La Iluminación Inteligente avanza hacia los controles independientes.

Cómo es que las innovaciones tecnológicas pueden responder a las nuevas reformas energéticas del estado de California

 El presente artículo fue escrito por Amanda Kolson Hurley, escritora especializada en arquitectura, diseño y sustentabilidad, publicado en la revista digital Archlighting (9 de agosto, 2013) intitulado “In the network”. El texto nos explica cómo es que las innovaciones tecnológicas pueden responder a las nuevas reformas energéticas del estado de California.

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El creciente desarrollo de los controles automatizados ha sofisticado la llamada “Iluminación inteligente”, la cual pretende cambiar los interruptores de luz manuales por un sistema automático capaz de funcionar por hora y día designados, o incluso estar directamente vinculado a la ocupación del espacio y a sensores de luz natural. Aunque este tipo de sistemas -en el que un panel de control central recibe y regula la retroalimentación de los sensores- es desde hace tiempo bastante popular, la tecnología hace cada vez más inteligente la iluminación.

Con un enfoque de inteligencia distribuida, los nuevos sistemas de iluminación no tienen necesariamente una sola estación de control, sino que pueden programarse como una colonia de hormigas, donde cada miembro trabaja de forma independiente, siguiendo los objetivos generales de la comunidad. De este modo, las estaciones de control pueden ser más pequeñas y numerosas, y las luminarias obtener la capacidad de tomar decisiones individuales, gracias a los sensores y controles integrados.

La estructura general de estos sistemas consiste en la implementación de dispositivos individuales -sensores, reguladores y luminarias- capaces de comportarse de manera autónoma, sin dejar de pertenecer a un sistema flexible y escalable, aseguró Dave Ranieri, vicepresidente de Acuity Brands. “Usted puede controlar (los dispositivos) de forma individual, o puede agruparlos en pequeñas redes y controlarlos por habitación o zonas” mediante un simple cable CAT- 5; de este modo “Si el espacio cambia, todo lo que tienes que hacer es desconectar y conectarlo de nuevo”.

DPR Construction eligió, para la restauración de su oficina en Newport Beach, California, una combinación de controles y accesorios LED para ahorrar energía y alcanzar su objetivo de certificación LEED-CI Gold. En el recinto, los sensores de ocupación se encuentran cada seis u ocho cubículos, en pasillos y en las salas comunes, mientras que los sensores de iluminación natural fueron colocados a lo largo del perímetro exterior del edificio. Los empleados pueden controlar la iluminación desde sus ordenadores o smartphones, y el nivel general de luz puede regularse en un 30% de su potencia total, con el fin de equilibrar la entrada de luz natural y regular el consumo de energía muy por debajo de los requisitos del “Título 24 de California”.

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Los sistemas de iluminación de estado-sólido, que incluyen sensores y controladores LED, son cada vez más necesarios. Enlighted Inc, en Silicon Valley, (una importante consultora en tecnología limpia) ofrece un novedoso sistema de este tipo, donde la ocupación, la luz ambiental y la temperatura, son recopilados a través de una red inalámbrica y se almacenan en una estación central, que a su vez establece y regula el control individual de cada luminaria. Por ejemplo en el año 2012, el programa de reconversión de iluminación del ayuntamiento de San José, California, ha equipado este mismo sistema, alcanzando un significativo ahorro energético del 53%.

La implementación de estas redes es perfectamente viable para los proyectos de retrofit, ya que con facilidad una nueva red inalámbrica o de baja tensión puede ser reinstalada durante la modificación. En el caso de nuevos proyectos de construcción, las redes de control tienen la capacidad de alcanzar una mayor sofisticación, pero para ello se requiere una profunda planificación en el proceso de diseño -licitación- y construcción, aseguró Ranieri. La planificación del espacio durante la etapa de diseño puede ayudar a que los controles se adapten a las condiciones específicas de cada recinto, tales como la luz natural, los patrones de ocupación y otros factores que afectan las necesidades inmediatas de iluminación.

El principal impulso de estos proyectos es el paradigma tecnológico de los LEDs, los cuales son específicamente adecuados para el control digital. Se encienden al instante y, a diferencia de los fluorescentes, consumen menos energía cuando se atenúan; su larga vida anima a los propietarios a emplear desde un inicio una estrategia de control avanzado, asegurando así una duración promedio de 20 años. El beneficio de los LEDs es para Ranieri “la forma en que se están impulsando los avances en la tecnología de controles automatizados” agregando que “Hay tantas nuevas tecnologías desde la óptica de la comunicación y los controles, que los LEDs resultan cada vez más eficientes, precisos y sensibles”.

De igual forma, las constantes regulaciones energéticas contribuyen enormemente en la innovación tecnológica, ya que “El próximo gran conductor será el desarrollo de los Códigos Energéticos, los cuales requieren cada más y más controles” asegura Len Sciarra, líder en el diseño sostenible de Gensler. “Hace dos ediciones (del código energético) había un control muy limitado”, sin embargo el Código Internacional de Conservación de la Energía 2012 exige sensores de presencia en diferentes espacios, incluyendo salones, baños y oficinas privadas, los cuales deben apagar las luces dentro de los 30 minutos de ausencia, asimismo la iluminación en las zonas de luz natural deben ser controlados de manera separada.

