Sistemas de Iluminación de Alumbrado

Definiciones Básicas

Se entiende por Eficiencias Energéticas Eléctricas al manejo racional por parte del usuario de las potencias y energías demandadas al sistema de distribución sin que esto afecte las actividades normales de su infraestructura operativa. Una instalación eléctricamente eficiente, permite su optimización técnica y económica, o dicho de otra forma, permite gerenciar los parámetros técnicos y económicos de su explotación.

Para poder hablar de “redes eléctricas eficientes”  es imprescindible analizar y conocer desde un punto de vista técnico, todos los parámetros de consumos del usuario de manera que pueda evaluarse el diagnóstico adecuado a cada tipo de usuario y poder producir a partir del conocimiento de aquellos, los rendimientos de explotación buscados. Se requiere entonces poseer herramientas y tecnologías para: a) gestión y optimización de la contratación de potencia, b) gestión interna de la energía mediante sistemas de medición y supervisión; c) gestión de demanda, d) mejoras de la productividad  por control y eliminación de perturbaciones.  La Telemetría, la Telegestión y el Telecomando es la respuesta a estas cuestiones operativas.

Las herramientas para realizar estas tareas no solo ya existen y se usan, sino que cada año incorporan nuevas prestaciones y tecnologías que en definitiva nos llevan a optimizar más el uso de un recurso estratégico como la energía eléctrica y permiten mejorar nuestra calidad de vida al mismo tiempo que hacerla más sustentable por su impacto en nuestra aldea global.

Uno de los dispositivos que ha llegado para quedarse y estar presente cada día más en nuestras vidas, son los “diodos de emisión lumínica” más conocidos como LEDs.

A la creciente mejora de los materiales con los que dichos diodos se construyen, se mejoran las prestaciones de los mismos y se amplía su espectro de aplicación, masificándose sus usos con enormes beneficios de utilización.

Creemos que en los próximos 5 años, no solo su uso será considerado imprescindible para nuestra vida diaria, sino que evolucionarán mas y mas en prestaciones y eficiencias.

Alumbrado Público con Dispositivos a LED

La demanda mundial de LEDs para el sector de Alumbrado Público, Industrial, Comercial, Residencial y Organismos Estatales, se incrementa exponencialmente día a día a medida que se conocen las instalaciones que se vienen haciendo, como también las ventajas y beneficios de usar estos sistemas de iluminación.

Si queremos dar una pequeña descripción de los beneficios que nuestra comunidad podría recibir derivados del uso de las Tecnologías LEDs, podemos mencionar que a igual calidad e intensidad lumínica, el consumo eléctrico de estos elementos es el equivalente a un 45% o menos que los actualmente usados en la vía pública, tales como las lámparas de vapor de sodio o de mercurio; mientras que estos últimos dispositivos lumínicos contaminan el medio ambiente (por efecto térmico, por los materiales que se usan como el sodio y mercurio, por efecto lumínico y su radiación en términos de emisión de luz, por la necesidad de usar elementos asociados que consumen mayor energía asociada por cada lámpara usada, por su alta tasa de mantenimiento y por su corta vida útil, entre otros factores, además de introducir distorsiones en la calidad de energía eléctrica suministrada, que deriva en un aumento del suministro de energía a la red de distribución que terminan en mayor costo de la energía eléctrica a generar) y generan mayores costos operativos comparados con los que los LEDs representan.

Las razones del creciente reemplazo de las lámparas de vapor de sodio y de mercurio por las de LEDs en el mundo para sistemas de alumbrado público, no son solo ambientales sino que, sumados a estos beneficios ambientales se les agregan los económicos, definitivamente por los importantes ahorros en ambos aspectos como el consumo eléctrico, la eficiencia eléctrica, la mayor vida útil de los LEDs y todo lo asociado a estos aspectos.

LEDs vs Lámparas de Vapor de Sodio y Mercurio

Las lámparas en uso actual en nuestro país en la vía pública prácticamente son en su totalidad, de vapor de sodio y de mercurio; esto demanda costos de mantenimiento directo de las mismas, de los elementos asociados para encenderlas, de mantenimiento de la red eléctrica asociada (cables), de postes por efectos climáticos y por el peso de los artefactos, de foto celdas que, como todos sabemos, son las encargadas de encender o apagar los artefactos en función de la luz solar y la caída de la misma al empezar el atardecer, anochecer y nuevamente amanecer.

