CONICET - Iluminación Luz Solar Fibra Óptica

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  • 7/23/2019 CONICET - Iluminacin Luz Solar Fibra ptica

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    DISPONIBILIDAD COMERCIAL DE SISTEMAS DE TRANSPORTE DE LUZ NATURAL.

    Leandro Ferrn

    1

    , Andrea Pattini

    2

    , M. ngel Lara

    3

    .LAHV-INCIHUSA- CRICYT- CONICET,Avda. Ruiz Leal s/n Parque Gral. San Martn 5500, Mendoza, Argentina.

    IFIR-CONICET-UNR,

    27 de febrero 210 bis 2000, Rosario.Email: [email protected]

    RESUMENEl presente trabajo aborda una revisin, desde un enfoque de disponibilidad comercial, de sistemas de transporte deiluminacin natural y sus elementos componentes. Se presenta una clasificacin por medio de tablas, que contienen una seriede criterios mediante los cuales se puede determinar la aplicaron de sistemas segn los resultados que se desee obtener.Se detalla una tipificacin en tres sub-sistemas: Sistema Colector, Sistema Transportador y Sistema Emisor de luz natural;cada uno de ellos desarrollado a travs de tecnologas que responden a principios de funcionamiento diferentes y compuestospor distintos elementos y materiales. El aporte ms relevante de la presente publicacin es el de presentar una matriz de ladisponibilidad comercial en materia de sistemas de transporte de luz natural, identificando el subsistemas de transporte como

    el elemento que requiere de mayores innovaciones, representando una oportunidad comercial en la generacin de tecnologasendgenas por parte de las empresas nacionales.

    INTRODUCCINA partir de la experiencia realizada durante el trabajo DISEO DE LUMIDUCTOS DE BAJO COSTO PARA VIVIENDA BIOCLIMTICAUNIFAMILIAR, (Pattini, et al., 2003), se percibi claramente la ausencia de un lumiducto desarrollado con tecnologasregionales, que este disponible comercialmente en el mercado nacional. Segn Carlota Perez, este hecho puede encontrarexplicacin en el modelo tecnolgico de la dcada del 90 en la Argentina, donde la tan lamentada falta de "puente" entre lacapacidad local de generacin de ciencia y tecnologa era consustancial con el modelo de industrializacin adoptado; nohabiendo en el aparato productivo ni necesidad de formular demandas hacia la tecnologa local, ni capacidad para asimilar laposible oferta de innovaciones provenientes de sta. La tecnologa era una mercanca que se compraba a quienes la habandesarrollado y utilizado por muchos aos y la poltica tecnolgica adecuada era una poltica de regulacin del comercio detecnologa. Esto era as para el mundo de la produccin, aunque desde el mundo especializado de la ciencia y la tecnologacostara aceptarlo. El conocimiento necesario para operar tecnologas maduras y optimizadas se obtena afuera. En estascircunstancias no haba razn para que se generaran demandas hacia la capacidad tecnolgica local. (Perez, 1996)Hoy en da, la tecnologa ha dejado de ser una variable ms a tomar en cuenta y se ha incorporado como herramientaestratgica fundamental, tanto a nivel de cada empresa como a nivel del pas en su conjunto. Esto se debe a dos razonesbsicas, una de carcter temporal y la otra de carcter permanente. La primera es el hecho de estar atravesando un perodo detransicin tecnolgica; la segunda el hecho de que el patrn tecnolgico emergente es intensivo en tecnologa (Perez, 1996)Efectivamente, existen en la actualidad, ya dentro del circuito comercial, nuevos desarrollos tecnolgicos de carcterinnovador relacionados con el aprovechamiento de energas alternativas, en particular nos referiremos a los sistemas detransporte de luz natural, que utilizan como estrategia diferenciadora la promocin del aprovechamiento de la luz del solcomo un medio eficiente para lograr importantes ahorros energticos y alcanzar altos niveles de confort visual.Enmarcados este contexto, la iluminacin natural y el impacto de las estrategias en iluminacin son consideradas como unaspecto vital para los propietarios de los edificios, para los diseadores y para los ocupantes o usuarios debido al uso deenerga elctrica y sus emisiones contaminantes asociadas (IEA, 2003). Los diseos que ponen a las necesidades humanas enprimer lugar y promueven ahorros de energa se caracterizan por la integracin entre el conocimiento y el manejo de lacantidad de luz natural disponible, la respuesta de los usuarios y los costos de las tecnologas empleadas.El presente trabajo aborda una revisin de la disponibilidad comercial sistemas innovadores de transporte de luz

    denominados Lumiductos. El estudio de una clasificacin en materia de lumiductos, con el agregado de informacinactualizada referente a los costos econmicos, disponibilidad de componentes en el mercado nacional y sus beneficios einconvenientes permitir establecer pautas para el diseo y proponer lneas de avance para futuras investigaciones orientadasal desarrollo de sistemas con tecnologas endgenas.

