11.3. Eficiencia energética de una instalación de iluminación

Energía consumida

Pérdida inevitable

Energía y flujo recuperado

Flujo eficaz sin mantenimiento

1 2 3 A

4 Años

Comparación del nivel de servicio entre una instalación con/sin mantenimiento.

En el gráfico se muestra cómo evoluciona una instalación de iluminación si se realiza o no un mantenimiento adecuado de la misma. Como se ha mencionado anteriormente, existe una pérdida de prestaciones inevitable, producto de la degradación de los propios componentes (lámparas, luminarias, cables, equipos auxiliares, etc.). Pero si no se reemplazan los componentes cuando han llegado al final de su vida útil, las prestaciones lumínicas se reducen drásticamente mientras que el consumo energético se mantiene.

Por último, el control también es crítico a la hora de evaluar la eficiencia energética de la instalación de iluminación. Los horarios de funcionamiento muchas veces no se ajustan, por lo que la instalación está consumiendo energía en periodos donde no debería hacerlo. Por otro lado, la «rigidez» de muchas instalaciones hace que a la hora de encender o apagar se tenga únicamente el 0% o el 100% del flujo luminoso.

La existencia en la instalación de adecuados sistemas de encendido y de control y regulación de la energía luminosa emitida por las luminarias, unidos al aprovechamiento de luz natural cuando se posible, colabora eficazmente en conseguir instalaciones altamente eficientes.

11.2. Eficiencia energética de una instalación de iluminación

La eficiencia energética de una instalación de iluminación se define como el flujo útil respecto a la energía eléctrica consumida. Se entiende por flujo útil la cantidad de flujo luminoso que recibe el área de trabajo donde se desarrolla la actividad.

Para entender el proceso, se divide el cálculo de la eficiencia en dos con una primera eficiencia básicamente relacionada con la fuente de luz y sus equipos auxiliares. Relaciona la luz emitida por la lámpara respecto a la energía consumida por ella y sus equipos auxiliares. Mediante este primer cálculo de eficiencia se evalúa la transformación de energía eléctrica en energía lumínica.

Eficiencia 1 = Energíalumínica Energíaeléctrica

Este valor es lo que se denomina eficacia luminosa de una fuente de luz, los lúmenes emitidos por vatio eléctrico consumido. Por ejemplo, una lámpara de incandescencia convencional está entre los 15 y 18 lm/W, una lámpara de halogenuros metálicos puede llegar a los 105 lm/W y un LED puede llegar (hoy) hasta los 150 lm/W.

Pero ahora llega el segundo paso: de toda la luz que emite la lámpara, ¿qué porcentaje llega a la zona que nos interesa iluminar?. Pues ahí es donde entra el cálculo de esa segunda eficiencia: de la luz que emite la lámpara, qué porcentaje sale de la luminaria y llega a la zona de estudio.

Eficiencia 2 = Energíalumínicaútil Energíalumínica

Así pues, la eficiencia total del sistema de iluminación sera el producto de ambas:

Eficiencia 1 2totalEficiencia Eficiencia= ⋅ = Energíalumínicaútil Energíaeléctrica

Este valor nos da una idea de la cantidad de flujo que emite una lámpara, sale de la luminaria y llega a la superficie de estudio midiéndose en lm/w.

La definición de lux es el flujo luminoso (lm) que llega a una superficie (m2).

1lux 1lm 21m

,entonces1 lm = = 1lux ⋅m 2 , entonces 1 lm = 1 lux · m²

Sustituyendo en los valores de eficiencia,

EficienciaTotal lm 2 W luxm W

En instalaciones de iluminación interior, se suele emplear la inversa de esta fórmula y relacionarla a 100 lux: es decir, los vatios necesarios para obtener 100 lux.

Así pues, se define el valor de eficiencia energética en iluminación (VEEI) como la potencia eléctrica necesaria para obtener 100 lux por m² en el plano de trabajo y en condiciones de servicio. Evidentemente, cuanto menor sea el VEEI más eficiente será la instalación. Cuando se habla en condiciones de servicio lo que se quiere decir es que ese valor debe mantenerse a lo largo de toda la vida útil de la instalación, lo que implica que debe efectuarse un mantenimiento adecuado que permita obtener el nivel de servicio (nivel de iluminación mantenido) dentro de los límites establecidos.