martes, 23 de octubre de 2012

Sistemas de iluminación. Eficiencia o reproducción de color.Systems of illumination. Efficiency or color reproduction.

Sistemas de iluminación. Eficiencia o reproducción de color.

Las lámparas de alumbrado se caracterizan por dos propiedades contrapuestas. Si se reproduce naturalmente el color de los elementos que alumbran, su rendimiento es menor.
A mayor rendimiento menor reproducción de colores.
En determinadas funciones es necesaria la correcta reproducción de colores. En industrias donde se procesan telas, o elementos similares. En salones de exposición de prendas o elementos que deben verse naturalmente.
En ese caso las lámparas que reproducen con mayor proximidad la luz solar son las incandescentes.
El humano ha definido sus colores comparando con la iluminación solar.
En iluminación de exteriores, en rutas y plazas, no es necesario reproducir naturalmente los colores. Allí se requiere en general, iluminar extensiones amplias.
Es por ello que se requiere iluminación de alto rendimiento. Aquella que transforme al máximo la energía en luz y menos en calor.

El tiempo de encendido
También hay un detalle técnico que según el caso puede ser importante.
El encendido de las lámparas. A menor rendimiento más rápido el encendido.
Las incandescentes son instantáneas en su encendido. Las lámparas gaseosas, de Sodio Alta Presión , baja presión  o Mercurio, requieren varios minutos para su encendido a pleno.

El costo de cada sistema
Nuevamente se presentan situaciones contrapuestas.
La lámpara incandescente es la de menor rendimiento, pero reproduce más el color, y su costo es el menor.
Las lámparas gaseosas, rinden mucho más , no reproducen correctamente el color y tienen un mayor costo inicial.
También es cierto que en la evaluación se puede considerar el tiempo de vida de la lámpara. En ese sentido las gaseosas tienen larga vida útil. En general las incandescentes son de baja vida.

Las lámparas de bajo consumo.
Actualmente se ha impuesto una lámpara llamada de bajo consumo, que tiene la característica de rendir mucho más que la incandescente ,  reproduce poco los colores. Pero hay tipos que pueden reproducir la luz natural.
También tiene otros problemas. Su costo inicial es bastante alto. Su vida útil es dudosa. Si no llega a determinada cantidad de horas no se justifica la inversión. Pese a que se indica que su vida útil es de 3000 a 8000 horas  se ha dado el caso que con muchas menos horas( 100) la lámpara ha fallado.
Además hay problemas ambientales. La rotura de una de esas lámparas produce emisión de un gas, Mercurio en el ambiente. Por ello se aconseja no permanecer en el ambiente por varios minutos. Su eliminación como residuo es otro problema debido a los vapores tóxicos que contiene.
Produce interferencias en los sistemas Wi Fi, debido a la alta frecuencia que opera. Esta lámpara posee un rectificador y posterior generador de frecuencia que varía entre 20 a 60 kHz. El objetivo de esa frecuencia es eliminar el efecto estroboscópico de las antiguas lámparas fluorescentes. Pero ocasiona interferencias.

Lámparas led
Este tipo de lámpara se basa en el agrupamiento de diodos emisores de luz, que trabajan con tensión continua.
Pese a que se manifiesta con alto rendimiento respecto a las otras lámparas, su costo inicial es alto.

Las relaciones son aproximadamente
 incandescente   l. bajo consumo    sistema led
       25W                 5W                 4,5 a9 W
        40                   8                   6 a 12
         60                   12                    5

Lámparas de Sodio alta presión y baja presión

Este tipo de lámparas presenta alto rendimiento. Aunque la reproducción del color es más pobre. La de mayor rendimiento es la de Sodio baja presión, que tiene una iluminación típica caracterizada por estar centrada en una sola frecuencia visible prácticamente.

El costo de todo el equipamiento es mayor que las lámparas tradicionales, dependiendo también de la potencia de la lámpara. No obstante , al tener larga vida útil ( 24000 horas) es posible amortizarla y ahorrar.
Se puede considerar que su equipamiento adicional, balasto e ignitor, y el proyector, son de una vida mayor, que permite la reposición. En el caso de las lámparas de bajo consumo se debe reponer todo el conjunto cada vez.

Para una lámpara Sodio Alta Presión 70 W el costo aproximado es de 450 $.
Su rendimiento es unas 8 veces la incandescente por lo que equivale a unos 560 W incandescente.
A su vez la lámpara de bajo consumo equivalente  sería unas 5 veces menor a la incandescente: 560 /5= 112 W
4 lámparas que equiparen los 560 W incandescente cuestan unos 80$
Como se ve , el costo de la de bajo consumo aparentemente es menor que la de Sodio Alta Presión. Pero esta tiene la ventaja de reponer solo la lámpara y su vida útil es comprobadamente eficaz. En las de bajo consumo ese aspecto no es confiable.
La lámpara en sí de Sodio Alta presión cuesta aproximadamente 60 $.
Lámparas led

Ecuación de recupero de inversión

Si adoptamos una determinada lámpara que ahorra energía en relación a otra de menor prestación, la diferencia de energía ahorrada se expresa por:
Po/n donde Po es la potencia de la lámpara de peor prestación.
n > 1 dependiendo del tipo de lámpara que adoptemos
De esta manera el ahorro efectivo se efectuará cuando amorticemos el costo de la nueva lámpara con sus equipos adicionales.
(Po-Po/n).T.A($/kW-hora)= Ci
donde Ci es el costo inicial de la lámpara de mejor rendimiento.
Si Po es 40 W y A = 0.1 /kW-H , con una Ci = 40$
T en horas será = 40(40-8)/40= 32 horas.












      
















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