Innovación en alumbradopublico

Ramón BurgosNoviembre 2007

Tecnologias Ecologícas

Iluminación y el medioambiente

Calentamiento Global

3

4

5

6

Que es el Calentamiento Global?

El calentamiento global se refiere al incremento de la temperatura promedio de la atmosfera yoceanos de nuestro planeta.

La opinión cientifica indica que la gran mayoría del calentamiento global observado en losúltimos 50 años obedece a actividades humanas.

El incremento en las emisiones de CO2 (Dioxido de Carbono) y otros gases que producen elefecto invernadero (GHGs) son el principal componente del calentamiento observado. Estosgases llegan a nuestra atmosfera a través de la utilización de combustibles fósiles,deforestación, etc. incrementando el efecto invernadero.

Modelos referenciados por el IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) predicen quela temperatura global puede incrementar entre 1.4 y 5.8 °C entre 1990 y el 2100.

Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Global_warming

7

Calentamiento Global

La temperaturapromedio de la capaatmosférica máscercana a la tierraoscilo entre los 0.6 ylos 0.2 °C en el siglo20.

La opinión cientificasobre el cambioclimático es que lagran mayoría delcalentamiento globalobservado en losúltimos 50 añosobedece aactividades humanas.

Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Global_warming

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Calentamiento Global: Temperatura Promedio Global 1965 - 1975

Versus1937 – 1946 Norms

Fuen

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Calentamiento Global: Temperatura Promedio Global 1995 - 2004

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Calentamiento Global: Temperatura Promedio Global 1995 - 2004

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Calentamiento Global

Las causas detalladas sobre el cambio climático continuan bajo rigurosos estudios, pero laopinión cientifica identifica a los gases que producen el efecto invernadero como la principalcausa del calentamiento actual.

El CO2 (Dioxido de Carbono) y el CH4 (Metano) al entrar en contacto con nuestra atmósferaterrestre, produce un calentamiento en la superficie de nuestro planeta. La tierra genera unefecto invernadero natural. Sin este efecto, su temperatura sería por lo menos 30°C más baja,lo cual la convertiría en un lugar inhabitable.

Sin embargo, un incremento desmedido de CO2 y CH4 elevaría la temperatura del planetadesestabilizandola.

Este calentamiento derrite el hielo en los polos. Como consecuencia de este proceso, el agua,resultado del derretimiento de los polos gana espacio sobre la tierra. Tanto el agua como latierra son menos reflectivos que el hielo y absorben mayor cantidad de radiación solar. Estocausa un mayor calentamiento de la superficie terrestre, que a su vez hace que se siganderritiendo los polos, lo que causa aún más calentamiento y así sucesivamente el ciclocontinua.

Además, el CO2 y el CH4 depositados en la atmosfera crean una especie de barrera quedevuelve el calor que alcanza a ser reflejado por la superficie de la tierra.

Fuente: http://en.wikipedia.org/wiki/Global_warming

12

Calentamiento Global

13

Calentamiento Global

Imactos de la Iluminaciónen el Medio Ambiente. Fu

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La iluminación y su rol en elmedio ambiente

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La Iluminación y la Sostenibilidad

Consumo Mundial de Energía

Fuente: Energy Information Administration

+28% +14%+12%

+11%+11%

16

La Iluminación y la Sostenibilidad|

La Iluminación consume el 19% de la energía producida en el mundo y consumealrededor del 40% de una edificación común.

Fuen

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17

La Iluminación y la Sostenibilidad

Mapa Tecnológico Global

Fuente: Energy Information Administration

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1920 1940 1960 1980 2000 20200

50

100

150

Efic

ienc

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osa

(lum

enes

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att)

Incandescente

Halogena

Halogenas con relfector

Vapor de Hg

Haluros metalicos

Vapor de Na de Alta Presion

LEDs

TL standard

T8 S80

TL 5

LEDs: Una tecnología de ruptura

Evolución de Tecnologias en iluminación

Tecnologías aplicadas alalumbrado público

Razones de ser del alumbradopúblico

• Seguridad en el tránsito• Seguridad para los peatones• Sensación de seguridad• Orientación• Creación de un ambiente visual

Consideraciones sociales

• Mayor actividadnocturna.

