendidopor precalentamiento. De ese tipo de lámpara aún quedan millones funcionando en todoel mundo a pesar del avance tecnológico que han experimentado en estos últimos añosy las nuevas variantes que se han desarrollado. Sin embargo, su principio defuncionamiento no ha variado mucho desde 1938 cuando se introdujeron las primerasen el mercado.

A continuación se mencionan cuales son las partes principales que componen laslámparas fluorescentes más elementales:

Tubo de descargaCasquillos con los filamentosCebador, encendedor o arrancador (starter) Balastro (ballast)

2.5.1 Tubo de descarga.El cuerpo o tubo de descarga de las lámparas fluorescentes se fabrica de vidrio, condiferentes longitudes y diámetros. La longitud depende, fundamentalmente, de lapotencia en watt (W) que desarrolle la lámpara. El diámetro, por su parte, se haestandarizado a 25,4 mm (equivalente a una pulgada) en la mayoría de los tubos. Losmás comunes y de uso más generalizado tienen forma recta, aunque también sepueden encontrar con forma circular.

La pared interior del tubo se encuentra recubierta con una capa de sustanciafosforescente o fluorescente, cuya misión es convertir los rayos de luz ultravioleta (quese generan dentro y que no son visibles para el ojo humano), en radiaciones de luzvisible. Para que eso ocurra, su interior se encuentra relleno con un gas inerte,generalmente argón (Ar) y una pequeña cantidad de mercurio (Hg) líquido. El gas argónse encarga de facilitar el surgimiento del arco eléctrico que posibilita el encendido de lalámpara, así como de controlar también la intensidad del flujo de electrones que

atraviesa el tubo.



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C. Filamento de tungsteno.D. Mercurio (Hg) líquido.

E. Átomos de gas argón (Ar).F. Capa o recubrimiento fluorescente de fósforo (P).G. Tubo de descarga de cristal.

2.5.2 Balastro electromagnéticoEl balasto electromagnético fue el primer tipo de inductancia que se utilizó en laslámparas fluorescentes. Consta de un transformador de corriente o reactancia inductiva,compuesto por un enrollado único de alambre de cobre. Los balastos de este tipoconstan de las siguientes partes:

Núcleo. Parte fundamental del balasto. Lo compone un conjunto de chapasmetálicas que forman el cuerpo o parte principal del transformador, donde vacolocado el enrollado de alambre de cobre.

Carcasa. Envoltura metálica protectora del balasto. Del enrollado de los balastosmagnéticos comunes salen dos o tres cables (en dependencia de la potencia dela lámpara), que se conectan al circuito externo, mientras que de los balastoselectrónicos salen cuatro.

Sellador. Es un compuesto de poliéster que se deposita entre la carcasa y elnúcleo del balasto. Su función es actuar como aislante entre el enrollado, laschapas metálicas del núcleo y la carcasa.

Capacitor o filtro. Se utiliza para mejorar el factor de potencia de la lámpara,facilitando que pueda funcionar más eficientemente.

2.5.3 Funcionamiento de las lámparas fluorescentesLas lámparas fluorescentes funcionan de la siguiente forma:



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1. Cuando se activa el interruptor de una lámpara de luz fluorescente conectada ala red doméstica de corriente alterna, los electrones comienzan a fluir por todo el

circuito eléctrico.2. El flujo de electrones de la corriente eléctrica al llegar al cebador produce un arco

o chispa entre los dos electrodos situados en su interior, lo que provoca que elgas neón (Ne) contenido también dentro de la cápsula de cristal se encienda.

3. Cuando el contacto del cebador está cerrado se establece el flujo de corrienteeléctrico necesario para que los filamentos se enciendan, a la vez que se apagael gas neón.

4. Los filamentos de tungsteno encendidos provocan la emisión de electrones porcaldeo o calentamiento y la ionización del gas argón (Ar) contenido dentro deltubo. Esto crea las condiciones previas para que, posteriormente, se establezcaun puente de plasma conductor de la corriente eléctrica por el interior del tubo,entre un filamento y otro.

5. La plaquita bimetálica del cebador, al dejar de recibir el calor que leproporcionaba el gas neón encendido, se enfría y abre el contacto dispuesto

entre los dos electrodos. De esa forma el flujo de corriente a través del circuito enderivación se interrumpe, provocando dos acciones simultáneas:

a. Los filamentos de la lámpara se apagan cuando deja de pasar la corrienteeléctrica por el circuito en derivación.

b. El campo electromagnético que crea en el enrollado del balasto la corrienteeléctrica que también fluye por el circuito donde éste se encuentra conectado,se interrumpe bruscamente. Esto provoca que en el propio enrollado segenere una fuerza contra electromotriz, cuya energía se descarga dentro deltubo de la lámpara, en forma de arco eléctrico. Este arco salta desde unextremo a otro del tubo valiéndose de los filamentos, que una vez apagadosse convierten en electrodos de la lámpara.