    PALABRAS CLAVE: Lumiductos, Clasificacin, Disponibilidad Comercial, Costos.

    METODOLOGIA:El mtodo utilizado se basa en la bsqueda bibliogrfica de antecedentes en distintos canales: internet, consulta a empresas,folleteria comercial, consulta a investigadores del rea, etc. En una segunda instancia se proces la informacin para serpresentada en de tablas graficas que permitan una rpida visualizacin de las caractersticas principales de cada sistema.

    1Becario doctoral CONICET2Investigadora Adjunta CONICET3Investigador independiente CONICET

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    SISTEMAS GENERALES DE APOVECHAMIENTO DE LUZ SOLARLos sistemas de uso de luz natural son, adaptaciones aplicadas a las aberturas laterales o cenitales de la arquitectura con elobjetivo de optimizar la cantidad y mejorar la distribucin de la luz en los espacios interiores. Estos sistemas pueden estarconstituidos por elementos fijos o mviles, entre los que podemos identificar por ejemplo, paneles vidriados especiales,estantes de luz, difusores, u otros elementos de redireccionamiento de la luz. Para el caso de los elementos mviles, el controlde los mismos puede ser por medio de comandos manuales o sistemas automticos, y estos ltimos a su vez, pueden basar laactivacin de sus mecanismos en la disponibilidad de la luz natural exterior. Dentro de los Sistemas Generales deaprovechamiento de la luz solar podemos reconocer elementos con distintos principios de funcionamiento, como por ejemplo

    paneles de reflexin, prismas refraccin, films hologrficos, fibras pticas, etc. El principio de funcionamiento de cadasistema define su clasificacin, que para los Lumiductos es denominada Sistemas de Transporte.

    SISTEMAS DE TRANPORTE DE LUZ NATURALIncluidos dentro de los sistemas de Transporte de luz se encuentran los Lumiductos, los sistemas de transporte de luz porFibra ptica y los Revestimientos Anhidolicos, compuestos por lentes y parbolas de material reflexivo. Existe en laactualidad una importante oferta de mercado en sistemas de lumiductos, desarrollados y aplicados en su mayora por pasescentrales, como una respuesta eficiente en la reduccin del consumo elctrico de edificios comerciales. La instalacin deestos sistemas presenta una muy alta rentabilidad econmica y energtica, ya que por lo general se trata de sistemasequipados con motores de seguimiento solar (tracker), que captan la mxima cantidad de radiacin solar posible a toda horadel da, con un consumo de entre 12V y 24V, alimentados por paneles fotovoltaicos asistidos por energa elctrica. Por otrolado, existe tambin la fabricacin y aplicacin de sistemas de lumiductos pasivos, para instalaciones verticales uhorizontales, cuya hora de mayor rendimiento en el da esta determinada por los ndices de radiacin del cielo de diseo conel que actan y el diseo de la fotometra del colector. (Tabla 1)

    ClasificacinNombrecomercial Esquema Descripcin Beneficios Inconvenientes

    HimawariSensor solar, motor depasos y conjunto de lentesde fresnel que dirige luztravs de fibra ptica.Modelos de 6 a 198 lentes.

    Maximoaprovechamientodel sol. Tipologa deemision similar a lasde focos electricos

    Tecnologia ymantenimiento decosto muy elevado.Consumo elctrico.

    Solux

    Lente de fresnel que dirigeluz travs de guias conliquido.

    Maximoaprovechamientodel sol. Tipologa deemision similar a las

    de focos electricos

    El liquido se filtrapor las guias. Lasbajas temperaturascongelan el liquido.

    Lighttron

    Sisitema de espejos conmotor de pasos que dirije laluz a un punto elegido

    Maximo

    aprovechamientodel sol. Iluminagrandes areas

    interiores oexteriores

    Tecnologia y

    mantenimiento decosto elevado.Consumo elctrico.