• Mayor movilidad, mástránsito.

• Urbanizacióncreciente.

• Interés por laseguridad contraaccidentes y contra eldelito.

• Presupuestosmunicipales escasos.

Consideraciones sociales

• Sociedad másexigente

• Preocupación por elambiente.

• Limitación derecursos energéticos.

• Evitar la poluciónluminosa (en lascasas y hacia arriba)

Factores que hacen a laseguridad

• Para los conductoreslo importante es laluminancia delpavimento enautopistas y rutas y lailuminancia en callesurbanas.

Factores que hacen a laseguridad

• Para los peatones, lailuminancia horizontal y lasemicilíndrica.

• Para ambos, laorientación depende de lailuminancia vertical.

Factores que hacen a laseguridad

Antes del apagón Durante el apagón

San Miguel de Tucumán, vista desde el Cerro San Javier

el día del “apagón” de protesta política

Factores que inciden en el costodel A.P.

• Costo inicial Amortización

• Costo operativoEnergíaMantenimiento

• Costo total = Amortización + Costooperativo

Orden de los factores paramínimo costo

• Menor potencia total• Mayor separación entre columnas• Menor altura de montaje• Vida útil de las lámparas• Pastoral más corto o inexistente• Luminaria más barata (completa)• Menor inclinación del pastoral

Lámparas

• La mayor eficiencia en lm/W lleva almayor ahorro

• Típica: Sodio de alta presión• Versión más eficiente: SON/T Plus PIA• Para casos especiales: CDM-TT o CDM-

ET• Para otros casos especiales: HPI T Plus

Lámparas• SON / SONT Pro• Emiten luz en la zona del

espectro en la que el ojohumano es más sensible

• Tienen alta eficiencia,pobre reproducción delos colores

• Larga vida útil (24000horas en condiciones delaboratorio)

• Potencias desde 50Whasta 1000W

• Aplicable a cualquieralumbrado público

Lámparas• SON (T) Plus PIA

• El tubo de descarga contieneuna amalgama de sodio,mercurio y xenón

• La eficiencia luminosa alcanzahasta 150 lm/W (600W)

• Rango de potencias de 50Whasta 600W

• Rango de flujo luminoso desde4400 hasta 90000 lm

• Tiene varias ventajas sobre lasSON Pro

Lámparas

SON

‘standard’

SON:Plus

PIA

Alta

eficiencia

Potencia Lumen Lumen % más

50

70

100

150

250

400

600

3500

5600

9000

15000

28000

48000

4400

6600

10500

16500

32000

55000

90000

+ 26%

+ 18%

+ 17%

+ 11%

+ 14%

+ 15%

Lámparas

•

•

Antigua antena bimetálica– Construcción compleja – Baja confiabilidad en uso– Causa frecuente de fallas

prematuras

Nueva PIA ‘Integrated Antena’– Construcción Simple– Excelente confiabilidad en uso– Re ignición más rápida– Menos depreciación luminosa NuevaAntigua

Lámparas

14 7

• Nueva construcción: menos puntos desoldadura

• Menos componentesmuy resistente a golpesy vibraciones

Antigua Nueva

puntos de soldadura

SON T Plus PIA

Lámparas

• Getter Sólido (ZrAl)– Diseño menos crítico de la

lámpara

– Baja depreciación luminosa

Antigua Nueva

SON T Plus PIA

Lámparas

SON Plus PIA

SON Pro

Horas de funcionamiento

Sup

ervi

venc

iaS

uper

vive

ncia

Lámparas

Por su robusta y controladaconstrucción las SON (T) PlusPIA tienen:

Mayor vida útil (50% de mortalidad a 32000 horas,contra 24000 de la SON)

Menor cantidad de fallasprematuras(prácticamente 0 fallas antes de 6000horas, menos de 10% a las 16000horas)

Menor depreciación (flujo mantenido del 80% del inicial a16000 horas)

Lámparas• La mayor duración de la

lámpara permite a lasempresas a cargo delmantenimiento reducir elequipamiento necesario pararealizarlo, disminuyendo loscostos.

