Post on 02-Nov-2018
Ac. Lumínico – Farq - UdelaR
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Integración entre Arquitectura, Tecnología y Eficacia energética
Controles de iluminación -Fundamentos-
Cátedra de Acondicionamiento Lumínico
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Detector de presencia. Se utiliza para activar, y posteriormente desactivar la iluminación tras un tiempo.
DISPOSITIVO DE CONTROL
Potenciómetro. Dispositivo de regulación del nivel de iluminación, en ocasiones se combina con encendido/ apagado.
Infrarrojos. Mando a distancia compuesto por un transmisor y un receptor de señales infrarrojas.
Fotosensor. Controla el nivel de la iluminación de la sala en forma de enlace con la luz diurna.
+++ + -
+ -- + ++ + +
++ - +
Energía Flexibilidad Confort
VENTAJAS
Pulsador. Control manual. Principalmente empleado para encender y apagar luminarias
++ -- -
Reloj. Activa y desactiva los canales especificados ++ + -
Man
uale
s A
utom
átic
os
ü El control del la Luz
Bases teóricas:
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Instalación provista de:
HF Cu/Fe HF HFR HFR HFR
40KWh/m2/año 30KWh/m2/año
+
22KWh/m2/año
Solo conmutación (on-off) Conmutación y regulación (on-off+Dim)
+ + +
20KWh/m2/año 16KWh/m2/año 14KWh/m2/año
+ +
+
+
+
+
Equipo convencional
Equipo alta frecuencia Controles de iluminación
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¿Porque sistema de control de la iluminación?
a. comodidad y confort
b. seguridad c. entretenimiento
e. Ahorro energético d. Flexibilidad e integración
e. elegancia y estética
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Terminología aplicada en controles:
• Circuitos • Zonas de iluminación • Encendido • Líneas • Canales • …
• Escenas • Ambientes • Presets • …
Regular Crear
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Circuito; Zona/encendido
• Un circuito puede ser dividido en múltiples zonas/subcircuitos.
Zona 1: Luces halógenas
Zona 3: Bañadores de pared
Zona 2: Araña
Panel de distribución
Diferencial Circuito eléctrico 10A
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• Una zona puede estar formada por varias lámparas • Una escena es una combinación de zonas configurada a un
determinado nivel de luz
Panel de distribución
Diferencial
Zona/Escena
Zona 1: Luces halógenas
Zona 2: Araña
Zona 3: Bañadores de pared
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• Carga = (wataje o potencia de lámpara) X (Número de lámparas) • Para bajo wataje hemos de tener en cuenta la pérdida del
transformador magnético (Normalmente multiplicamos por 1.25)
Panel
Diferencial Halógenas
Araña
Bañ. pared
(50 x 2 = 100w) x 1.25 = 125 VA
200 x 1 =200w
100 x 4 = 400w
Calculando las cargas
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¿COMO SE REGULA? “Tecnología del Triac”
Un Triac/Fet es un interruptor en estado sólido que abre y cierra 100 veces por segundo.
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¿COMO REGULAMOS?
Tecnología del triac (semiconductor) • Regulador de luz:
– Utiliza Triac para regular el flujo de potencia – La regulación se produce controlando la proporción de tiempo de luz
encendida (on) versus apagada (off) – Cuanto mas tiempo el triac está abierto más regulada o tenue está la
luz – Su principal característica es el ahorro de energía.
• El triac reduce la tensión – La tensión sólo es utilizada cuando el triac conduce corriente – El dimmer tiene una pérdida de un 2.5% de calor – Genera una pequeña cantidad de calor que causa que el regulador se
caliente – Los controladores y cuadros deben instalarse correctamente para disipar
esa pequeña cantidad de calor que se produce.
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% Luz Ahorro de electricidad
Vida de la lámpara
50% 40% 20 veces
25% 60% + 20 veces
Ahorro energético en incandescencia/halógenas
75% 20% 4 veces
90% 10% 2 veces
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Incandescente s o Halógena directas (230v): Regulables
Algunos tipos de fuentes de luz y sus posibilidades de controlar:
Halógena de bajo voltaje (12v): Es posible Regularlas 1. Transformador electromagnético. 2. Trasformador electrónico de fase directa. 3. Trasformador electrónico de fase inversa.
LEDs (Semiconductores): Es posible Regularlas Asociado a Equipo eléctrico auxiliar: Drivers Analógo (1-10v) o Digital (DALI)
Fluorescencia lineal y compactas: Es posible Regularlas 1. Balasto electromagnético: ON-OFF. 2. Balasto electrónico: electrónico solo ON-OFF. 3. Balasto electrónico Regulable: Analógo (1-10v) o Digital (DALI)
Descarga HIT (Alta intensidad): En general son No Regulables 1. Balasto electromagnético: ON-OFF. 2. Balasto electrónico: ON-OFF. 3. Las lámparas de descarga en vapor de Sodio se regulan en el alumbrado publico
asociadas a dispositivos electrónicos adicionales.