    Alto grado deexposicin al clima

    Kuzelka

    Sisitema de espejos conmotor de pasos que dirije laluz a un punto elegido

    Maximoaprovechamientodel sol. Iluminagrandes areasinteriores oexteriores

    Tecnologia ymantenimiento decosto elevado.Consumo electrico.Alto grado deexposicion al clima

    Solar Tracker

    Espejo con motor de pasosque dirije la luz a un puntoelegido

    Maximo

    aprovechamientodel sol. Iluminagrandes areasinteriores oexteriores

    Tecnologia ymantenimiento decosto elevado. Altogrado de exposicional clima

    Solaris

    Cupula acrilica con laminasinternas giratorias y espejoredireccionador inferioradosado al sistema

    Maximoaprovechamientodel sol. Reflectorprotegido. Fcilinstalacin

    Tecnologia ymantenimiento decosto elevado. Altogrado de exposicionvandalica.

    So Light

    Cupula acrilica con discosacrilicos facetados internos,giratorios

    Maximo

    aprovechamientodel sol. Nivel deiluminacionconstante. Reflectorprotegido

    Necesidad demantenimiento depiezas moviles.Consumo electrico.

    HeliobusConcentrador parabolicogiratorio con forma decuchara que redirige la luz aun conducto transportadorreflexivo.

    Maximoaprovechamientodel sol. Rigidezestructural. Buena

    distribucin interiorde luz.

    Necesidad demantenimiento depiezas moviles.

    Consumo electrico.

    Solatube

    Cupula acrilica con pantallareflectora intena que dirige

    la luz por un conductoreflexivo

    Rigidez estructural,facil instalacin,

    costo accesible.

    Rendimientomoderado, distancia

    de transmision corta

    Litra ConBloques o paneles de fibraoptica compactada conconcreto fino, depropiedades translucidas,

    que tranporta luz a los

    interiores.

    Solucion a lailuminacion naturalde espacios desde

    la estructura mismade la arquitectura.

    Alto impacto sobrela imagenarquitectonica,puede perjudicar la

    sensacin de

    intimidad.

    Sistemas de Transporte de Luz

    Clasificacion de sistemas Comerciales de Lumiductos

    Aplicaciones

    Uso residencial, espaciosinteriores, cultivosinteriores, iluminacioncomercial, etc

    Sistemas deTransporte de

    Luz conmovimiento

    Edificio de oficinas en elcentro de la Ciudad deViena.

    Labor fr regenerativeEnergien, "VillaSonnenschein",Fachhochschule fr Wirt-schaft & Technik, Alemania

    Espacios interiores,acuarios, cultivos interiores,iluminacion comercial, etc

    Espacios interiores,acuarios, cultivos interiores,spots, iluminacioncomercial, etc

    German Museum ofTechnology de Berlin

    Uso residencial, espaciosinteriores, iluminacioncomercial, etc

    Sistemas deTransporte deLuz estaticos

    Sistema Analisis general

    Potsdam Place, Berlin -Proyecto piloto en Edificio

    Escolar, St. Gallen -Lightpipe WiesengrundWinterthur, Suiza

    Uso residencial, espaciosinteriores, iluminacioncomercial, etc

    Airport, Manchester -Hedebygade, Dinamarca -National Museum Korea,

    Corea del Sur

    Tabla I- Clasificacin de sistemas comerciales de trasporte de luz.

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    SUBSISTEMAS COMPONENTES DE ARTEFACTOS DE TRANSPORTE DE LUZ.Cada artefacto de transporte de luz puede dividirse en tres sub-sistemas: Colector, Transportador y Extractor de luz; cada unode ellos compuesto por distintos elementos y distintas tecnologas que responden a principios de funcionamiento diferentes.Elcolectorpuede estar conformado un espejo, generalmente cncavo, o un lente Fresnel, un sistema rotativo de doble placaprismtica, un helistato o simplemente una cpula transparente.El transportadorpuede ser un tubo metlico con una superficie interna pulida altamente reflexiva. Existen varios tipos detransportadores: tubos metlicos reflexivos, fibras pticas, tubos de acrlico slido, o prismas para guiar la luz. La eficienciadel sistema depende principalmente del conducto, su calidad y su longitud. La eficiencia de un buen sistema puede llegar a

