la lampara de inducción.

Sener Siul
Recopilado para:
Carlos Renes
Burgos 18 de Diciembre de 2014
LA LAMPARA DE INDUCCIÓN.
La tecnología básica para la lámpara de inducción no es nada nuevo.
Esencialmente, una lámpara de inducción es una lámpara fluorescente sin
electrodos. Al no tener electrodos, la lámpara opera bajo los principios
fundamentales de la inducción electromagnética y la descarga eléctrica en gas
para crear luz.
Esto da por resultado una lámpara con una prolongada vida. Con una durabilidad
de 100,000 horas, este sistema puede equivaler a 100 cambios de lámpara
incandescente, o bien cinco cambios de lámpara de descarga de alta intensidad,
o, a ocho cambios de lámpara fluorescente.
Basados en estos bien conocidos principios, se puede generar luz vía descarga
eléctrica en gas a través de simple magnetismo. Transformadores
electromagnéticos que consisten de aros con bobinas metálicas, crean un campo
electromagnético al rededor del tubo de vidrio que contiene el gas, usando una
alta frecuencia generada por un inductor electrónico. El camino de descarga,
inducido por las bobinas, forma un ciclo cerrado causando la aceleración de los
electrones libres, que chocan con los átomos de Mercurio y excitan sus
electrones. Según estos electrones excitados de los átomos regresan de este
estado de alta excitación a un nivel estable, emiten radiación ultravioleta. Esta
radiación ultravioleta creada es convertida en luz visible al pasar a través del
recubrimiento de Fósforo en la superficie del tubo. La forma de la lámpara de
inducción maximiza la eficiencia de los campos que son generados.
Las ventajas de estas lámparas se pueden resumir en los siguientes puntos:




Bajo consumo de energía.
No requiere mantenimiento.
Puede montarse en las luminarias existentes.
Encendido instantáneo en “frío” y “caliente”.
Las características de estas lámparas las hacen idóneas para cualquier tipo de
colocación, tanto para industria como para uso particular, ya que se pueden
utilizar en la industria, hostelería, hospitales, farolas de la calle, comercios,
residencias etc. Sus propiedades las colocan en situación ventajosa frente a las
lámparas tradiciones, tal y como se verá en detalle más adelante:
