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Niveles de control:
1. Nivel de Luminaria: El concepto de “luminaria inteligente”
2. Nivel de un espacio o sala: El control tiene lugar en cada una de las habitaciones.-
3. Nivel de Edificio: El concepto de “edificio inteligente”
Puede producirse a diferentes niveles:
4. La gestión de la ciudad inteligente: el concepto de “Smart City”
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1. Control de luminaria o circuito:
El concepto de “Luminaria inteligente”.
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Tres Tipos:
1. Nivel de Luminaria:
TRIOSLRL 8101 230V
A B B
C
TRIOSLRM 8112
2,5
- 3
.0 m
230V
4 m
4 m
3m
3 m3 m
4 m
3 m
4 mLED
Detection zone for radial movement
Detection zone for tanganital movement
Sensor Lumínico:
Sensor Presencia:
Multisensor: Ahorro energía – Flexibilidad - Confort
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Ventajas.- • Mínima inversión
• Aumenta valor en la vivienda
• Posibilidad de instalar por pasos
• Ahorro en tiempo y dinero
1. Por Zona: El control es por circuito o zona de luces.
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La creación de "escenas de iluminación”.
ALL OFF
MULTI CHANNEL PRESET
Light %
Preset 1.
Preset 2.
Preset 3.
Preset 4.
Group A
Channel 4
Channel 4
Channel 1
Channel2
Channel 3
Ch
. 4
Ch
. 3
Ch
. 2
Ch
. 1
P1
P2
P3
P4
O
IRR
2. Control de Sala:
Se en%ende por escena, a un ambiente específico creado por las diferentes zonas de luz reguladas a diferentes intensidades.
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• Manejo intuitivo
• Integración: 1. Iluminación y cortinados.
2. Iluminación natural.
3. Pantalla motorizada.
4. Proyector, Audio-Video.
5. Climatización.
• Ahorro Energético
Beneficios en Salas de Reuniones:
2. Por Sala: El control tiene lugar en cada una de las habitaciones o espacios a iluminar.
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1. Conferencia 600 lux + decorativa y acentuación. 2. Presentación con proyector 300 lux, una pared oscura. 3. Vídeo presentación 300 lux, Luces dimerizadas + acento s/laterales. 4. Reunión social (atmósfera informal). 5. Escenas 1, 2 or 3 + iluminación de pizarrón.- 6. Control de cortinas, ; presentación en pantalla up/down; proyección de
diapositivas; aire acondicionado on/off. 7. Presencia (encendido automático switch-on / switch-off)
White
board
& p
roje
ctor
Video
scre
en
Circuit 1 (4 x Fluorescent +HFR)
Circuit 2 (4 x Fluorescent + HFR)
Circuit 3
Circuit 4(3 xLV Halogen)
Circuit 5Fluorescent
+HFR)
Circuit 7
Circuit 6 (4 x metal halide)
Circuit 6
Circuit 6
Circuit 6
Sala de reuniones :
Escena lumínica 1
Escena lumínica 3
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Aulas
• 3 soluciones
– Encendido en base a presencia o ausencia – Apagado en base a
ausencia (Separar iluminación de pizarrones) – regulación de luces controlada con luz diaria (DLR)
LRM 8112 bewegingsmelder
3m
pulsdrukker
34 19/06/2012
basicDIM
basicDIM RCL Independently regulable light strips
(close / distant to the window) Maximum energy savings at
ideally regulated light power Connection of two (maximum
twenty) independent systems via Link Line for presence detection
TECHNOLOGY PRODUCT OVERVIEW ECOLUTION FUNCTION OVERVIEW
Digital dimmable ballasts: Versatile like your demands
corridorFunction integrated
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Servicios higiénicos
– Encendido en base a la detección de movimiento – Ahorro de energía especialmente antes y después de
horas de trabajo
LRM 8112 bewegingsmelder
1.5 m
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Corredores-Hoteles-Hospitales – Regulación del nivel de luz en base a la detección de
presencia – Nunca apagado total – nivel bajo de iluminación en caso de ausencia
35 meters max.
3 m
TRIOSLRM 8112
2,5
- 3
.0 m
230V
4 m
4 m
3m
3 m3 m
4 m
3 m
4 mLED
Detection zone for radial movement
Detection zone for tanganital movement
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Habitación de Hotel
Cabecero q Buenos días q Lectura q TV q Baño noche q Buenas Noches q Dimmer
Entrada q Bienvenida q Relax q Baño q Persianas q Off q Dimmer
C C
E K
Tarjetero
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Esté<ca. La Magia de las escenas
Noche-‐ TV
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Esté<ca. La Magia de las escenas
Bienvenida
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3. Edificio total:
El concepto de “Edificio inteligente”.