Adicionalmente y por las potencias asociadas, deben ser instaladas siguiendo ciertas secuencias de carga de fases eléctricas para no producir desbalances energéticos en las redes de distribución, caso contrario, esto provocará mayores pérdidas y estas son facturadas directamente a los usuarios, sin que este pueda conocer si le trasladan las ineficiencias del sistema a su factura. Otra usual ineficiencia que pagan los usuarios son “visibles” pero no podemos dimensionarlas, por no tener como medir las mismas, pero si vemos lámparas prendidas las 24 horas del día y eso si viene en nuestras facturas. Otros elementos importantes a mencionar son que a mayor cantidad de energía transportada para satisfacer la necesidad de alumbrado público por el uso de estos dispositivos, se producen mayores pérdidas de la misma en dichas redes; estos factores ya vienen incorporados y prorrateados en la tarifa que se le aplica al usuario, no lo pagan los generadores de energía ni los transportadores ni los distribuidores, lo paga el usuario.

Para terminar, podemos decir que si tomáramos como parámetro de vida útil de un sistema o red de alumbrado público de 50 mil horas o más, en dicho período se deberá reemplazar un mínimo de 3 veces las lámparas de sodio o mercurio con todos los problemas asociados, mientras que no se mantendrá ni reemplazará una sola de las lámparas de LEDs.

Además, podemos decir de las lámparas de LED, lo siguiente:

1.- Pesan menos de 4 kilos por aparato, mientras que las otras pesan mas de 8 veces ese valor;

2.- Están preparadas para las más severas condiciones ambientales, lo que acompaña la vida útil física del artefacto a la vida útil de los LEDs;

3.- Se instalan muy fácilmente y en el mismo poste que las de VASP, lo que hace su reemplazo de una excelente versatilidad y rapidez de conexión;

4.- Por el menor consumo directo eléctrico, de cada unidad, se puede mejorar más aún la transferencia efectiva de energía de un sistema de corriente alterna a uno de corriente continua como es la usada por los LEDs.

5.- Tienen una óptica que permite concentrar el haz de luz y direccionar los módulos con mayor grado de eficiencia lumínica.

Este último aspecto no es menor y es muy importante por tres aspectos: a) no se producen las mismas pérdidas de energía sino sustancialmente menores y b) el uso de LEDs no produce distorsiones en la red que puede ser medida en términos de pérdidas eléctricas y por tanto medibles y valuadas en términos de precio por cada KWh que nos facturan; c) se puede utilizar una red propia de distribución que conecte muchas lámparas por vez, equilibrando ahora más las cargas por fase distribuidas con un mayor grado de eficiencia de conversión de energía eléctrica de corriente alterna a corriente continua con beneficios para el distribuidor y el usuario. Estos son temas que demandan un grado de medición clara de los parámetros técnicos de la red para optimizarlos todo lo cual termina siendo un beneficio para todas las partes intervinientes, pues a la eficiencia y optimización eléctrica les viene directamente asociada, la exacta facturación por lo consumido.

Las lámparas de LED vienen preparadas para trabajar en un amplio rango de tensiones de suministro de la red de distribución, para decirlo en otras palabras, en nuestro país, las redes eléctricas pueden transportar en baja tensión, las de uso domiciliario, tanto 220VCA como más o mucho menos de estos valores. Esto hace que las lámparas de sodio se apaguen y se re enciendan mucho mas veces, y su vida útil es mucho menor por ello. Uno de los problemas es no solo la mala calidad de las redes, también se roba energía y por eso se altera el nivel de voltaje de la red. Los LEDs pueden trabajar con tensiones de red de entre 160 VCA y mas de 220 VCA pues los dispositivos de sus fuentes internas ya tienen incorporados estos aspectos de la red, entre otros.

Existen otros elementos que hacen a los LEDs ser una opción válida superior de uso en sistemas de alumbrado público: aceptan incorporar sistemas de telemetría (convertir la grilla eléctrica en inteligente) y de gerenciamiento (puede verse todo en una pantalla de PC) que las hace ser las elegidas por muchos municipios y ciudades del mundo porque estas tecnologías representan ahorros operativos, no de mano de obra y hacen que esos sitios sean considerados como ciudades calificables para certificaciones de sustentabilidad y responsabilidad social de una comunidad.

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