Texto de referencia

"The consumption of electricity can be quantitatively reduced by the use of short-term technical installations. In view of constant improvements in the technology of power stations and their increasing electrical efficiency (less waste heat), thermal energy acquires a special significance, since it is fixed in amount over a long period."

Solar Energy in Architecture and Urban Planning (pág. 36). Principles for Solar Construction
4th European Conference on Solar Energy in Architecture and Urban Planning
Prestel Verlag. Munich, 1996. ISBN 3-7913-1652-4

Actualmente la producción de electricidad a partir de energías renovables se realiza, fundamentalmente, en base a cuatro principios: la generación de vapor, el aprovechamiento de la altura manométrica del agua, la conversión de la energía eólica y la conversión de la energía solar.

El vapor a alta presión es capaz de activar turbinas o generadores que transforman la energía primaria en electricidad. La generación de este vapor a partir de energías renovabless es posible, por ejemplo, mediante la combustión de la biomasa (es decir, de especies vegetales o residuos orgánicos), o utilizando la propia energía geotérmica presente en algunos lugares de la Tierra.

Por otro lado, gracias al aprovechamiento de la altura manométrica del agua, podemos obtener energía hidráulica al hacer girar una turbina generadora de electricidad, a partir de la fuerza producida por una corriente de agua. La energía así obtenida es proporcional al caudal y a la velocidad del agua. Las mayores pérdidas se producen durante el transporte de la electricidad producida, por lo que la instalación de la fuente productora de energía debería situarse en emplazamientos cercanos al lugar de suministro.

En el momento actual, la hidráulica es la energía renovable más utilizada en la producción de electricidad a gran escala. No es contaminante ni peligrosa y se utiliza normalmente en países con recursos hidrológicos adecuados.

En pequeñas instalaciones autónomas es suficiente un pequeño torrente, siempre que se disponga del suficiente desnivel que aumente la eficacia del sistema: las turbinas más pequeñas, y por tanto, las más baratas, son las que trabajan con poca agua y grandes desniveles. Aunque poco utilizada en pequeñas comunidades, la energía hidráulica es uno de los mejores sistemas alternativos para la producción de electricidad.

En nuestro clima, la disponibilidad de agua corriente es muy variable según la época del año, y suele ser más abundante en el período otoño-invierno-primavera. Por ello, la energía hidráulica se complementa perfectamente con la fotovoltaica (ver ficha 7.1-II), que obtiene su máximo rendimiento en verano.

La energía eólica es una consecuencia indirecta de la energía solar, ya que el viento es el resultado del desigual calentamiento de la superfície de la tierra que las grandes masas de aire tratan de equilibrar.

El aprovechamiento más frecuente de la energía eólica se realiza mediante los aeromotores que la transforman en energía mecánica (molinos de viento). Se utilizan normalmente en el bombeo de agua, mediante los tipos multipala y conexión directa entre el rotor y el pistón de la bomba.

Sin embargo, la producción de electricidad se realiza mediante los aerogeneradores, los cuales mediante un rotor eólico (hélice o similar), convierten la energía del viento en energía mecánica de giro en el eje del rotor. Esta energía mecánica puede convertirse posteriormente en eléctrica, con una potencia que va desde unos pocos vatios hasta megavatios. La potencia obtenida está en función de múltiples factores: densidad del aire, velocidad del viento, superficie de barrido, rendimiento de los componentes del sistema, etc.

A la velocidad del viento mínima necesaria para poner en marcha el rotor, se la denomina velocidad de arranque (normalmente entre 2,5 y 4 m/s). La potencia que proporciona el rotor va aumentando hasta llegar a su valor máximo o potencia nominal, y corresponde a una velocidad determinada del viento, llamada velocidad nominal (entre 6 y 12 m/s). A partir de cierta velocidad del viento, algunos aerogeneradores, sobre todo los de potencias altas, se frenan y paran.

En la producción de energía eléctrica suelen utilizarse máquinas bipalas o tripalas de eje horizontal, conectadas a un alternador que genera corriente alterna. El voltaje de los generadores pequeños de hasta 500 W puede ser de 6-12 voltios, mientras que en los grandes puede alcanzarse hasta los 115 voltios. Debe conectarse un transformador a partir del cual se bifurquen dos líneas: una al consumo directo (que requerirá un regulador de tensión) y la otra a un convertidor de corriente alterna en continua para almacenar la energía sobrante. El acumulador necesitará igualmente otro convertidor de continua en alterna para el consumo (ver fig. 1).