    exceder el 25 %, medido desde la luz incidente en colector, hasta el emisor de luz en la habitacin. (Fernndez Xifra, 2002)ElExtractordistribuye la luz que sale del sistema de transporte hacia el espacio a iluminar. Se hace poco evidente que la luznatural halla sido conducida por una cierta distancia, entonces es comn que los ocupantes del edificio demanden la mismacalidad de iluminacin que se obtiene de una luminaria corriente (luz artificial). El emisor es similar a una luminaria parailuminacin elctrica y segn la tarea visual puede ser directo, semi-directo, difusor, semi-indirecto o totalmente indirecto.A continuacin se presenta una serie de tablas que clasifican los mecanismos existentes para estos tres sub-sistemas, en lasque se especifica la denominacin, una imagen grafica del componente, beneficios e inconvenientes de cada uno y su origende fabricacin. Los costos presentados para cada elemento han sido cotizados en general por empresas nacionales, y estnexpresado en dlares estadounidenses (u$d). (Tablas 2, 3, 4)

    Denominacin Esquema Descripcin Beneficios Inconvenientes

    ConcentradorFresnel

    Se trata de un lente

    obtenido a partir del rebaje

    con cortes de una lente en

    anillos circulares

    concntricos consecutivos.

    Amplifica la

    potencia de luz

    solar. Peso y

    espesor reducidos

    Alta transmisin de

    calor. El ngulo de

    incidencia determina

    el rendimiento.

    Movimiento mecnico

    Importada

    u$d 139 + envio-

    Lmina plstica

    1mt x 1,25mt

    Longitud focal 40"(1)

    Laser Cut PanelPanel acrilico con micro

    cortes colocado entre dos

    vidrios. Los cortes funcionan

    como espejos que

    redireccionan la luz.

    Peso y espesor

    reducidos. Alto

    rendimiento

    Rendimiento segn la

    profundidad de los

    cortes y angulo de

    incidencia.

    Posibile

    fabricacin

    Nacional -

    Importada

    u$d 265 x mt2

    acrilico de 40mm

    (2)

    Panel Prismtico

    Panel acrilico moldeado con

    una cara plana y una cara

    con prismas o cuas

    triangulares

    Peso y espesor

    reducidos. Buen

    rendimiento.

    Aprovechamiento

    de la luz difusa

    Costo de de

    instalacin elevado. El

    ngulo de incidencia

    solar determina el

    rendimiento

    Nacional -

    Importada

    u$d 148 x mt2

    acrilico de 25mm

    (3)

    Micro Laminas

    Reflexivas Laminas transversales y

    vertical que reflejan la luz

    incidente. Fabricadas en

    plstico con metalizacion de

    aluminio.

    Aprovechamiento

    de la luz directa y

    difusa. Exclusion

    del calor

    Tecnologia ymantenimiento de

    costo elevado. El

    grado de incidencia

    solar determina el

    rendimiento

    Posibile

    fabricacin

    Nacional -

    Importada

    u$d 216 x mt2

    costo de

    instalacin (4)

    Espejo

    Direccionador

    (Heliostato)Sistema de espejos

    metalicos que diecciona la

    luz hacia espacios interiores

    o abiertos.

    Aprovechamiento

    de la luz directa y

    difusa.Iluminacin

    de grandes areas.

    Tecnologia y

    mantenimiento de

    costo elevado. El

    grado de incidencia

    solar determina el

    rendimiento

    Posibile

    fabricacin

    Nacional -

    Importada

    u$d 250 reflector

    de 1,20mtx1,20mt

    + u$d 372 motor

    de dos ejes de giro

    (5)

    Colector

    ParabolicoPlano metlico de curvatura

    doble parabolica (cncavo)

    que concentra la luz

    captada en distintos puntos

    segn el ngulo de

    incidencia.

    Aprovechamiento

    de la luz directa y

    difusa.Buena

    relacion costo

    rendimiento.

    A mayor superficie

    mayor captacin,

    elevado peso,

    acabado pulido de

    alto costo.

    Posibile

    fabricacin

    Nacional

    u$d 78 estimado

    material + mano de

    obra, para colector

    de 1mt2

    desplegado. (6)

    Concentrador

    Anhidolico Sistema de espejos y lentes

    que concentran la luz

    elevando el rendimiento de

    la radiacin disponible

    Amplifica la

    potencia de luz

    solar.

    Altas exigencias de

    precisin en el

    instalacin.

    Posibile

    fabricacin

    Nacional -

    Importada

    u$d 360 estimado

    parabolas + lentes.

    (7)

    Clasificacion de sis temas de Transmision de Luz Solar

    Costo

    Asociado a sistemas

    de transmisin por

    fibra ptica y

    difusores tipo spot.