• A diferencia de las antiguaslámparas de sodio de altapresión Plus, la SON (T) PlusPIA funciona con el mismoequipo auxiliar que las SON ySON T standard.

LámparasAhorro en costos por punto de luz

Sodio Tradicional

Mantenimiento

MASTER SON PIA

LámparaMantenimiento

Lámpara

Sodio Tradicional

Mantenimiento

MASTER SON PIA

LámparaMantenimiento

Lámpara

From Mastercolour City CDM TT/TT..…to Master City White CDO TT/ET !

Now fully available in all wattages !

W h i t e

Meet all your needs indecorative outdoor lightingwith the new . . .

CDO-TTownlightingCDO-ETownlighting

Master City White

How lighting affects our lives

• Quantity of light => safety, orientation (detection)

• Quality of light => security, identity, (identification) ambiance, spectacle

an optimal balance ofquality criteria offersthe best lighting solution

Main quality criteria for lamp choice

• Colour impression Tc• Colour Rendering Index CRI

• Light output Lm

• Lamp efficacy Lm/W

• Lamp lifetime Hours

DEC

OR

ATI

VE

FUN

CTI

ON

AL

Master City WhiteThe optimal balance in lighting quality

CDO-TT/ETCDO-TT/ETCeramic Discharge OutdoorCeramic Discharge Outdoor

Sturdy lamp concept - long, reliable lifeSON High Pressure Sodium

White light & high efficacyMetal halide technology

Colour stabilityCeramic technology

CDMdischarge tube• White light• Good colour

rendering• Good colour

stability

CDO-TT(CDO-ET is similar but with ovoid bulb)

SONouter bulb• Easy to install• Robust design

Master City WhiteA technological breakthrough in outdoor lighting

Master City WhiteApplication areas

• City beautification– squares and parks– city centres– shopping areas– illumination

• Road lighting– residential areas– roundabouts

Yellow, cosy lightSON-T lamp

White, crisp lightCDO-TT/-ET lamp

Colour temperatureLight colour changes appearance

Master City WhiteNomenclature

CDCDOO-TT 70,100,150W, 250W /828-TT 70,100,150W, 250W /828

Tubularsingle-ended

Townlighting

Wattage Colour 828 :•Ra >80•2800K

CeramicDischargeOutdoor

=Master CityWhite

Master City WhiteNomenclature

CDM-ET 70,100,CDM-ET 70,100,1150W50W/828/828

Ovoidsingle-ended

Townlighting

Wattage Colour 828:•Ra >80•2800K

CeramicDischargeOutdoor

=Master CityWhite

Master City WhiteTechnical specifications

85838385<8383Colour rendering (CRI)

280028002800280028002800Colour temperature (K)

<10<10<10<10<10L

<10Failure rate at 12000hrs (%)

888582929088Lamp efficacy (lm/W)

8060

8060

8060

8060

8060

8060

Lumen maintenance: after 12000hrs(%)Electronic gear

after 12000hrs(%)Coventional gear

13000850059001350090006300Light output (Lm)

ET150

ET100

ET70

TT150

TT100

TT70Wattage (W)

New 3yr life

New 3yr life

Drivers for CDO-TT 250w • Range completion CDO : retrofit white light sollution

• Demand for package deals that includes 250w

• Upgrading Son-T , Son Comfort and HPI (mix improvement)

• Upgrading in existing luminaires on existing EM gear

• Competition has 250w available

• …..

Master City White : Rangeextension

From Sept 2005 onwards !

