Control de la Iluminación Iluminación Interior · control de iluminación bus-based). 2. Sistemas de control independientes – similares a los sistemas centralizados, pero están

Control de la Iluminación Iluminación Interior

Elaboración: ISR - Universidad de Coimbra - Julio 2017 Traducción: Ecoserveis - Noviembre 2017

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Sobre Ecoserveis

• Asociación sin ánimo de lucro creada en 1992.

• Promovemos un modelo energético justo y sostenible, que construya puentes entre la tecnología y la sociedad, la investigación y la innovación para identificar las necesidades energéticas de la población y aportar soluciones efectivas.

• Investigación e innovación

• Formación especializada

• Divulgación

• Consultoría técnica y social

• Dinamización comunitaria

• Intervenciones energéticas

Nuestras líneas de actuación ¿Quiénes somos?

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Control de la iluminación– Conceptos Básicos (Interior) Métodos de Control

La tecnología y técnicas de control de la iluminación pueden reducir significativamente el consumo de energía eléctrica manteniendo la calidad de la iluminación. Los sistemas de control efectivos pueden reducir drásticamente la demanda de energía destinada a iluminación en la mayoría de las aplicaciones.

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Por qué usar controles de iluminación? • Para proporcionar la iluminación adecuada para las tareas

requeridas • Ofrece adaptación y flexibilidad • Para cumplir con los códigos energéticos de edificios • Ahorran energía • Ahorran dinero

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SIST

EMA

DE

ILU

MIN

ACIÓ

N

CONTROL AUTOMÁTICO

CONTROL DE PRESENCIA

ACÚSTICO

SENSOR DE MOVIMIENTO

ULTRA SÓNICO

INFRARROJO

MICROONDAS

INFRARROJO DINÁMICO

ASOCIADO A LA LUZ DEL DÍA

FOTOCÉLULA ON/OFF

CONSTANTE

CONTROL DE TIEMPO

INTERRUPTOR DE TIEMPO

CONTROLADOR PROGRAMADO

CONTROL MANUAL

CONMUTACIÓN LOCAL

CONMUTACIÓN DE UN CONJUNTO


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Hay 4 aspectos de la situación inicial y del tipo de uso del edificio y la sala que deben tenerse en cuenta al seleccionar un método de control: 1. Disponibilidad de luz natural 2. Patrón de ocupación 3. Número de ocupantes 4. Tipo de ocupación, incluyendo:

• La ocupación variable, donde los ocupantes pasan parte de su tiempo en el espacio

• Estancias intermitentes, relativamente cortas y programadas (por ejemplo, en una aula escolar)

• Ocupación completa: cuando los ocupantes están en el espacio durante toda la jornada laboral

• Ocupación intermitente para un área visitada ocasionalmente en períodos cortos.


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Control Manual (puede usarse para conmutar o para atenuar) La conmutación grupal permite controlar un cierto número de luminarias o

lámparas desde ubicaciones centralizadas. La conmutación localizada, en la que las luces se controlan individualmente

o en grupos muy pequeños, se puede implementar de varias maneras dependiendo del grado de complejidad y tecnicidad: • Control Manual • Mandos a distancia de luz infrarroja • Control a través de una red interna vinculada con un sistema de control

central

Control de la iluminación– Conceptos Básicos (Interior) Control Manual

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• Aunque los controles manuales son baratos de instalar, dependen

siempre de que los ocupantes apaguen las luces cuando no las necesitan.

• Los estudios en oficinas abiertas han mostrado amplias variaciones en la conducta del usuario respecto a la iluminación, ya que algunos ocupantes encienden su iluminación casi siempre, mientras que otros lo hacen solo cuando es realmente necesario.

• Para fomentar el control manual, es necesario concienciar a los usuarios sobre los requisitos de iluminación y el perfil de uso correcto de energía de iluminación.

• El control individual habitualmente produce ahorros de energía notablemente mayores en comparación con el control central de todo el espacio con solo un interruptor. Por ejemplo: en días soleados, las luminarias más cercanas a las ventanas no necesitarían encenderse y, por lo tanto, ahorrarían energía.