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Router
Router
Router
plantas
Bus central
Fuente de alimentación
Nodos de la red Reloj
Nivel de Edificio
Descripción del proyecto: • Tres tipos básicos de requerimiento para el control de iluminación, según las áreas: • TIPO 1 : on/off, control central y
Horario. • TIPO 2 : on/off, atenuación automática o manual. • TIPO 3 : on/off, atenuación automática exclusivamente
Complejo de 40 000 m2
1. Edificio Torre 34 pisos 1300 m2 2. Edificio Usuarios 6 plantas. 3. Edificio Cultural 300 butacas. 4. Edificio Servicios Generales. 5. Ed. Estacionamiento.
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gat HVAC
Iluminación Persianas
IR IR
IR IR
+1 +2 +3 -1 -2 -3
1
2
Para aplicaciones integradas
Control por telemando
• Conmutación y regulación
• Subir y bajar persianas
• Cambiar valor de temperatura
• Indicación del valor de temperatura
Control por detección de movimiento
• La iluminación se apagará y calefacción en modo stand-by’ cuando área está desocupada
Control por célula fotoeléctrica
• Constante iluminación y control automático de persianas
Control a nivel de Edificio
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Integración Control de la iluminación Natural:
• Enrollables opacas (foscurit) y traslucidas (Screen) • Convencionales • Lamas Verticales • Lamas exteriores regulables o fijas • Lamas interiores regulables
Textil oscuro (30%) Textil opaco (0%) c/guías
Transmisión solar (Ts) Es el porcentaje de la radiación solar que pasa a través del tejido Absorción solar (As) Es el porcentaje de la radiación solar absorbido por el tejido Reflejo solar (Rs) Es el porcentaje de la radiación solar reflejado por el tejido Para cada tejido, la suma de estos valores es igual al 100%. Ts + As+ Rs = 100%
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Problema: Controlar el consumo en iluminación en oficinas.
1. Nivel de iluminación excesivo.
2. No se 5enen en cuenta el aporte de la luz Natural.
3. Las luces sobre las ventanas al
100% y/o los espacios vacíos o después de su funcionamiento
ü El control del la Luz
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ü Solución: Control de la luz
Control de la luz principal forma ahorrar energía: 1. Reduce las horas de funcionamiento (apagar) 2. Reduce el consumo cuando las luces están encendidas realizando el enlace con la luz del día. (atenuación del flujo luminoso de lámparas) 3. Reduce la carga de calor. 4. Maximiza el uso eficaz de la luz natural
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Tipos de Diseño
A. Centralizado B. Descentralizado
El concepto de “casa inteligente”.
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Módulos de regulación instalados
centralizadamente conectados a un
procesador
Ventajas.-
• Minimiza botoneras
• Controlar grandes potencias
• Muy flexible
A. Tipo de diseño: centralizado
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Ventajas.-
• Intuitivo
• Cableado convencional
• Más seguro
B. Diseño Descentralizado
Módulos de regulación instalados
descentralizadamente conectados a un
procesador
Controladores Cuadro con Procesador
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Plataforma integrada para la gestión de la ciudad inteligente
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WWW
El controlador de luminaria de exterior conmuta y
regula las lámparas y detecta posibles fallos.
Se comunica con el controlador de segmento a
través de la línea eléctrica, y utiliza una señal de
regulación de 1-10 V como interfaz con el balasto
electrónico y un relé para activarlo y desactivarlo.
El OLC incorpora una entrada digital para
conectar una fotocélula y habilitar la conmutación
local.
La unidad puede ir integrada en la luminaria o
instalarse en la base de la columna.
El controlador de segmento monitoriza varios
OLCs conectados a la misma red eléctrica y
recopila información para su envío, cuando se
requiera, al PC a través de Internet, normalmente
interconexión con otros dispositivos tales como
contadores de trá! co o sensores atmosféricos. El
SC normalmente se sitúa en el cuadro de mando.
y e! caz software Starsense Con! gurator, aplicación web que simpli! ca la puesta en marcha y la con! guración del sistema.Con Starsense Con! gurator se con! guran y comprueban los puntos de luz para su puesta en servicio.
Se utiliza para la monitorización y gestión de los datos procedentes de los SC. El programa recopila y ! ltra la información antes de almacenarla en una base de datos central. Los responsables de alumbrado pueden acceder a aplicaciones web para analizar los datos con una simple pulsación, lo que les servirá para reducir el consumo de energía y los costes de mantenimiento así como mejorar el servicio de alumbrado a los ciudadanos. Starsense Supervisor convierte los datos para extraer la información útil y facilitar la toma de decisiones para la gestión e! caz del
de problemas, previsión de vida útil de las lámparas y muchas otras funciones, todo ello con sólo pulsar un botón.
