Control de Iluminación: dependiendo del uso del edificio, el consumo energético en la instalación de alumbrado suele ser un porcentaje considerable sobre el que podemos actuar para reducir la factura eléctrica y las emisiones de CO2
En la Sección HE3 (actualizada en Diciembre de 2019) del Código Técnico de la Edificación en España, se regula la Eficiencia Energética en las Instalaciones de Iluminación, y los requisitos mínimos a considerar.
En este artículo, trataremos sobre ello y describiremos las soluciones a adoptar para obtener los mejores resultados desde el punto de vista del ahorro y confort, con sistemas de control de iluminación.
Normativa española en control de iluminación
Es importante recordar el ámbito de aplicación de la Sección HE3 del CTE, cuya última modificación, se ha publicado en Diciembre del 2019, y que abarca las instalaciones de iluminación interior:
- Edificios de nueva construcción.
- Intervenciones en edificios existentes con una superficie útil total final (incluidas las partes ampliadas, en su caso) superior a 1.000 m2, donde se renueve más del 25 % de la superficie iluminada.
- Cambios de uso característico.
- Cuando se renueve o amplíe una parte de la instalación, se adecuará la parte de la instalación renovada o ampliada, para que se cumplan los valores de eficiencia energética límite en función de la actividad.
- Cuando la renovación afecte a zonas del edificio para los cuales se establezca la obligatoriedad de sistemas de control o regulación, se dispondrá de estos sistemas.
- En cambios de actividad en una zona del edificio que impliquen un valor más bajo del Valor de Eficiencia Energética de la Instalación respecto al de la actividad inicial, se adecuará la instalación de dicha zona.
Como vemos, debemos implementar mejoras en la iluminación, en un amplio abanico de situaciones.
Justificación de la exigencia DB HE 3. Condiciones de las instalaciones de iluminación
Para justificar que un edificio cumple las exigencias de este DB, los documentos de proyecto incluirán la siguiente información sobre el edificio o parte del edificio evaluada:
- los valores, para las instalaciones de iluminación, de la potencia total instalada en los conjuntos de lámpara más equipo auxiliar (Ptot), la superficie total iluminada (Stot), y la potencia total instalada por unidad de superficie iluminada (Ptot/Stot), así como los valores límite que sean de aplicación
- los valores, para cada zona iluminada, el factor de mantenimiento (Fm) previsto, la iluminancia media horizontal mantenida (Em) obtenida, el índice de deslumbramiento unificado (UGR) alcanzado, los índices de rendimiento de color (Ra) de las lámparas seleccionadas, el valor de eficiencia energética de la instalación (VEEI) resultante en el cálculo, las potencias de los conjuntos de lámpara y equipo auxiliar (P), la eficiencia de las lámparas utilizadas (en términos de lum/W), así como los valores límite que sean de aplicación a cada uno de ellos.
- el sistema de control y regulación que corresponda a cada zona iluminada
Estas medidas tienen como objetivo aprovechar la luz natural, conseguir valores eficientes, y disponer de un mantenimiento correcto de la instalación, con el fin de obtener un considerable ahorro de energía eléctrica.
VEEI: Valor de la eficiencia energética de la instalación
El VEEI , es un valor que mide la eficiencia energética de una instalación de iluminación de una zona de actividad referenciada. La unidad de medida es W/m2 por cada 100 lux.
donde:
- P = Potencia de iluminación en watios
- S = Superficie del local en m2
- Em= Iluminancia media del local en Lux
Este valor es muy importante, ya que nos aporta la referencia de si un local iluminado es eficiente lumínicamente o no, según los valores de la tabla que a continuación se indica:
Para cumplir con estos valores límite de VEEI, es importante emplear equipos con la mayor eficiencia posible, tales como lámparas de bajo consumo, leds, balastos electrónicos, etc
Potencia máxima de la instalación
Los valores indicados en la versión del Documento Básico del año 2019 son mucho más restrictivos que los requeridos en la versión del 2013. Se unifica a un valor de 10 W/m2 para todo tipo de usos (con iluminancia media inferior a 600 lux) excepto aparcamientos cuyo valor se mantiene igual. Se mantiene también el valor de 25 W/m2 con iluminancia media superior 600 lux.