Control de la iluminación– Conceptos Básicos (Interior) Control Manual

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Hay tres formas principales de implementar el control automático: 1. Sistemas de control centralizados – con el objetivo de regular la luz en

varias habitaciones, un piso o un edificio completo. Las luminarias, los sensores y los ordenadores están conectados por una red. (Sistemas de control de iluminación bus-based).

2. Sistemas de control independientes – similares a los sistemas centralizados, pero están dedicados al control de la iluminación de una sala o tan solo una parte de ella.

3. Luminarias inteligentes – tienen sus propios sensores de control que pueden indicar el encendido/apagado, el atenuado u otros (por ejemplo, los cambios de temperatura de color).

Control de la iluminación– Conceptos Básicos (Interior) Control Automático

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Control vinculado a un Sensor de ocupación Las aplicaciones más apropiadas para los sensores de ocupación se encuentran en espacios donde los patrones de ocupación son:

• Intermitente: baños, recibidores, escaleras, pasillos, almacénes y bodegas.

• Impredecible: oficinas telefónicas, salas de reuniones y conferencias, aulas escolares, laboratorios.

Los sensores de ocupación son dispositivos que realizan tres funciones: • Encender las luces cuando alguien entra en una habitación • Mantener las luces encendidas mientras una habitación está ocupada • Apagar las luces cuando una habitación está desocupada.


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Control vinculado a un Sensor de ocupación


PIR La tecnología infrarroja pasiva detecta la ocupación al reaccionar con fuentes de energía infrarroja(como un cuerpo humano) en movimiento.

Ultrasónico El sensor emite ondas de ultrasonido que rebotan contra objetos en el espacio que cubre, y luego mide el tiempo que tardan las ondas en regresar.

Dual Los sensores de ocupación con múltiples tecnologías de detección se conocen generalmente como dispositivos híbridos o de “tecnología dual”.

Hay tres tipos de sensores de ocupación:

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Detección infrarroja pasiva: sugerencias para la colocación de sensores PIR

• Los sensores PIR deben ubicarse donde no haya obstáculos que bloqueen a la persona a detectar

• Los PIR no deben poder "ver" fuera del área de detección deseada

• Se consigue una mejor detección cuando una persona cruza las áreas de detección

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Detección ultrasónica: sugerencias para la colocación de sensores ultrasónicos

• Los sensores ultrasónicos pueden detectar la ocupación aunque haya obstáculos entre el sensor y la persona en movimiento

• Se debe evitar la detección no deseada (fuera del área controlada)

• Deben estar ubicados lejos de los flujos de

aire como las corrientes de aire acondicionado y ventiladores

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Sensores de tecnología Dual: sugerencias para la colocación de sensores ultrasónicos

• Los sensores duales pueden detectar la ocupación saltándose obstáculos debido a su capacidad ultrasónica intrínseca

• La ocupación debe ser determinada por primera vez tanto por el PIR como por las tecnologías ultrasónicas simultáneamente. El sensor debe ubicarse donde pueda "ver" a la persona

• Debe colocarse en una superficie sin vibraciones

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Control con conmutación por tiempo Hay dos tipos de control con conmutación por tiempo: 1. Conmutación por tiempo donde la luz está programada para apagarse

después de haber estado encendida durante un período de tiempo específico. • Particularmente efectivo para espacios donde la luz se deja

frecuentemente encendida, como baños, probadores y pasillos. 2. Conmutación por tiempo en la que el sistema de iluminación está

programado para proporcionar iluminación durante un tiempo designado. Por ejemplo, apagando las luces durante las pausas para el almuerzo y al final de la jornada laboral.


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Control asociado a la Luz Natural


Maximizar la luz diurna • Dentro de un sistema de control vinculado a la luz del día, los sensores

fotoeléctricos miden la cantidad de luz diurna presente y ajustan la cantidad de luz artificial en consecuencia.