    Asociado a sistemas

    de transmisin tipo

    ducto. Uso en

    ventanas laterales y

    senitales

    Asociado a sistemas

    de transmisin tipo

    ducto. Uso en

    ventanas laterales y

    senitales

    Asociado a cubiertas

    anhidolicas y

    sistemas de

    captacion senitales.

    Asociado a sistemas

    de transmisin por

    sistema de espejos.

    Asociado a sistemas

    de transmisin tipo

    ducto, senitales y

    laterales

    Sub Sistemas de Coleccin

    ClasificacinSistema

    Origen

    Asociado a sistemasde transmisin tipo

    ducto. Uso en

    ventanas laterales y

    senitales

    Analisis generalSistemas Asociados

    Sub Sistemasde Coleccin

    Tabla II Subsistemas de Coleccin.

    1.

    Sin disponibilidad en el mercado nacional, cotizado porhttp://www.edmundoptics.com2.

    Cotizado por DAYPLAS S.A.,Mendoza, incluido el costo del corte lser.3.

    Cotizado por DAYPLAS S.A,Mendoza4.

    Sin disponibilidad en el mercado nacional, cotizado porSITECOGhb.5.

    Cotizado por DAYPLAS S.A., Mendoza6. Cotizado por ACEROS CUYO,Mendoza7.

    Cotizado por ACEROS CUYO,Mendoza

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    Denominacin Esquema Descripcin Beneficios Inconvenientes

    Fibra OpticaConsiste en varias hebras

    delgadas de vidrio o plstico

    con dimetro de 50 a 125

    micras con un revestimiento

    que rodea y protege al

    ncleo.

    Alto coeficiente de

    tramitancia, filtro

    selectivo de

    longitudes, buen

    rendimiento de

    color. Versatilidad

    de aplicaciones.

    Alto costo, fragilidad

    del sistema instaladoImportada

    u$s 68 x mts,

    Dimetro til

    15.8mm - minimo

    recomendado 5

    cables tipo

    multifilar (126 x0,75mm) (8)

    Guias de luz

    liquidasSimilares a las fibras opticas

    plasticas, pero con su

    interior lleno de liquido.

    Muy bajas prdidas

    de transmisin

    lumnica

    El liquido se filtra porlas guias y las bajas

    temperaturas lo

    congelan.

    Posibilefabricacin

    Nacional -

    Importada

    u$d 62 x mts lineal

    diametro 3 mm (9)

    Guias acrilicas

    solidas Prismas o cilindros solidos

    de material plastico

    translucido que transmite la

    luz por el principio de

    reflexion total interna.

    Alto coeficiente de

    tramitancia,

    transmisin de

    altos flujos de luz

    segn diametro,

    rigidez estructural

    Dificultad de

    instalacin, baja

    resistencia mecanica

    alto costo, fragilidad

    del sistema

    Importada

    u$d 75 x mts lineal

    diametro 3 mm

    (10)

    FILM OPTICO - con

    estructuras prismaticas

    tridimensionales que reflejan

    la luz entrante. La

    orientacin del facetado

    determina el patrn reflexivo

    deseado.

    Alto coeficiente de

    tramitancia, buen

    rendimiento de

    color.

    Dificultal en el forrado

    interno de los ductos,

    baja resistencia

    mecanica, dificultad

    de manipulacin

    Importadau$d 54 x mts x

    1,5mc (11)

    MYLAR - Pelcula

    termoplstica con

    orientacin biaxial,

    compuesta del glicol de

    etileno y dimethyl

    terephthalate (DMT).

    Alto coeficiente de

    tramitancia, buen

    rendimiento de

    color.

    Dificultal en el forrado

    interno de los ductos,baja resistencia

    mecanica, dificultad

    de manipulacin

    Importadau$d 89,952.54mtx1,2mtx2mc

    (12)

    TUBO - Conductos de acero

    inoxidable pulido espejo en

    su interior. Se conforman a

    medida segn la instalacion

    Buen coeficiente de

    tramitancia, buen

    rendimiento de

    color.

    Proceso de pulido de

    alto costo

    Posibile

    fabricacin

    Nacional

    u$d 79 estimado

    material + mano de

    obra, para 2mt de

    tubo de 300mm de

    diametro. (13)

    GUIA SOLIDA DE

    PERIMETRO PRISMATICO

    seccin cuadrada o

    cilndrica de acrilico con

    micro-secciones prismticas

    Alto coeficiente de

    tramitancia, buen

    rendimiento de

    color.