Master City WhiteDimensions CDO-TT versus SON-T

LCL

MOL

Type SON-T 70W CDO-TT 70WSON-T 100/150WCDO-TT 100/150WMOL lamp length (mm) 156 156 211 211LCL (mm) 102 102 132 132Bulb diam. (mm) 32 32 47 47MOL = Mean Overall Length , LCL = Light Centre Length

100W Versionnow available

Master City WhiteDimensions CDO-ET versus SON(-E)

MOL

Type SON- E 70W CDO-ET 70WSON- E 100/150WCDO-ET 100/150WMOL lamp length (mm) 156 156 226 226

Bulb diam. (mm) 71 71 91 91MOL = Mean Overall Length , LCL = Light Centre Length

100W Versionnow available

CDO-TT 70W

Master City WhiteRoad lighting • Residential areas

Typical City street application

SON-T 70W CDO-TT 70W

CDO-TT 70W

Typical Car parkinstallation

Master City WhiteRoad lighting • Transport

SON-T 70 W

CDO-TT 150W Typical Pedestrian installation

Master City WhiteRoad lighting • Transport

“Beautiful White at the switch of a light.

Master City White

The Story of CosmoPolis

• Owner– Improved economics (CoO)

– Improved security / ambience

• Designer– New design opportunities

• Luminaire manufacturer– New luminaire concepts– Added value required

Research - market requirements

• Perceived brightness higher underwhite lighting at low (road) lightinglevels.

• Provides a better perceived safetyand ambience.

• Better orientation and quickeridentification of people andsurroundings.

Research - white light

30'sSOX + TL

00's _ _ CosmoPolis

60's________SON + HPL

A New Generation of Public Lighting LampSystems

= 1 new Lamp Category : electronics only= 2 new Lamp Families= 2 new Electronic Gear Platforms

MASTER CPO-T White MASTER CPO-T Gold

A New Generation of Public Lighting LampSystems

Urban Public Lighting- City centres- Residential areas- Roads & Tunnels

Application

• High system energy efficacy for energy saving and low cost of ownership

• Compactness offers optimalisation in design of optics and luminaires

• Best optical efficiency for greater spacing (up to +15%) and thus lowerinvestment

• Long service lifetime lamps and exceptional high gear lifetime

• Stand alone control option (2007)

• CosmoWhite: colour quality

Main benefits

CosmoPolisOfficial Green Flagship of Philips Lighting

CO2 emissions per year compared with other light sources

1. Compared to SON: Difference- smaller size -50%- higher energy efficacy +10%- better optical efficiency +5%

2. Compared to MASTER Colour:- higher energy efficacy +30%- better lumen maintenance +25%- longer lifetime +50%- better optical efficiency +5%

3. Compared to HPL:- far better on all aspects

Positioning

Lamp: CosmoWhite 60WLuminaire: MiniMilewide, PhilipsLocation: Redbridge, UK

Redbridge, UK

"In Redbridge we are not only looking for newtechnology to improve our street lighting but wewant to ensure that we implement the new CENstandards which have recently been released. Byadopting the new Philips CosmoPolis lamp andTelemanagement system we have achieved ourgoals. We are more than pleased with theresults."

Mick Trussler - London Borough of Redbridge

Before

After

Lamp: CosmoWhite 60WLuminaire: Schréder Location: Turnhout, Belgium

Turnhout, Belgium

Kubò furniture shop, Chieti, Italy

Lamp: CosmoWhite 60WLuminaire: Mini Milewide, Philips Location: Chieti, Italy

Lamp: CosmoWhite 60WLuminaire: Bollard, WE-EFLocation: Alster, Hamburg, Germany

Hamburg, Germany

MiniMilewide Metronomis II

Modena Milewide

Metronomis I

Mini 300 StealthTriangel

Decoflood

Iridium

CosmoPolis at Philips Luminaires

Metronomis II

The Benefitsof

CosmoPolis

… in more detail

lamps and gear:

85-110 lm/W

100-120 lm/W

SON/CDM 70 and 150W

CosmoWhite/Gold 60/65 and 140W

Phase 12005

90w and 45w

100w / 50w

Phase 22006

Eff. conventional gear 8383%=> Eff. electronic gear Cosmo 9292%

High efficient- best system efficiencies- translated into lower power consumption