Largo rendimiento: Hasta 60.000 horas. No utiliza electrodos. Mínimo
mantenimiento.
Superior ahorro de energía: 70% y 40% menor que incandescencia y HID,
respectivamente.
Baja generación de calor: Por debajo de los 80ºC. Reduce costes de AC, y
riesgo de incendio.
Alta eficacia de iluminación: Eficacia entre 80 y 90 Lumen por Watio.
Alto rendimiento cromático: Superior a 80 CRI.
Varias temperaturas de color: 2700K, 3500K, 5000K, 6000K.
Baja depreciación de luz: <= 5% a las 2.000 horas, 30% a las 60.000 horas.
Balasto con alto factor de potencia: Superior al 0’98.
Encendido y reencendido inmediato: Instantáneo, sin tiempo de espera
para el reencendido.
Sin parpadeos: Frecuencia de 210 Khz, reduce fatiga y esfuerzo visual, sin
deslumbramientos.
Amplio rango de voltaje: Con entrada fluctuante de +-10%, desvío de salida
menos al 3%.
Tolerancia de temperatura: Encendido fiable incluso a -40ºC.
Baja distorsión armónica total: THD < 7% certificado por la Clase
Internacional C estándar.
Altamente ecológica: Respetuosa con el medio ambiente, Amalgama de
mercurio menor al 0’25mg.
5 años de garantía: De las más altas en iluminación.
Compatibilidad electromagnética: Cumple TODAS las normas
internacionales; FCC, CE, UL y CCC.
Tal y como se ha comentado antes, las lámparas de inducción magnética son
aplicables a todo tipo de ambiente, tanto particular como comercial e industrial.
Se pueden reagrupar en cuatro grandes grupos, aparte de lo que son en sí las
propias bombillas: modelo Campana, modelo para Empotrar, modelo
Proyectores y modelo Farolas.
Tecnología para reducir costos: Luminarias de inducción magnética
Los avances tecnológicos han reposicionado este tipo de iluminación en el
mundo industrial. No solo su vida útil alcanza duraciones sorprendentes, sino
que aporta una gran eficiencia en el uso de energía. Todo lo anterior se suma a
un rápido encendido, permitiendo la automatización con una calidad lumínica
amigable con la visión humana.
La tecnología de iluminación por inducción electromagnética, conocida por lo
general como inducción magnética, no es nueva, sin embargo los últimos
avances tecnológicos han permitido un importante desarrollo. Básicamente su
construcción es similar a una luminaria fluorescente tradicional, pero en vez de
excitar el gas a través de un filamento incandescente, mediante temperatura, el
gas se excita con un campo electromagnético. Es decir no requiere filamentos,
que son los elementos que se desgastan en forma prematura y reducen el
desempeño en una lámpara fluorescente tradicional. Esto ha permitido alcanzar
una gran vida útil y producir lámparas de mayor potencia.
Las luminarias de inducción magnética de última tecnología son alimentadas por
una fuente electrónica de alta eficiencia, lo que se traduce en un menor consumo
de energía para iluminar. Además no tienen efecto estroboscópico, es decir no
producen el molesto parpadeo. Por otra parte, los avances en materiales han
permitido generar una luz más concentrada en el espectro visible humano,
característica denominada “índice de rendimiento de color”. Esta calidad de la
luz emitida, muy cercana a la luz natural, permite una mayor capacidad para
discriminar los relieves y tonalidades en los objetos. En el caso de aplicaciones
como los trabajos de control y selección de fruta, a los operadores se les facilita
discriminar colores y pequeños defectos. Adicionalmente su rendimiento se ve
favorecido pues se cansan menos que con la iluminación convencional.
AHORRA HASTA UN 65% RESPECTO DE LAS LUMINARIAS MÁS
UTILIZADAS
Respecto de la lámpara más tradicional incandescente o halógena, la reducción
de consumo de energía para una capacidad de iluminación equivalente es
dramática. Puede alcanzar hasta diez veces, es decir con un consumo de 100
watt se logra iluminar lo que antes con 1.000 watt. Respecto de otras tecnologías,
tales como lámparas de sodio, haluro metálico, etc., más ampliamente utilizadas
en la industria, el ahorro puede alcanzar sobre un 65% de la energía utilizada en
una empresa por concepto de iluminación. Mientras estas últimas requieren de
un tiempo de reencendido que puede llegar hasta 15 minutos, las luminarias de
inducción magnética poseen encendido instantáneo. Tal característica permite
un ahorro adicional de energía, ya que es posible automatizarla mediante
sensores que las enciendan sólo cuando es necesaria su operación.
La instalación es similar a las luminarias tradicionales y se han desarrollado
todos los modelo equivalentes, para las distintas aplicaciones. Es decir, los
distintos modelos existentes contemplan campanas industriales, proyectores de
área, luminarias de calle, luminarias de techo, etc.
El reemplazo de lo existente no requiere de ninguna instalación especial. Un
soporte técnico puede ayudar a su especificación, selección y aplicación de
acuerdo a cada requerimiento específico. En el mercado chileno existen varias
empresas que ofrecen esta tecnología. EcoEnergy, por ejemplo, realiza los
estudios para nuevas instalaciones o para el reemplazo de luminarias existentes
mediante modelamiento y simulación; esto permite asegurar el nivel de
iluminación para el cumplimiento de valores recomendados o para el
cumplimiento de la norma del país, que establece los niveles mínimos de
iluminancia en diferentes áreas industriales. Este análisis se complementa con
un estudio que permite calcular el nivel de ahorros logrados y el periodo de
retorno de la inversión en cada caso.
VIDA ÚTIL DE 100.000 HORAS
Una luminaria de inducción magnética tiene una vida útil esperada de 100.000
horas, debido a la cualidad ya señalada de no poseer filamentos que se degasten
y reduzcan la capacidad, como ocurre en las luminarias tradicionales de mayor
potencia. Una luminaria incandescente dura 1.000 horas y en el mejor de los
casos las luminarias de sodio y haluro metálico alcanzan una vida útil de 20.00
horas. Las luminarias con tecnología LED poseen una vida útil media entre
30.000 y 50.000 horas, es decir en el mejor de los casos logran la mitad de la
vida útil que una luminaria de inducción magnética y son en la actualidad
significativamente más caras. Como se desprende de lo anterior, el costo de
mantenimiento y reposición se reduce de manera considerable al adoptar la
tecnología de inducción magnética.
Las luminarias de inducción magnética trabajan a una temperatura promedio
superficial de menos de 90oC, mientras que las luminarias tradicionales llegan a
superar los 350 oC. La menor liberación de calor al ambiente resulta una gran
ventaja en ambientes donde se debe tener una temperatura controlada. En la
industria de alimentos, por ejemplo, implica un ahorro adicional en los sistemas
de refrigeración, pues la iluminación aporta menos calor al recinto.
RÁPIDA EXPANSIÓN EN SECTORES PRODUCTIVOS
Las lámparas de inducción magnética hace años que se están utilizando en
EEUU, Japón, China etc., hace cinco años iniciaron la introducción de esta
tecnología en países en desarrollo, como en Chile y la minería (Anglo American)
-previa validación de los ahorros y sus prestaciones por una empresa de
ingeniería independiente- fue la primera en incorporarla. Hoy las empresas de
ese sector la están adoptando en forma progresiva. En paralelo, otros sectores
industriales, como el de alimentos, han ido conociendo sus ventajas e
instalándolas en sus plantas. En particular en el sector agrícola los primeros en
introducirlas fuero las plantas de packing de MULTIFRUTA y UNIFRUTTI. En la
actualidad son muchas más las que están reemplazando sus luminarias
tradicionales y, sobre todo, considerándolas en el diseño de sus nuevas plantas.
En la mayoría de los casos de reemplazo de la iluminación existente, el retorno
de la inversión se logra en menos de un año, dependiendo de las horas de
operación. Cuando se considera su implementación en proyectos nuevos y se
incluye el costo de iluminación alternativo, el retorno es con seguridad de menos
de un año. En esta evaluación se considera tanto el ahorro de energía como el
menor costo de mantenimiento y reposición. En el caso de la industria de
alimentos, se debe estimar también el beneficio asociado al menor consumo de
energía del sistema de refrigeración, ya que es relevante. Desde el punto de vista
operacional, se debe ponderar asimismo la calidad de la iluminación, dado su
impacto en la eficacia de los procesos.
Como revisamos anteriormente, el reemplazo es conveniente en la mayoría de
los casos y con toda seguridad en instalaciones nuevas. En relación a la
tecnología LED, si bien está en desarrollo con excelentes expectativas, en
general no recomendamos por el momento su aplicación en ambientes
industriales y en potencias mayores a 40 watt; donde la tecnología de inducción
magnética posee aún técnica y económicamente importantes ventajas.
Figura 1. Principio
electromagnética.
de
funcionamiento
Figura 2. Modelos de luminarias.
lámparas.
de
luminaria
de
inducción
Figura 3. Modelos de
BURGOS