    Dificultad de

    instalacin, baja

    resistencia mecanica

    alto costo, fragilidad

    del sistema

    Importada

    u$s 109 x mts,

    Dimetro til

    50mm (14)

    Sisitemas

    AereosConjunto de lentes oparabolas enfocadas a la

    distancia

    Baja intervencin

    arquitectonica parala instalacin,

    transmite grandes

    flujos de luz.

    Requiere presisin en

    la orientacion de lasparabolas para

    minimizar perdidas

    por mal enfoque.

    ImportadaSin costo enelementos de

    transporte. (15)

    Asociado a

    concentradores

    Fresnel,

    Concentradores

    Anhidolicos, LCP y

    Concentradores

    parabolicos

    Asociado a

    concentradores tipo

    Fresnel de alto

    rendimiento

    ClasificacinSistema Analisis general

    Sistemas Asociados Origen

    Asociado a

    concentradores tipo

    Fresnel de alto

    rendimiento

    Costo

    Sub Sistemas de Transporte

    Sub Sistemas

    de Tranporte

    Ductos

    Reflexivos

    Asociado aconcentradores tipo

    Fresnel de alto

    rendimiento

    Asociado aconcentradores tipo

    Fresnel de alto

    rendimiento

    Asociado a

    concentradores

    Fresnel,Concentradores

    Anhidolicos, LCP y

    Concentradores

    parabolicos

    Asociado a

    concentradores

    Fresnel,

    Concentradores

    Anhidolicos, LCP y

    Concentradores

    parabolicos

    Asociado a

    concentradores

    Fresnel,

    Concentradores

    Anhidolicos, LCP y

    Concentradores

    parabolicos

    Tabla III Subsistemas de Transporte

    8. Cotizado por http://www.fibrasopticas.com.ar9. Cotizado EXFOElectro-Optical Engineering Inc., http://www.exfo-uv.com10.

    Cotizado por http://www.fibrasopticas.com.ar11.

    Cotizado por RODIN S.A, Mendoza, ms $11 por mt. lineal de instalacin.12.

    Cotizado en http://www.bestgrowlights.com , Tacoma, Wa., sin inclusin de gastos de envo.13.

    Cotizado por ACEROS CUYOMendoza.14. Cotizado por DAYPLAS S.A. Mendoza

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    enominaci n Esquema Descripcin Beneficios Inconvenientes

    Fibra OpticaConsiste en varias hebras

    delgadas de vidrio o plstico

    con dimetro de 50 a 125

    micras con un revestimiento

    que rodea y protege al

    ncleo.

    Posibilidad de

    aplicaciones tipo

    spot, lineas de luz

    perifricas,

    ramificacin de

    puntos iluminados.

    Dificultad para la

    iluminacin de

    grandes areas, alto

    costo.

    Importada

    u$d 68 x mts,

    Dimetro til

    15.8mm - tipo

    multifilar (126 x0,75mm) (16)

    Difusores

    Pueden ser plasticos, decristal, o metalicos tipo

    louver, cromados, mate o

    blancos.

    Funciona como una

    luminariaconvencional, pero

    alimentada por luz

    netural.

    Durante periodos debaja coleccin reduce

    considerablemente el

    nivel de luz emitida

    Nacionalu$d 3,5 - 400mm x

    400mm (17)

    Extractores

    Sisitema de espejos que

    refleja un porcentaje de la

    luz incidente, dejando pasar

    un resto.

    Ayuda a mentener

    niveles de

    uniformidad en

    interiores de

    grandes

    dimensiones.

    Durante periodos de

    baja coleccin reduce

    considerablemente el

    nivel de luz emitida

    Posibile

    fabricacin

    Nacional

    u$d 35 x mt2 -

    mano de obra

    segn la

    instalacin (18)

    Sub Sistemas

    Extractores

    residencial,

    comercial,

    decoracin,

    publicidad,

    estetoscopia,

    iluminacion puntual,

    cultivos vegetales.

    Residencial,comercial, grandes

    ambientes.

    Residencial,

    comercial, grandes

    ambientes,

    iluminacin en

    profundidad.