Estos valores, limitan la potencia a instalar en iluminación, obligándonos a diseñar sistemas con lámparas eficientes, y de muy bajo consumo, dependiendo del uso del edificio.
Sistemas de regulación y control de alumbrado obligatorios
Para obtener óptimos resultados, es necesario disponer de elementos que controlen y regulen la iluminación de la que disponemos en nuestro edificio. Los tiempos en los que se dejaban las luces encendidas, en las que no había sistemas de encendido y apagado temporizados, en las que se centralizaba todo en el cuadro de protección, han o deben desaparecer.
Antes de indicar qué sistemas se utilizan actualmente para realizar el control de iluminación y su regulación automática en un edificio, mostramos un breve análisis de los requerimientos del Documento Básico del Código Técnico de la Edificación: Las instalaciones de iluminación.
Toda zona dispondrá de un sistema de encendidos por horario centralizado en cada cuadro eléctrico.
Las zonas de uso esporádico, dispondrán de un sistema de encendido y apagado por sistema de detección de presencia o sistema de pulsador temporizado.
Sistemas de aprovechamiento de luz natural que regulen el nivel de iluminación proporcionalmente y de manera automática por sensor de luminosidad el nivel en función del aporte de luz natural de las luminarias de las habitaciones de 6 metros de profundidad y en las dos primeras líneas paralelas de luminarias situadas a una distancia inferior a 5 metros de la ventana, y en todas las situadas bajo un lucernario. Estos sistemas no son obligatorios en todos los casos, ya que se han de cumplir dos condiciones simultáneamente. Las condiciones están recogidas en el Documento Básico.
Las instalaciones de iluminación de cada zona dispondrán de un sistema de control y regulación que incluya:
- Un sistema de encendido y apagado manual externo al cuadro eléctrico y,
- Un sistema de encendidos por horario centralizado en cada cuadro eléctrico
En zonas de uso esporádico (aseos, pasillos, escaleras, zonas de tránsito, aparcamientos, etc.) el sistema del apartado b) se podrá sustituir por una de las dos siguientes opciones:
- Un control de encendido y apagado por sistema de detección de presencia, o
- Un sistema de pulsador temporizado
- Smart WiFi Switch --- Este dispositivo es un interruptor de luz inteligente WiFi asequible 2.4G que brinda a los usuarios un control inteligente en el hogar. Permite a los usuarios controlar de forma remota todos los dispositivos conectados, a través de la aplicación móvil "Smart Life". Perfecto para la entrada de gran voltaje de la lámpara de CA 90-250V, ventilador de techo, luz de piso, árbol de Navidad, iluminación de paisaje al aire libre y otros aparatos que no superen los 10Amp.
- Compatible con Alexa y Google para el hogar --- Este módulo de interruptor funciona con Amazon Alexa (dot) / google home usando la aplicación "Smart Life" para controlar los dispositivos eléctricos con su voz.
Por lo tanto, ya sabemos que necesitamos disponer de elementos de control y regulación en las instalaciones de iluminación, de forma obligada por normativa, y de forma eficiente como profesionales.
Dispositivos y sistemas para el control de iluminación
Actualmente en el mercado, disponemos de numerosos equipos
- Sirven para regular y/o realizar un control de la iluminación de una estancia o edificio.
Los hay, desde los más sencillos, hasta equipos inmóticos o domóticos capaces de realizar un control automático de un gran edificio terciario. a continuacion citamos algunos ejemplos
Detectores de movimiento o presencia
Los detectores de movimiento y presencia, utilizan tecnología óptica de infrarrojos para la detección del movimiento.
Detectarán el calor generado por personas o cuerpos en movimiento que se desplacen dentro de su radio de acción.