Johnson Controls by Gensler 01De esta manera, Gensler diseñó una estrategia integral de control de iluminación con certificación LEED Platinum, para la sede de Johnson Control inc. ubicada en Glendale, Wisconsin, la cual no sólo permite un esquema de iluminación en red para el control individual de los espacios de trabajo, sino que también opera bajo la plataforma de gestión de edificios Metasys, la cual supervisa y coordina estos sistemas de construcción -el siguiente paso en los controles y la integración de sistemas de Climatización-. “En los viejos tiempos”, afirma Sciarra, “al sistema mecánico no le importaba si la habitación estaba ocupada o vacía, sino sólo si marcaba los 22 ºC. Ahora es capaz de tomar la información de ocupación e informar directamente al sistema de calefacción, el tratamiento de aire y la ventilación. Así es como usted obtiene la integración de todo, en una sola computadora.”

Ranieri está de acuerdo en que la integración de estos sistemas es una nueva tendencia que “los edificios más inteligentes” tienden a seguir, aunque los protocolos de comunicación estandarizados podrían acelerar el proceso. Además de la interfaz con climatización, la iluminación inteligente también puede comunicarse con la red eléctrica. El “Título 24 de California” exige que los edificios comerciales superiores a los 50.000 ft² reduzcan las cargas de iluminación de manera automática, cuando las compañías eléctricas reciben una señal de de máxima demanda; este requisito es aplicado igualmente a todos los edificios comerciales superiores a 10.000 ft².

Un estudio realizado en el 2010 de la Comisión de Energía de California, investigó el rendimiento de los tres sistemas de control de iluminación disponibles en el mercado (Lutron, Universal Lighting Technologies, y Convia / A Herman Miller Company) durante las pruebas de utilidad de demanda-respuesta. En relación con los niveles normales de operación, el estudio señaló que “la demanda de ahorro alcanzó aproximadamente un 35%.

Actualmente la electricidad en red se reparte en forma alterna (AC), mientras que los dispositivos de iluminación utilizan la corriente directa (DC). Esta conversión provoca un derroche energético, añade complejidad y crea posibles puntos de falla. Por ello, EMerge Alliance, una asociación industrial con sede en San Ramón, California, promueve estándares abiertos capaces de crear efectivas microrredes DC en los edificios comerciales, eliminando así la conversión. EMerge estima que los LEDs integrados en una microrred DC pueden obtener un aumento de 10% a 15% en la eficiencia. De esta forma, la adopción de una distribución en DC estimula la adopción LED, y viceversa.

Ranieri prevé que los sistemas de iluminación digitales no sólo reciban las señales de la red, sino que puedan también ser enviadas directamente al servidor. “Al adoptar esta inteligencia en un dispositivo de iluminación, este puede enviar señales a la red que digan: “Si usted va a realizar una desconexión de carga, puede ser crítico para el sistema”; o “Esto puede descender al 50% pero no por debajo.” … todo esto, afirma Ranieri, es posible.

La instalación de redes de alumbrado con cable puede ser difícil y muy costosa, sobre todo en los edificios ya existentes. En cambio, los sistemas inalámbricos son realmente prometedores tanto para los proyectos de reemplazo como para las nuevas construcciones. EnOcean, una novedosa compañía alemana, fabrica switchess y sensores inalámbricos capaces de funcionar con pequeñas cantidades de energía solar, eliminando así la dependencia de baterías. Igualmente un consorcio de fabricantes de la misma compañía, ha tomado la iniciativa para desarrollar nuevos dispositivos capaces de operar mediante frecuencias de radio compatibles. The Squaire, un hotel de 1.57 millones ft² de oficinas y complejos de tránsito ubicado junto al aeropuerto internacional de Frankfurt, utiliza 12.000 interruptores y sensores EnOcean para gestionar la iluminación, calefacción y sistemas de cortinas de las habitaciones.

Si estos sistemas suenan a un “nuevo mundo”, lo son; pero no se adoptarán de la noche a la mañana. Mientras que la tecnología se desarrolla a gran velocidad, la innovación en el ámbito de la construcción es más lenta, además de tener una limitada penetración en el mercado. No obstante, los ambiciosos sistemas de control son cada vez más atractivos para las instalaciones que requieren una intensa demanda de iluminación, como son los hoteles, o incluso proyectos que se anticipan en la recuperación de su inversión inicial, incluidas las escuelas, edificios gubernamentales y oficinas de gran tamaño. Mientras la construcción se modernice, el cambio será cada vez más acelerado, de modo que en pocos años, hablar de una “iluminación hiper-inteligente” puede llegar a ser perfectamente normal.

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