    Sub Sistemas Extractores

    Origen CostoClasificacinSistema Analisis general

    Aplicaciones

    Tabla IV Subsistemas de Extraccin

    16. Cotizado por http://www.fibrasopticas.com.ar17. Cotizado por LUMINEX, Bs As.18. Cotizado por ACEROS CUYO,Mendoza

    ANALISSDe los distintos elementos presentados en la clasificacin precedente, encontramos que un 66,6% de los actualescomponentes utilizados en la fabricacin de Sistemas de transporte de luz son de origen exclusivamente extranjero, contra un16,6% de elementos que se producen en el pas. El 16,8% de elementos restantes son fabricados por pedido o importadosdesde el extranjero pero poseen un alto grado de factibilidad de ser producidos en serie por la industria nacional.En el caso de los Sub-Sistemas Colectores, encontramos que los componentes que actualmente se utilizan tienen un altoporcentaje de posibilidades de ser producidos por empresas nacionales (71,4%), estando estos asociados en su mayora atecnologas relacionadas con la industria metalmecnica (2, 4, 5, 6, 7).Para el caso de los Sub-Sistemas de Transporte, vemos en cambio que la posibilidad de produccin nacional de elementos sereduce a un 25% (9, 13), con el agravante de que la mitad de este porcentaje corresponde a elementos asociados a Sub-sistemas de Coleccin de produccin extranjera, lo que no permitira el desarrollo de un Lumiducto con tecnologaenteramente nacional. La respuesta a este problema podra buscarse en el desarrollo de nuevas aplicaciones a los principiosde funcionamiento fsico, que conjugue un rendimiento eficiente con la posibilidad de utilizar tecnologa nacional para lafabricacin de Sub-sistemas de Transporte, o la profundizacin en la investigacin e innovacin de estos Sub-sistemas enrelacin a los Sub-sistemas de Coleccin con los que generalmente estn asociados.(Caractersticas pticas de los materiales).Finalmente, dentro de los Sub-sistemas de extraccin, encontramos que los elementos que permiten aplicaciones deiluminacin general se construyen actualmente en el pas, como componentes estndar o por pedido. Sin embargo, para elcaso de aplicaciones de iluminacin puntual, como son los extractores de fibra ptica, los productos disponibles son solo deorigen extranjero (las empresas productoras de cables de fibra ptica solo comercializan productos de aplicacin en el campode las telecomunicaciones), lo que reduce el campo de tipologas de aplicacin en diversos ambientes.En cuanto al costo de comercializacin de los componentes, en los Sub-sistemas de coleccin se puede apreciar unaimportante diferencia en el rango de precios, relacionada directamente con el tipo de tecnologa necesaria para su fabricacin.En este caso, la produccin de componentes plsticos muestra costos muy elevados en cuanto a la manufactura de bajasseries, debido a que la materia prima para su fabricacin es de origen importado, y a que el costo inicial de maquinaria ymatriceria es muy elevado en comparacin a otras tecnologas.Para los productos fabricados en metal, generalmente acero o aluminio, el incremento del costo se concentra en la fuerteintervencin de mano de obra (productos intensivos en mano de obra), que a falta de maquinaria especifica, se realizamediante una tarea artesanal de pulido de las piezas, realizadas comnmente por encargo como elementos nicos, es decir, no

    seriados. La incorporacin de mecanismos para el seguimiento de la trayectoria solar incrementa el costo de los Sub sistemaspor cuanto estos se pueden fabricar por pedido, pero no se desarrollan en forma seriada en nuestro pas.Para los Sub sistemas de transporte, encontramos que los costos encuentran una variacin menor, rondando un promedio deu$d 72,5 x mt. lineal, y con dos casos extremos, por un lado las guas slidas de permetro prismtico, de u$d 109 x mt. x50mm, y por otro, los tubos de acero pulido, construidos con un costo de u$d 50 x mt x 300mm. Estos componentes no sefabrican en forma seriada en el pas, razn por la cual los costos de fabricacin e instalacin de este tipo de elementos seincrementan considerablemente, debiendo encargar la produccin de piezas como un trabajo especializado, con la laboradicional de una fuerte supervisin y control de la manufactura final de los componentes terminados.Finalmente, los Sub sistemas de extraccin presentados muestran una gran diferencia de costos, directamente relacionada conel tipo de aplicacin para el que est proyectado el sistema, pudiendo encontrarse soluciones altamente estandarizadas onecesitar la proyectacin de un dispositivo especifico.Respecto del costo total de un sistema de Lumiducto, este puede estimarse a travs de la sumatoria del costo de lossubsistemas que lo componen, para lo cual se indica en las tablas precedentes de que manera de encuentran asociadoshabitualmente estos subsistemas para obtener mayores rendimientos. El costo resultante, como ya se indic, seria estimativo,

    ya que el valor de los lumiductos comerciales en el mercado es, por supuesto, menor que el valor de la suma de suscomponentes.