6. Bajo estas nuevas condiciones, la corriente de electrones, que en un inicio fluía através del circuito en derivación de la lámpara donde se encuentra conectado elcebador, comienza hacerlo ahora atravesando interiormente el tubo de un

extremo a otro, valiéndose de los dos electrodos.7. La fuerte corriente que fluye por dentro del tubo provoca que los electrones

comiencen a chocar con los átomos del gas argón, aumentando la cantidad deiones y de electrones libres. Como resultado se crea un puente de plasma, esdecir, un gas compuesto por una gran cantidad de iones y de electrones libres,



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9. Los fotones de luz ultravioleta, invisible para el ojo humano, impactan acontinuación contra la capa de fósforo (P) que recubre la pared interior del tubo

fluorescente. El impacto excita los electrones de los átomos fósforo (P), los queemiten, a su vez, fotones de luz visible, que hacen que el tubo se ilumine conuna luz fluorescente blanca.

10. El impacto de los electrones que se mueven por el puente de plasma contra losdos electrodos situados dentro del tubo, hace que estos se mantengan calientes(a pesar de que los filamentos se encuentran ya apagados). Mantener calienteesos dos electrodos se hace necesario para que la emisión de electrones

continúe y el puente de plasma no se extinga. De esa forma, tanto el ciclo deexcitación de los átomos de vapor de mercurio como el de los átomos de fósforodentro del tubo continúa, hasta tanto activemos de nuevo el interruptor queapaga la lámpara y deje de circular la corriente eléctrica por el circuito.

2.5.4 Ventajas de las lámparas fluorescentes

Entre las ventajas de las lámparas fluorescentes se encuentran las siguientes:

Aportan más luminosidad con menos watt de consumo.

Tienen bajo consumo de corriente eléctrica.

Poseen una vida útil prolongada (entre 5 mil y 7 mil horas).

Tienen poca pérdida de energía en forma de calor.

2.5.5 Código de identificación de los tubos fluorescentes de acuerdo con sudiámetro.

T-12 1,5 pulgadas 38,1 mm T-8 1 pulgada 25,4 mm T-5 5/8 pulgada 15,87 mm T-2 2/8 pulgada 6,3 mm

(La cifra a continuación de la letra “T” representa el diámetro del tubo expresado enoctavos de pulgada).

En la actualidad la mayoría de los tubos de lámparas fluorescentes que se fabricancorresponden al tipo T-8, de 1 pulgada de diámetro (25,4 mm).

A continuación se muestra una tabla donde aparecen reflejados los diferentes tipos delámparas fluorescentes, de acuerdo con las tonalidades de luz blanca que emiten y su



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2.6 Lámparas de Alta Intensidad de Descarga (HID)Las fuentes de alta intensidad de descarga incluyen lámparas de mercurio, aditivos

metálicos, sodio de alta presión (HPS) y sodio de baja presión. La luz se produce en lasfuentes HID a través de la descarga de un arco gaseoso, usando una variedad deelementos.

Cada lámpara HID consiste en un tubo de arco que contiene ciertos elementos omezcla de elementos, que se gasifican y generan una radiación visible cuando segenera un arco entre los electrodos en cada polo.

Las principales ventajas de las fuentes HID, son su alta eficacia en lúmenes por watt,larga vida de la lámpara y para un buen control de luz. Entre las desventajas seincluyen la necesidad de un balastro para regular la corriente de la lámpara y el voltajeasí como ayuda para el arranque de HPS y el retraso en reiniciar instantáneamentedespués de de una interrupción de energía momentánea.

Figura 2.7 Especificaciones técnicas de las lámparas HID.



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Figura 2.8 Tipos de bases de las lámparas.

2.6.1 Lámparas de luz mixtaLas lámparas de Luz Mixta combinan la emisión de luz de una lámpara de Vapor deMercurio con una lámpara Incandescente. Este tipo de lámparas no requiere de unequipo auxiliar (balastro) para limitar la corriente ya que en su interior cuentan con unfilamento de tungsteno que realiza la función del balastro y a la vez emite luz. Laslámparas de Luz Mixta están construidas de un bulbo exterior con un tubo de arcointerior hecho de cuarzo y un filamento hecho de tungsteno, el tubo de arco opera a altapresión a muy altas temperaturas (aprox. 1,100°C).