• Los sistemas de control asociados a la luz del día pueden funcionar de dos formas:

1. Conmutación fotoeléctrica de encendido/apagado, en la que es importante incorporar retardos de tiempo en el sistema de control, para evitar cambios rápidos repetidamente, causados por nubes que se mueven rápido, por ejemplo. 2. Regulación fotoeléctrica, que garantiza que la suma de la luz del día y de la iluminación eléctrica siempre llegue al nivel de iluminación diseñado, detectando la luz total en el área controlada y ajustando la intensidad de la iluminación eléctrica. • La conmutación o la atenuación automática asociada a la luz natural es

beneficiosa en espacios con ocupación completa durante todo el día, por ejemplo, en recepciones y áreas donde la gente circula contínuamente.

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Uso de la Luz Natural

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Uso de la Luz Natural • Proporciona una calidad de iluminación mejor que la luz artificial.

• Los colores son más cómodos debido al nivel de luminancia continuamente

cambiante, la dirección y la composición espectral de la luz del día.

• Interiores más saludables producen bienestar para los ocupantes, que conduce a un mayor rendimiento laboral y productividad.

• Tener en cuenta la envolvente del edificio y el sistema de iluminación con una integración completa de la luz del día, proporcionará un mayor ahorro de energía.

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Uso de la Luz Natural • Para la mayoría de las tareas visuales en edificios comerciales, unas ventanas con

una superficie total aproximadamente del 20% del suelo, proporcionarán una iluminación diurna adecuada hasta una profundidad de aproximadamente 1,5 veces la altura de la sala.

• El uso de una claraboya horizontal proporciona aproximadamente tres veces la cantidad de luz del día respecto a una ventana vertical del mismo tamaño.

• Sin embargo, las claraboyas recogen más luz y calor en verano que en invierno, lo que generalmente se opone a las condiciones deseadas. En consecuencia, se usan con mayor frecuencia las ventanas verticales o casi verticales, como los colectores y/o velux.

• Los colectores de luz verticales o casi verticales, diseñados de acuerdo con el

ángulo cenital del sol, pueden regular la cantidad de luz diurna obstruyendo la luz solar directa en el verano y admitiendo y reflejando la luz del sol en el espacio durante el invierno.

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Uso de la Luz Natural • Los conductos de luz proporcionan luz interior mediante la recolección de luz

solar a través de heliostatos, que concentran la luz a través de espejos o lentes y la redirigen a prácticamente cualquier espacio en todo el edificio a través de ejes o cables de fibra óptica.

• Además, los conductos de luz son altamente ventajosos considerando que transmiten luz sin transmisión de calor

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Ventajas: • Mejora el rendimiento general de

un sistema de iluminación eficiente en energía, logrando ahorros de energía aún mayores;

• Disminuye los costes de funcionamiento;

• Proporciona un funcionamiento automatizado de los sistemas, no requiere interacción humana constante (es decir, "configurarlo y olvidarse");

• Puede recopilar datos útiles sobre el funcionamiento, el uso e incluso el mantenimiento predictivo.


Inconvenientes: • Mayor coste inicial en la compra de

equipo adicional para una instalación;

• Mayores costes de instalación y puesta en marcha, debido al tiempo que requiere configurar el sistema de control correctamente;

• Para administrar el sistema de manera efectiva, puede requerir consultores expertos o personal autorizado;

• A menos que esté ocupado por sus dueños, podría haber un incentivo limitado para los controles.

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Control de la iluminación– Conceptos Básicos (Interior) Estrategias de Ahorro de Energía

Detección de Ocupación/Vacante: Apaga automáticamente las luces cuandolas personas desalojan el espacio.

Aprovechamiento de Luz Diurna: Ajusta automáticamente los niveles de luz en función de la cantidad de luz natural que hay en el espacio.

Iluminación/Atenuación Multi-nivel: Proporcionando a los usuarios uno o más niveles de iluminación aparte del encendido y apagado.

Programación por horas: las luces se apagan o atenúan automáticamente en ciertos momentos del día en función del amanecer o atardecer.

Potencial de Ahorro

10 – 20 % Iluminación




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Ajuste del nivel máximo: establecer el nivel de luz objetivo según los requisitos de ocupación del espacio.