- Los detectores de movimiento evalúan la luminosidad en el momento de la detección
- Los detectores de presencia evalúan la luminosidad constantemente siendo capaces de desconectar la carga si hay luminosidad suficiente.
Los usos son muy variados,
- desde el sector residencial
- hasta el gran edificio terciario, en aseos, pasillos, escaleras, archivos, almacenes etc.
- El producto de alta sensibilidad combina seguridad, comodidad y ahorro de energía.
- Producto perfecto para automatizar la iluminación, aumenta seguridad y te permite ahorrar de gasto de energía.
Reguladores en función de la luz diurna
Son elementos que se integran en la luminaria regulando el nivel de iluminación en función de la luz diurna existente en cada momento. Son ideales para ubicar en las luminarias cercanas a las ventanas (como hemos visto para cumplir el CTE).
Control horario y por fechas
Son interruptores horarios que incorporan un programa especial
- Sigue los horarios de ortos y ocasos de la zona geográfica donde esté instalado.
- Poseen como gran ventaja, que no es necesaria su programación manual y periódica de los tiempos de encendido y apagado.
Existen dispositivos que permiten incorporar días especiales, en las que las maniobras son distintas debido a festividades, fines de semana.
Se puede utilizar para controlar la iluminación decorativa de edificios, aparcamientos exteriores, etc.
- INTERRUPTOR TEMPORIZADOR: Permite programación diaria o semanal. Menú desplegable en 15 idiomas diferentes.
- Programador digital: hasta 56 posibilidades de programación.
Tecnología DALI
El término DALI, es sinónimo de estándar,
- Es independiente del fabricante, y
- Está diseñado para controlar luminarias digitalmente actuando sobre los balastos electrónicos que sean compatibles con este sistema.
DALI, es compartido por los principales fabricantes de balastos electrónicos a nivel mundial. Se basa en un control digital con el que podemos realizar cualquier cosa que imaginéis; desde apagar luminarias individualmente, por grupos, encendidos horarios, iluminación decorativa con cambio de colores etc.
La comunicación entre luminarias y el sistema de control es sencillo; se realiza mediante dos hilos sin polaridad. Existen multitud de elementos compatibles con este sistema, y que abarcan múltiples aplicaciones.
Otros sistemas para el control de iluminación
En el mercado actual, hay numerosos sistemas domóticos e inmoticos que nos permiten realizar cualquier función en la instalación de alumbrado.
- Recomendable consultar con cada uno de los fabricantes, para ver qué sistema se adapta a lo requerido por nuestra instalación.
Como sabemos, también existen numerosos modelos de mecanismos temporizados.
- Con ellos se cumple con los requerimientos para locales de uso esporádico.
Conclusión
La iluminación representa el 14% de todo el consumo energético en Europa, y el 19% de toda la electricidad en el mundo (fuente: IEA-International Energy Agency).
Con el control de iluminación en nuevos edificios y la modificación en edificios existentes:
- Conseguiremos ahorros entre el 20%-40%, dependiendo de las soluciones y actividad del Edificio
- Reduciremos costes energéticos
- Contribuiremos a la reducción de emisiones de CO2
Como hemos visto, las soluciones pueden abarcar:
- Desde elementos sencillos y muy locales, sin grandes inversiones económicas
- Hasta soluciones muy sofisticadas y personalizadas, que formen parte de los sistemas de control automático del edificio.
Para ello:
- Se deberá realizar un estudio de viabilidad técnica y económica
- Según la actividad y uso del edificio, inversión, amortizaciones, ahorros previstos etc.
En cualquier caso, el control de la iluminación es esencial como método de eficiencia y ahorro energético.