2.6.2 Lámparas de vapor de mercurio

Las lámparas de Vapor de Mercurio están construidas de un bulbo exterior con un tubode arco interior hecho de cuarzo, el tubo de arco opera a alta presión a muy altastemperaturas (aprox. 1100°C). El tubo de arco y el bulbo exterior podrían rompersedebido a diversas causas internas o factores externos tales como una falla en laalimentación o en la aplicación. La vida de las lámparas de mercurio es buena, enpromedio 24,000 horas para la mayoría de las lámparas de mayor potencia. Sinembargo, la salida de luz disminuye en mayor medida con el paso del tiempo, por lo quela vida operacional económica es muy corta. La eficacia oscila entre los 30 y 60

lúmenes por watt, siendo las potencias más altas, más eficientes que las más bajas.

Advertencia: Las lámparas de Vapor de Mercurio, están fabricadas con un tubo dearco dentro de un bulbo exterior al vacío, por lo cual si el bulbo llegara a quebrarseocasionaría una implosión. Como medidas preventivas, se recomienda el uso de lentes



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En la década de los setenta, al tiempo que los crecientes costos de energía ponían

mayor énfasis en la eficiencia de la iluminación, las lámparas de sodio de alta presiónlograron un uso generalizado. Con eficacias que van desde 80 a 140 lúmenes por watt,estas lámparas proveen hasta siete veces más luz por watt que las incandescentes ycerca del doble que algunas de mercurio o fluorescentes. La eficacia de esta fuente noes su única ventaja; una lámpara HPS también ofrece una vida más larga (24,000horas) y las mejores características de mantenimiento de lumen de todas las fuentesHID.11

2.6.4 Lámparas de vapor de sodio baja presión (LPS)La mayor objeción al uso de las HPS es su color amarillento; ideal para la mayoría delas aplicaciones industriales y exteriores. Sodio de baja presión (LPS) El sodio de bajapresión ofrece la eficacia inicial más alta de todas las lámparas en el mercado hoy endía, desde 100 hasta 180 lúmenes por watt. Sin embargo, el que la salida de las LPSestá en la porción amarilla del espectro visible, esto produce un rendimiento de color enextremo pobre y desagradable. El control de esta fuente es más difícil que otras fuentesHID por el gran tamaño del tubo de arco. La vida promedio de las lámparas de sodio debaja presión es de 18,000 horas. A pesar que el mantenimiento de lumen a lo largo desu vida es bueno con las LPS, hay un contrapeso por el incremento en la potencia de lalámpara, lo que reduce la eficiencia de este tipo de lámpara con el uso.12 Advertencia: Las lámparas de Vapor de Sodio Alta Presión, están fabricadas con untubo de arco dentro de un bulbo exterior al vacío, por lo cual si el bulbo llegará aquebrarse ocasionaría una implosión. Como medidas preventivas, se recomienda el usode lentes y guantes de seguridad, cuando se instalen y desmonten las lámparas.

2.6.5 Lámparas de aditivos metálicos (MH)Las lámparas de aditivos metálicos son similares en construcción a las lámparas demercurio, con la adición de otros elementos metálicos en el tubo de arco. Los mayoresbeneficios de este cambio, son un incremento en la eficacia de 60 a 100 lúmenes porwatt y una mejora en el rendimiento de color al grado que esta fuente es adecuada paraáreas comerciales. El control de luz de una lámpara de aditivos metálicos es másprecisa que el de una lámpara de mercurio deluxe ya que la luz emana del pequeño

tubo de arco, no de la parte externa del foco de la lámpara recubierta. Una desventajade la lámpara de aditivos metálicos es una vida más corta (7,500 a 20,000 horas)comparada con las lámparas de mercurio y de sodio de alta presión.13 El tiempo dearranque de la lámpara de aditivos metálicos es aproximadamente la misma que paralámparas de mercurio. Sin embargo, el reinicio, después que una reducción del voltajeha extinguido la lámpara puede tomar bastante más tiempo de cuatro hasta doce