La generación de electricidad se realiza tanto a pequeña como a gran escala. Los pequeños molinos domésticos se aplican normalmente en viviendas particulares de zonas rurales, mientras que los aerogeneradores de mayores dimensiones a menudo se encuentran agrupados en un conjunto, formando un parque eólico conectado a la red eléctrica.

Es el caso del Parque Eólico del Baix Ebre, en Tortosa (Tarragona), donde la velocidad media anual del viento es de 7,3 m/s. Fue inaugurado en julio de 1995 y está formado por 27 aerogeneradores tripalas de 20 m de diámetro, 24 m de altura y 150 KW de potencia nominal cada uno, lo que supone un total de 4,05 MW, siendo la instalación más grande de Catalunya. Generará anualmente una cantidad de energía eléctrica suficiente para abastecer una población de 10.000 habitantes, evitando la emisión a la atmósfera de 8.327 t anuales de CO₂ y de 50 t anuales de SO₂, y substituyendo 716 t anuales de petróleo.

En pequeñas instalaciones autónomas, como ya se ha dicho anteriormente, son aconsejables los sistemas híbridos eólico-fotovoltaicos.

A modo de ejemplo, para una vivienda con un consumo medio diario de hasta 2800 Wh/dia y disponiendo de una velocidad media del viento de 5 m/s, sería suficiente un aerogenerador tripala con velocidad de arranque de 3,6 m/s, diámetro del rotor de 2,4 m y potencia nominal de 850 W, lo que porporcionaría 1450 Wh/dia. En este caso, los 1350 Wh/dia restantes (necesarios para suministrar los 2800 Wh/dia totales) podrían ser suministrados por placas fotovoltaicas.

Un aerogenerador capaz de suministrar los 2900 Wh/dia necesarios debería tener una potencia nominal de unos 1500 W, con lo que el diámetro de su rotor alcanzaría los 3,05m.

En pequeñas instalaciones, la producción de electricidad mediante sistemas híbridos de energías renovables proporciona autonomía de suministro y disminuye considerablemente las pérdidas energéticas debidas al transporte. Siempre que sea posible, deberían aprovecharse los recursos naturales más cercanos al emplazamiento de la instalación.

- Las energías renovables de posible utilización en la producción de electricidad son: la biomasa, la energía geotérmica, la hidráulica, la eólica y la solar.

- La combinación de diversas fuentes de energía conforma los sistemas híbridos, que son los más adecuados en instalaciones autónomas. Los más utilizados son los eólicos e hidráulicos, complementados con sistemas fotovoltaicos.

- La energía geotérmica y la combustión de la biomasa generan vapor capaz de activar turbinas o generadores que transforman la energía primaria en electricidad. La combustión de la biomasa proporciona, al mismo tiempo, una posible reutilización de los residuos sólidos urbanos.

- La energía hidráulica hace girar una turbina generadora de electricidad, a partir de la fuerza producida por una corriente de agua. No es contaminante ni peligrosa y proporciona buenos rendimientos en pequeñas instalaciones autónomas que dispongan de pequeños caudales de agua con un desnivel suficiente.

- Los aerogeneradores transforman la energía eólica en mecánica y posteriormente en eléctrica. La potencia obtenida está en función de la velocidad del viento y del aerogenerador elegido.

Texto de referencia

"In terms of innovation and in comparison with the development that glass has undergone as a building material in the field of solar technology, the discovery of the photovoltaic principle represented a major leap forward. Up to that time, solar energy had simply been collected and absorbed in the building (or reflected away by shading devices). Now it became possible to convert it into power"

Solar Energy in Architecture and Urban Planning (pág. 24). Principles for Solar Construction
4th European Conference on Solar Energy in Architecture and Urban Planning
Prestel Verlag. Munich, 1996. ISBN 3-7913-1652-4

La luz, como toda onda electromagnética, transporta energía en forma de flujo de fotones.

El efecto fotovoltaico transforma directamente la energía luminosa en energía eléctrica y se produce cuando la radiación solar entra en contacto con un material semiconductor cristalino. El efecto fotovoltáico se produce en gases, líquidos y sólidos, siendo en éstos últimos en los que se obtiene mayor rendimiento.