Benefit 1: High system efficiency

High efficient lamps and gear :- translated into lower power consumption

Benefit Onefrom : the Story of CosmoPolis '04

85-110 lm/W

100-120 lm/W

SON/CDM 70 and 150W

CosmoWhite/Gold 60/65 and 140W

Phase 12005

90w and 45w

100w / 50w

Phase 22007

Efficiency EM-gear 8383% => Efficiency E-gear Cosmo 9292%

- white and yellow light in similar compact size - single component small size electronics: -50% to conventional

- design freedom for optics and luminaires

Same diameter as CDM-T, 25mm longer

Compactness:Benefit 2: Compactness

- Optimal burner Aspect Ratio- Optimal burner positioning via new base- Consistent burner position, even after relamping

Improved optical quality:

The optimal AR for roadlighting optic is 1:5

A.R.CosmoWhite => 1:5CosmoGold => 1:5

SON => 1:8CDM => 1:1.5

Benefit 3: Best optical efficiency

New lamp base / holder :

PGZ 12

The result : optimal light distribution

Benefit 3: Best optical efficiency

Onaverage

Benefit 3: Best optical efficiency

Service Lifetime 3 yrs (White) - 4 yrs (Gold)meaning >90% survivors and >85% lumen maintenance

References :CDM-T : 2 years service lifeCDM-TT : 3 years 90% survivors / 60% maintenanceHPL : 3 years 90% survivors / 60% maintenanceSON PIA : > 4 years service lifetime

PV Xtreme CosmoPolis: 60,000 hrs lifetime (95% survivors)= outdoor long-life heavy-duty specification

* No lifetime performance proven yet : tests running

Benefit 4: Lifetime

Target Specification

2Y 3Y 4Y

95%

90%

90%

80%

65%

CDM-TCDM-T

CDO/HPLCDO/HPLSON PIASON PIA

CDM-TCDM-T

HPLHPL

CDOCDO

SON PIASON PIA

Lifetime

Lumen Maintenance

PV CosmoPolis: 60,000 hrs lifetime (95% survivors)= outdoor long-life heavy-duty specification

Benefit Fourfrom : the Story of CosmoPolis '04

Benefit 4: Lifetime

.

Benefits Electronics compared with conventional Electro-Magnetic:

• High system efficiency to save energy.• Compact size and low weight provide design flexibility and easy

installation.• Mains voltage fluctuations do not affect light output, so costs can be

reduced by specifying lighter-duty cabling and/or fewer switchingcabinets.

• No power factor correction needed so no capacitors to fail.• Only one component to simplify servicing.

Improved performance

¬ Lamp and gear developed simultaneously and tuned as a system¬ Outdoor Extreme Life and Heavy Duty specification¬ Operates both Class I and Class II luminaires¬ No disturbance to environment due to EMC/EMI compliance¬ Protected against :

¬ Peek-voltage¬ End of lamp life¬ Low ambient temperatures > -30°C

Why Philips CosmoPolis Electronics ?

Low cost of ownership¬ High efficacy leads to initial energy-saving¬ Long, reliability lifetime of 60,000 hrs (max. 5% failures)

¬ Lifetime guarantee (up to 8 years)0

50

80

80 k hrs

60

604020

Target PrimaVision Outdoor'08

HID PrimaVision Outdoor '05HID PrimaVisionLampCapacitorsSeries IgnitorsS/P IgnitorConventional Ballast

Why Philips CosmoPolis Electronics ?

PrimaVision Xtreme Life CosmoPolis

Resistant to Vibration• Potting, fixing internal components• Strong housing construction• Connector with spring construction (no screws)

Protected against moisture, insects and other contaminations• Fully potted, no penetration

Electrical robustness• Lightning protection 10kV• Designed and tested to withstand short circuit to ground on the lamp

terminals

Reasons to believe Xtreme Lifetime

PrimaVision Xtreme Life CosmoPolis

Long-Life electronic design• Low component temperatures -> low ballast temperature ->

long lifetime• Sufficient voltage margin• Long life component technologies• Burn-in in factory to eliminate early failures

Resistance to Temperature• Extensive thermal tests and life testing

– Temperature shock out of normal range [-40….+80°C]

Reasons to believe Xtreme Lifetime

Benefit 4: Lifetime

.