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2.6.6 Lámparas multi-vapor de aditivos metálicosLas lámparas de Aditivos Metálicos están construidas de un bulbo exterior con un tubo

de arco interior hecho de cuarzo, el tubo de arco opera a alta presión a muy altastemperaturas (aprox. 1100 °C). El tubo de arco y el bulbo exterior podrían rompersedebido a diversas causas internas o factores externos tales como una falla en laalimentación o en su aplicación.Advertencia: Esta lámpara causa serias quemaduras e inflamación en los ojos por laemisión de rayos ultravioleta en el caso de que el bulbo exterior se quiebre y el tubo dearco siga operando. En caso de que lo anterior suceda, desconecte inmediatamente laenergía y deje enfriar la lámpara. Posteriormente reemplace la lámpara dañada por una

nueva.2.6.7 Lámparas multi-vapor “alto rendimiento-xl” de vapor de mercurioAdvertencia: Esta lámpara puede causar serias quemaduras en la piel e inflamación enlos ojos, provocados por la radiación de la banda corta ultravioleta, en el caso de ocurriruna ruptura o perforación en la envoltura externa de la lámpara, y el tubo de arcocontinúe funcionando. No la utilice en locales donde las personas permanecerán másque algunos minutos, a menos que estén debidamente protegidas o se implantenalgunas precauciones de seguridad. Algunos tipos de lámparas que se apaganautomáticamente cuando el bulbo externo sufre una ruptura o perforación (fabricadaspor la empresa General Electric) se encuentran disponibles comercialmente en EstadosUnidos. Estas son las lámparas autoapagables SAF T-GARD® de Mercurio y las Multi-Vapor®.

2.6.8 Lámparas de multi-vapor “Watt-Miser” de vapor de mercurioAdvertencia: Esta lámpara puede causar serias quemaduras en la piel e inflamación en

los ojos, provocados por la radiación de banda corta ultravioleta, en el caso de ocurriruna ruptura o perforación en la envoltura externa de la lámpara, y que los tubos en arcocontinúen funcionando. No la utilice en locales donde las personas permanecerán másque algunos minutos, a menos que estén debidamente protegidas o se implantenalgunas precauciones de seguridad. Algunos tipos de lámparas que se apaganautomáticamente cuando la envoltura externa sufre alguna ruptura o perforación-fabricadas por la empresa General Electric- se encuentran disponibles comercialmenteen Estados Unidos. Estas son las lámparas autoapagables SAF-T-GARD® de mercurio

y las Multi-Vapor®.2.7 Instrucciones de Instalación / Remplazo de Lámpara:Para instalar o remplazar la lámpara se desactiva la energía eléctrica que alimenta a lalámpara. Hay que esperar que la luminaria y la lámpara se enfríen. Instalar la lámpara

l i i d i l i l l ú i d



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2.8 Instrucciones de Operación:La lámpara debe ser operada utilizando un balastro a tierra y arrancador. Estos deben

ser compatibles con los especificados aprobadas por GE. El consumo de electricidadtotal debe ser la suma de los Watts del balastro más los Watts de la lámpara. No operarla lámpara a más del 110% de rango de Watts de la lámpara. La lámpara MQI puedeser operada durante 24 horas/día durante 7 días/semana y debe de ser apagadadurante un período de 15 min. (Cada semana).

Figura 2.9 Tipos De Lámparas Hid Proporcionada Por General Electric.

2.9 Lámpara de LED

Por los últimos 150 años, la tecnología de la iluminación fue limitada principalmente a laincandescencia y a la fluorescencia. Mientras que han emergido las tecnologías

derivadas tales como lámparas de descarga de alta intensidad, ninguna ha alcanzado laeficiencia de la energía que excedían 200 lm/W (para las lámparas monocromáticas desodio de baja presión), con la iluminación incandescente se ha alcanzandogeneralmente una eficacia de menos de 18 lm/W.

2.9.1 Historia de las Lámparas de LED

Con el advenimiento de los LED comerciales en los años 60, sin embargo, una nuevaclase de iluminación llegó a estar disponible. Los LED pueden consumir menos

electricidad que la iluminación convencional y pueden producir menos del calor aconsecuencia del subproducto. Sin embargo, los sistemas comerciales del LED no sonactualmente tan eficientes como la iluminación fluorescente. Vea la eficacia luminosapara una comparación.

Los LED iníciales eran rojos en color con las variantes amarillas y anaranjadas



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El SSL (LED de luz blanca) ha sido descrito por el Ministerio de Estados Unidos deEnergía como la tecnología que emergía giratoria que promete alterar encenderse en el

futuro. Es la primera nueva tecnología de la iluminación a emerger adentro sobre 40años y, con sus rendimientos energéticos y ahorros de costo, tiene el potencial desustituir muchos accesorios existentes de iluminación.

2.9.2 Comparación Tecnológica de Lámparas de Bajo Consumo y Ahorradores

Las lámparas incandescentes (bombillas)

Crean la luz funcionando con electricidad a través de un filamento fino, de tal modocalentando el filamento a una muy alta temperatura y produciendo la luz visible. Elproceso incandescencia, sin embargo, se considera altamente ineficaz, sobre

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TESIS Diseño de Iluminación Inteligente