22 Comentarios
Ante todo gracias a tod@s por el desarrollo del tema. Estoy muy interesado en el sistema de regulación de la iluminación , tengo una empresa de reciente creación en la que nos dedicamos a Gestionar y Optimizar el consumo de Energía en nuestros Clientes por medio de la sustitución de los equipos de iluminación convencionales por otros de Tecnología LED , el ahorro es bestial desde el consumo hasta la contratación de la Potencia y eliminando la Reactiva. Estamos ofreciendo un sistema de financiación por el que la Inversión inicial del Cliente es » 0 » y eso anima a contratar el cambio de Sistema . Ahora queremos ir un paso más allá y ofrecer el Control de Luminosidad con lo que el ahorro sería mucho mejor , tendríamos que hacer un estudio sobre la inversión en los equipos y el payback resultante , pero no disponemos de info. sobre fabricantes fiables. Por favor si alguien dispone de info. sobre fabricantes fiables y puede indicarnos…..
Muchas gracias.
Felicidades Paulino.
Muy buen artículo. Ahora sólo queda aplicarlo…
Gracias Pedro,
Pues sí. Aplicarlo es lo principal,
Saludos.
Gracias por realizar y compartir un contenido muy sintético, y riguroso.
Gracias a ti por seguir la web
Saludos
Muy bueno y clarificador, pero una duda, no encuentro referencias a instalaciones industriales,p. ejm. una sala de bombeo ¿que VEEI y potencia máxima se aplicaría? ¿la de otros?.
Hola José.
La web está orientada a edificación, por lo que , generalmente, no se hace referencia a instalaciones industriales. En cualquier caso, los datos que aporto en el artículo, están recogidos en el Código Técnico de Aplicación, por lo que serán de aplicación en edificación, ya sea residencial o terciaria. Accede al apartado de instalaciones de iluminación en el menú NORMATIVA de la web,
Todo lo que habeis expuesto, me parece correcto.poco a poco, entre todos, aportaremos datos.
Yá se hace, bastante buen uso en industria,hosteleria, canteras, etc de variadores de velocidad, entre otros » aportes a la eficiencia»; evidentemente, aunque lentamente, vamos por buen camino.
METAMOSLÓ ENTRE CEJA Y CEJA, TODOS LOs que estamos en esta aventura y no cejemos en esta dirección[ ASCENSORES EN COMUNIDADES ETC] algo elemental y con poco dinero, yse siguen haciendo progresos-ahorro-eficiencia.
SEGUIREMOS EN BREVE.
Muy buen comentario, aunque te apoyas en la normativa vigente, la legislación actual aún no se ha puesto las pilas para llevarlo acabo con rigor.
Yo como técnico ya sabia sobre el tema de eficiencia energética y si no tuviéramos esta crisis tan brutal, estoy seguro que la gente invertiría en la eficiencia lumínica, ya que no hay muchas más opciones quitando la famosa clasificación en electrodomésticos A» que es lo máximo que podemos aspirar o la palabra INVERTER, seguro que la habeis oido y las vitros o inducción que yo sepa no la tienen.Hay mucho camino por recorrer
Hola Carlos.
Gracias por el comentario y por seguir la web. Como bien comentas, hay mucho camino por recorrer, pero en estos últimos años, se ha avanzado muchísimo en la tecnología empleada, ya sea en equipos de climatización, iluminación, electrodomésticos etc. Sólo nos queda ir cumpliendo la normativa que nos exige la Unión Europea, que no es poco.
Saludos y gracias por seguir la web.
Gracias en primer lugar por éste articulo. Quisiera añadir que me parece muy curioso que nos estrujemos los sesos para implementar sistemas automáticos que aprovechen al máximo la luz natural en los edificios y sin embargo ahora en otoño nos retrasarán los relojes una hora para que a las 6 de la tarde nos quedemos a oscuras. Cierto que amanece antes y cierto que la iluminación es sólo el 14% del consumo eléctrico en Europa pero en España se trabaja hasta tarde y los que salen antes tienen que contratar iluminación en polideportivos y en otras actividades a las 5 de la tarde. Desconozco si existen estudios fiables sobre cómo afecta el cambio horario de otoño sobre el consumo de iluminación en España. Si alguno dispone de datos le agradecería me informara.