La arquitectura del sistema Starsense consta de:
El nuevo Starsense está basado en el protocolo LONWORKS® sobre línea eléctrica. Se trata de un protocolo abierto ampliamente probado en soluciones de telegestión para alumbrado exterior, y que es utilizado incluso por otras compañías, permitiendo a nuestros clientes elegir entre diferentes soluciones existentes en el mercado sin tener que preocuparse por la tecnología a utilizar.Starsense aplica la tecnología de repetición más avanzada, que permite a otros puntos de luz replicar las
condiciones adversas de comunicación.Starsense ofrece diferentes formas de intercomunicación con otros sistemas de gestión o aplicaciones de terceros, lo que permite a los clientes elegir libremente su con! guración.
Ventajas económicas
- Ahorro de energía por la regulación del nivel de iluminación siempre que sea posible
necesitan la misma cantidad de luz cuando el trá!co es escaso. Starsense puede usarse para reducir los niveles de iluminación en función del volumen de trá!co, de acuerdo con la normativa.
Esta función puede ahorrar hasta un 8% del consumo total de energía durante todo el ciclo de vida de la lámpara sin ningún efecto adverso sobre la seguridad, el servicio o el confort del usuario. Para ello, un algoritmo almacenado en la memoria local se encargará de reducir el "ujo de la lámpara —con equipo electrónico regulable— al principio de su vida útil, por ejemplo, al 85%, y de elevar este porcentaje hasta el 100% conforme se vaya alcanzando el !nal del ciclo de vida. La función CLO compensa el factor de depreciación de la lámpara en los diseños de alumbrado, evitando de esta forma los puntos sobreiluminados.
Las lámparas de sodio de alta presión, por ejemplo, están disponibles en una gama !ja de potencias. La uniformidad longitudinal de una instalación de alumbrado exterior suele ser el factor limitante para la interdistancia de las columnas, siendo en ocasiones el resultado una potencia de lámpara inexistente. El proyectista no tiene otra alternativa, por tanto, que elegir la siguiente potencia de lámpara disponible, con lo que inevitablemente se produce sobreiluminación. La función VPO permite corregir estos efectos de sobredimensionamiento, por ejemplo, ajustando las lámparas de 250 W como lámparas de 180 W virtuales, lo que permite cumplir con precisión los niveles y las especi!caciones indicadas.
- Ahorro económico por la mejora en la e!cacia del mantenimiento
reclamar la reposición en periodo de garantía, establecer unos criterios de selección imparciales de producto y proveedor, y validar las facturas eléctricas con respecto al sistema
¿Cómo se consiguen estas ventajas?
ConsejoUtilice la herramienta de software CO2 de Philips para calcular rápidamente el ahorro que puede conseguir con Starsense y comparar el periodo de amortización con otras soluciones.
6:0019:00
0%
20%
40%
60%
80%
100%
12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 00:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:0021:00 23:00 7:00
Encendido Apagado
Regu
laci
ón
Regulación
Regulación
Ejemplo de variación del nivel de iluminación
Las nuevas tecnologías en el área de la electrónica y las telecomunicaciones crean posibilidades en la ges%ón del alumbrado público.
“Realizadas las primeras pruebas a lo largo del 2006 se obtiene un ahorro total del 38,5% , por lo que se ha optado por la modificación de la Normativa Munici-pal sobre instalación de alumbrado exterior, determinando Starsense como siste-ma idóneo de control de alumbrado y ahorro energético “
FRANCISCO SÁNCHEZ ÁLAMO, JEFE DE LA SECCIÓN DE MANTENIMIENTODE ALUMBRADO E INSTALACIONES
“Ciudad inteligente” Plataforma “Smart City”…
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“Ciudad inteligente” Plataforma “Smart City”…
WiFi
Ondas Portadoras de alta velocidad
Centro Elaboración Datos
Municipio Mantenimiento
Display Informativo
Comunicación
Video Vigilancia
Armario Eléctrico
INTERNET
O INTRANET
PLC - Bridge
xDSL Recarga vehículos
eléctricos
Tele gestión
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GSM/GPRS – Ethernet –VPN
112 kHz POWER LINE
Modulo contról / gestión lampara
Off
On
Modulo contról / gestión armario
Dimming
Reducción
Ios Servidores de supervision
Software supervision
Sistema Telecontrol del Alumbrado Público - Arquitectura
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4. El control de la Luz a nivel urbano y vial, según necesidades y periodos (la Tele-gestión)