  • 7/23/2019 CONICET - Iluminacin Luz Solar Fibra ptica

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    De esta forma, podemos estimar el precio de un sistema de bajo costo, de 2mt de longitud en u$d 160.5, resultado de lasumatoria de un sistema colector parablico, un sistema de ductos reflexivos de acero y un extractor acrlico. Para el caso deun sistema compuesto por un colector lente de Fresnel y fibras pticas para el transmisor y el extractor, el costo estimadoseria de u$d 547 para una longitud de 2mt.

    CONCLUSIONESDesde el punto de vista de la produccin de Sistemas de Transporte de Luz Natural como artefactos de iluminacin comercialen la Republica Argentina encontramos que las caractersticas y las capacidades de la industria presentaran amplias

    posibilidades de cubrir la fabricacin de los distintos componentes que integran estos sistemas. Sin embargo, es necesario eldesarrollo de nuevos elementos que, basados en la aplicacin de innovaciones aportadas desde el mbito cientfico-tecnolgico, y tomando en consideracin la capacidad real industrial de nuestro pas, generen nuevas propuestas de sistemasde transporte de luz tanto para el mercado nacional como internacional. En futuros desarrollos de investigacin, seraimportante establecer qu aspectos resultan de mayor relevancia para los usuarios al momento de decidir la compra einstalacin de un sistema de transporte de luz, posibilitando a travs de un estudio de estas caractersticas, determinar lasvariables que requieren mayores grados de innovacin y desarrollo para una comercializacin exitosa.Una de las consecuencias de las acciones propuestas podra ser la posibilidad de impulsar la gestacin de nuevas empresas debase tecnolgica especializadas en el rea de las energas renovables.Como conclusin podemos establecer entonces:

    1. Los conocimientos generados dentro del sistema cientfico-tecnolgico nacional no se han podido canalizar an demanera masiva hacia la industria, propiciando as la produccin seriada y comercializacin de Sistemas deTransporte de luz natural.

    2.

    Como Sub sistema, los componentes colectores existentes ofrecen en la actualidad las mayores posibilidades de

    fabricacin en el pas, y su posible exportacin como componentes de Lumiductos al extranjero.3.

    Los Sub sistemas de transporte requieren de importantes estudios y aportes innovativos, en los que deberafocalizar su atencin el sistema cientfico-tecnolgico, para generar nuevas aplicaciones de propiedades pticas demateriales que permitan alcanzar una produccin seriada de artefactos con tecnologas endgenas.

    4.

    Los Sub sistemas de extraccin pueden llegar a un mayor desarrollo, basado en este caso no en el avance deprocesos a nivel tecnolgico, sino en el estudio de necesidades y tipologas de uso frecuente, tanto en mbitoscomerciales como residenciales, relacionadas con las tareas visuales predominantes en los espacios a iluminar.

    REFERENCIAS

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    Aldrans/Innsbruck, Austria, 2000Jutta Schade, E.A.,Daylighting by optical fiber, Master tesis, Lulea University of technology, Sweden, 2002Aizenberg, J., Mills, E.,A Brief History of Light Guides, CIE Technical Committee, 1998Fontoynont, M., Tsangrassoulis, A., Synnefa, A., SynthLight Handbook Chapter 2: Daylighting, revision 2004.Perez, C., Nueva concepcin de la tecnologa y sistema nacional de innovacin,Cuadernos de CENDES, Ao 13 N 31,

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    lumiductos, Revista AVERMA, ISSN 0329-5184, Vol. 6, N 2, 2002.

    AGRADECIMIENTOS:Los autores agradecen la colaboracin de los especialistas y representantes comerciales de las empresas consultadas.

    ABSTRACTThe approach of present paper is a commercial review of the systems of LIGHT PIPES for natural illumination and itscomponent.Paper sample by mean of tables a classification that contains a series of criteria by means of which can determine the use ofeach system according to the results to obtain.A tipificacin in three subsystems is detailed: Collection System, Transporting System and Emitting light System; each oneof them developed through technologies that respond at the beginning of different uses and made up of different componentsand materials.The most relevant contribution of the present paper is to show a matrix of the commercial availability of natural lightingsystems, identifying the subsystems of transport like the element that requires greater innovations, representing a commercialopportunity at the generation of endogenous technologies by part of national industries.