Interesante comentario Carlos. A ver si alguien dispone de esa información
Garcias por seguir la web y comentar
Buenas tardes. La forma más fiable de valorar el ahorro de energía efectivo proporcionado por la integración de la luz artificial y la natural es realizar un cálculo basado en el método UDI (Usefull Daylight Index). Este sistema permite establecer el porcentaje de las horas de trabajo en la que que una superficie recibe la luz adecuada para trabajar (establecida en un intervalo entre 100 y 2000lux).
http://climate-based-daylighting.com/doku.php?id=academic:climate-based-daylight-modelling
P.D. Con respecto a la sugerencia de realizar los cálculo de iluminación mediante el asesoramiento de un fabricante, quisiera dar a conocer que existen profesionales del diseño de iluminación (Lighting Designer) que trabajan de forma independiente y sin intereses comerciales ligados a la venta del producto.
Muchas gracias al Sig. Rivas por el aporte.
Muy buen desarrollo, solo añadir subjetivamente que creo recomendable instalar cuando sea posible sistemas medidores de energía en las instalaciones, para comprobar realmente todas las previsiones e intenciones iniciales.
También añadir que el mercado esta repleto de lámparas y luminarias milagrosas, y el usuario no se fija en los lúmenes cuando cambia. Ell reducir consumo reduciendo las prestaciones no es eficiencia energética a mi entender, si ahorro.
La mejor manera de hacer una ilumacion eficiente es usar al máximo la iluminación natural y minimizar el consumo de energía en iluminación artificial.
Luego estarán los códigos que nos limitan aunque no con critérios económicos sino por criterios dominantes del mercado, al uso de determinadas tecnologías.
Aquí podemos ver un ejemplo: el hormigón/cemento traslúcido que nos permite la entrada exterior de luz, transformando el cerramiento antigüo opaco del edificio en una gran ventana al exterior.
http://www.youtube.com/watch?v=kcTqpxcu3Gs
La iluminación ha sido, extrañamente, la que ha recibido la primera oleada de equipos eficientes. Y digo extrañamente por que como bien se cita en el artículo representa solo el 19% del consumo de energía mundial, frente, por ejemplo, al 40% que representan los motores. Además, esa avalancha de equipos, en muchos casos de dudosísima calidad, ha acabado creando un efecto bastante negativo sobre el sector del ahorro de energía y de la eficiencia energética. En cualquier caso, el artículo es muy bueno.
Como en todo, hay equipos malísimos y equipos de excelente calidad, que todos conocemos. Quizás se ha empezado por la iluminación, ya que, ante los futuros clientes, es más fácil convencerlos con el cambio a leds, la instalación de detectores de presencia (por ejemplo), que recomendándole instalar variadores de frecuencia en los ventiladores…creo que tiene su parte de marketing.
Gracias por comentar. Saludos
Si nos ponemos a ver consumos, sólo con eliminar las vitrocerámicas eléctricas que representa la ineficiencia², con lo que cuesta producir un KWh eléctrico, podemos tener 5KWh térmicos con el mismo consumo de C02, o dicho de otra manera: ¡¡Se ahorraría 1/5 del consumo por este receptor!! que es el receptor que más consume en la vivienda.
Aquí nos interesa hacer marketing de limpieza, seguridad pero no hablamos de la contaminacion que genera.
Eso deberían de leerlo y hacerlo suyo los arquitectos y decoradores.
Yo he modificado la iluminación total de un comercio de moda, pasando de fluorescentes y lámparas halógenas a LEDs, 100%, el resultado ha sido espectacular, tanto en ahorro de energía, como en calidad de iluminación. Por cierto, ningún Reglamento dice que la iluminación producida mediante tubos fluorescentes y lámparas halógenas es rica en radiación ultravioleta, la cual decolora los objetos de forma nada despreciable. No hablemos de radiación infrarroja, que conlleva un aumento en el coste de la refrigeración, aparte de una incomodidad para las personas.
Muy buen aporte. Gracias por comentar.
Saludos
Me ha gustado tu resumen, bien estructurado y como técnico comparto todo lo que dices. Buen trabajo.
Gracias por el comentario.
Saludos