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Marzo 2017 | Tecnología

Tecnología para reducir costos

Luminarias de inducción magnética

Los avances tecnológicos han reposicionado las Luminarias de inducción magnética 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

Hace cinco años iniciamos la introducción de esta tecnología 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 de funcionamiento de luminaria de inducción electromagnética.

Luminarias de inducción magnética

Luminarias de inducción magnética

Figura 2. Modelos de luminarias.

modelos Luminarias de inducción magnética

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Figura 3. Modelos de lámparas.

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