In addition the benefits of CosmoPolis HID-PV Xtreme gear

• Gear has outdoor long-life heavy-duty specification, hence its name‘Xtreme’ (60.000 hours).

• Peak voltage protection to safeguard lamp, and surge protected tosafeguard gear.

• Full lightning protection, EMC/EMI compliance.• Fully potted box, protecting components against dust, moisture and

vibrations.

You deal only with one trusted supplier for the entire system.

Overview Lifetimes Electronics

Dimmablecitizens demand less light when possibleenergy saving options

Benefit Fivefrom : the Story of CosmoPolis '04

Dim down to 50% light for CosmoWhite'StreetSmart' for optimised lighting scheme

Dim down to 25% light for CosmoGold

89

Market trends

• Attention for safety in streets and on roads

• Attention for CO2 emission

• Attention for saving on expenses for public lighting

• Attention for light pollution

90

write / read deviceinside ballast

Philips LumiStepAmbiance & Power Control

communication deviceneeded to programwrite/read device(communicates via Bluetoothwith PDA or PC; is aseparate component onlyused during programming, tobe taken away afterprogramming [can then beused to program nextballast])

PDA

Bluetooth

visual impression ; functionality to be confirmed !

91

Simple programming option

Few buttondevice,preset

programs via PC

Program 1

Program 3Program 2 In the office

On site

ReadWrite

Program 1

Program 3Program 2

ReadWrite

Philips will not introduce this at the launch of LumiStep, but it is anexampleof what can be done to make use in the field easier

Internal use only

92

21:00 hr 6:00 hr

100%

60%

3. Mid-point

(calculatedby 3-daymemory)

18:00 hr

1. Switch Onpoint (auto)

8:00 hr

2. Switch Offpoint (auto)

4hr

5hr ENERGY

SAVING

Power leveladjustment modes :100%90%80%70%

night mode : 60%(=max. dimming)

Philips LumiStepAmbiance & Power Control

Benefit 6: Colour qualityCosmoWhite offers you attractivewhite light for an ideal ambience.

The excellent colour renderingimproves the recognition of peopleand objects.

lower power consumption than EM-gear

Total System Powerconventional

system Power electronic

SON 150w

167176

200

Burning Hours

[W] relamping

energysaving

160004000 8000 12000

Pow

er C

onsu

mpt

ion

Energy Saving by electronic driver

Mains voltage versus lamp powerLamp power

Conventional gear

Power regulationHID-DynaVisionHID-PrimaVision

Electronic gear

}Working areaconventional gear

Mains voltage

+2%

+4%

+6%

+8%

-2%

-4%

-6%

-8%

+2% +4% +6% +8% +10%-4%-6%-8%-10% +2%

+9%

+9%

2 km 2 km

95% light95%

230V -3% 230V -3%230V4x35 mm2

Conventional gear: switchingcabinet

100% 100%

Constant light output with electronic gear :

For new installations translated into :1.Thinner, cheaper cables can be applied

or2.Fewer switching cabinets needed

Constant light output with electronic gear :

3 km 3 km

100% light100%

230V -5% 230V -5%230V4x35 mm2

Electronic gear: switchingcabinet

100%100%

• Range4 wattages : lumen package is leading

: 45w - 60/65w - 90w - 140wlumen packages : in line with actual SON PIA Plus

CosmoWhite : 3,500 - 6,900 - 10,000 - 16,500 lm CosmoGold : - 6,600 - 10.000 - 16,500 lm

• Colour temperature CosmoWhite : 2850 - 2600K (horizontal/ vertical burning pos.)CosmoGold : 2000K (in line with SON)

• Colour Rendering IndexCosmoWhite : 65 - 70 / 55 - 65 (horizontal/ vertical burning pos.)CosmoGold : 20

• UV Block : similar to MASTER Colour

Specification - Lamp

Gear• Lamps run on electronic gear only

• Gear is specified for outdoor applications- incl. lightning protection (4kV) & class II

• Available in two sizes45-60W 90/140W

• Stand-alone control gear available in 2007

Specification - Gear