Persianas Controlables: permite a los usuarios controlar la luz del día para reducir el exceso de calor solar y el deslumbramiento. Respuesta a la Demanda: reducir el consumo de iluminación en áreas no críticas cuando hay un pico en el precio de electricidad. Control de cargas que se enchufan: apagar automáticamente iluminación y electrodomésticos cuando no son necesarios.

Potencial de Ahorro


30 – 50 % Periodos punta


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Control de Luz Personal: permite a los usuarios en el espacio seleccionar los niveles de luz adecuados para la tarea deseada.

Integración del Sistema: permite que varios sistemas compartan información y se controlen mutuamente para minimizar el consumo y maximizar el rendimiento general del sistema.

Potencial de Ahorro


5 – 15% HVAC

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Smart Lighting Las lámparas y luminarias inteligentes combinan avances tecnológicos en comunicaciones inalámbricas y LED. Algunas de sus características son: • Ajuste de color, atenuación, cambiando gradualmente las temperaturas de

color a lo largo del tiempo. • Altavoz de audio integrado, etc. • Conectividad para activación de servicios, monitoreo de seguridad y envío

de datos. • Mantienen un flujo luminoso constante y un funcionamiento que garantiza

la vida útil nominal.

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Control de la iluminación– Conceptos Básicos (Interior) Árbol de Decisiones

Multi-ocupación Ocupación Variable +++ Conmutación por Tiempo ++ Interruptores locales + Fotoeléctrico asociado a Luz Diurna + Vinculado a la ocupación Ocupación Intermitente Programada +++ Conmutación por Tiempo + Interruptores locales + Fotoeléctrico asociado a Luz Diurna + Vinculado a la ocupación Ocupación Completa +++ Conmutación por Tiempo + Interruptores locales +++ Fotoeléctrico asociado a Luz Diurna

Uno o dos Ocupantes Ocupación Variable +++ Interruptores locales ++ Vinculado a la ocupación + Conmutación por tiempo + Fotoeléctrico asociado a Luz Diurna Ocupación Completa +++ Interruptores locales ++ Fotoeléctrico asociado a Luz Diurna + Conmutación por tiempo

Muy poca densidad de ocupación Ocupación Intermitente +++ Vinculado a la ocupación ++ Interruptores locales + Conmutación por tiempo + Fotoeléctrico asociado a Luz Diurna

Todos los tipos de ocupación Ocupación Intermitente +++ Conmutación por tiempo +++ Vinculado a la ocupación +++ Interruptores locales

Luz Natural disponible?

+++ Muy recomendado para producir ahorros ++ Puede esperarse que proporcione ahorro, pero el retorno de la inversión no será tan rápido. + Hay que considerarlo; se recomienda un examen detallado de la instalación previo.

Sí No

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Socios de Premium Light Pro

Financiado por la Comisión de la Unión Europea (UE) en el marco del programa Horizonte 2020

Socios de la UE

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Socios de Premium Light Pro

Nombre País Organización Email Bernd Schäppi Austria Austrian Energy Agency

www.energyagency.at

[email protected]

Michal Stasa República Checa SEVEn

www.svn.cz

[email protected]

Caspar Kofod Dinamarca EnergyPiano [email protected] Anibal T. De Almeida Portugal Institute for Systems and

Robotics, University of Coimbra [email protected]

Stewart Muir Reino Unido Energy Saving Trust

www.energysavingtrust.org.uk/

[email protected]

Boris Demrovski Alemania CO2ONLINE

www.co2online.de

[email protected]

Andrea Roscetti Italia Politecnico Milano http://www.energia.polimi.it/index.php

[email protected]

Aniol Esquerra España Ecoserveis

www.ecoserveis.net

[email protected]

Łukasz Rajek Polonia FEWE The Polish Foundation for Energy Efficiency

www.fewe.pl

[email protected]

http://www.energyagency.at/

http://www.svn.cz/

http://www.energysavingtrust.org.uk/

http://www.co2online.de/

http://www.energia.polimi.it/index.php

http://www.energia.polimi.it/index.php

http://www.ecoserveis.net/

http://www.fewe.pl/

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¡Muchas gracias!

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