Las células fotovoltaicas que se comercializan actualmente están hechas de silicio, que es el elemento sólido más abundante sobre la Tierra. Para obtenerlo se utiliza como materia prima un material tan corriente como la arena.

Una vez obtenido el silicio purificado, se funde a 1.400ºC y se provoca su cristalización. El bloque obtenido se corta en láminas muy delgadas (inferiores a 0,5mm) y de aproximadamente 10-12 cm de lado, que son pulidas posteriormente.

Algunas de estas láminas se contaminan ligeramente con fósforo (que provoca un exceso de carga positiva) y otras con boro (obteniendo un exceso de carga negativa) y al unir dos láminas diferentemente cargadas se forma un campo eléctrico. Si los fotones de la luz inciden en los átomos de silicio, los electrones excedentes son excitados y se desplazan hacia otro átomo que, a su vez, haya perdido un electrón. Igualmente se desplazan los lugares desocupados por los electrones.

Este movimiento da origen a la electricidad que es recogida en cada capa por contactos metálicos.

En la capa exterior y visible (la negativa, con boro) los contactos metálicos se disponen en forma de rejilla para no obstaculizar la incidencia de la luz sobre el silicio, mientras que en la cara interior (la positiva, con fósforo) el contacto metálico cubre toda la superfície. Uniendo las dos capas con un hilo metálico, por el que pasa la corriente eléctrica, se forma entre las dos una pequeña diferencia de potencial (voltaje). Al unir las células entre sí este voltaje se va incrementando.

Las células así obtenidas se sitúan entre dos vidrios de protección que impiden el paso del aire y de la humedad.

Aunque los distintos tipos de células tienen como material base el silicio, se han desarrollado diferentes tecnologías que han dado lugar a células de diferentes características:

Las monocristalinas son de unos 10x10 cm² y unas 350 micras de grosor y su rendimiento alcanza el 14-16%. Su proceso de fabricación se ha explicado anteriormente.

Las policristalinas de iguales dimensiones, alcanzan el 12% de rendimiento y son más económicas. Se fabrican a partir de los residuos de las anteriores, por lo que su proceso de cristalización es algo diferente.

Las de silicio amorfo obtienen un rendimiento del 6%. Su producción es diferente al de las anteriores, ya que se utiliza la técnica del "thin film" o capa fina. Este procedimiento permite obtener espesores de 30 micras al proyectar sílice gasificado sobre un vidrio sobre el que se ha situado una base metálica transparente (denominada TCO) que, sin frenar la captación solar, proporciona la energía calorífica necesaria para que el silicio cristalice. Así se consiguen superfícies de hasta 1m². Practicando unas microrranuras por láser pueden llegar a ser semitransparentes. La posibilidad de obtener grandes superfícies uniformes, cuyo aspecto no se asimile a las placas fotovoltaicas tradicionales, hace prever un gran desarrollo de esta técnica en el futuro.

En el mercado existen células mono y policristalinas de varios colores: negro, azul, violeta, verde, gris, marrón, etc, variando ligeramente su rendimiento.

Los paneles fotovoltaicos pueden tratarse como un elemento constructivo más y combinarse con otros materiales en módulos prefabricados de hasta 14 m². Por ejemplo, en fachadas ligeras en las que los antepechos de ventanas los conforman los paneles fotovoltaicos y en la parte superior se utiliza vidrio convencional.

Igualmente son aplicables en la solución de muro cortina ventilado, conformando el paramento exterior del muro. Es posible colocar vidrio convencional o acristalamiento fotovoltaico semitransparente en la parte en que se necesita visibilidad y opaco en la que no, . El paramento interior se realiza con doble acristalamiento, protegido por una persiana en su cara exterior, o con paneles aislantes, dependiendo de las necesidades (ver fig. 1).

La cámara intermedia se ventila por convección natural o ventilación forzada, de forma que el aire exterior penetre en ella por su parte inferior y, al calentarse, ascienda para introducirse en el local por la parte superior. Este aire contribuye a refrigerar la parte posterior del panel fotovoltaico, aumentando su rendimiento (ya que el rendimiento es menor cuanto más alta es la temperatura). En verano, el aire interior de la cámara debe expulsarse al exterior.

Las células fotovoltaicas también pueden integrarse en sistemas de lamas que actúan como persianas de control lumínico. Las lamas se sitúan sobre la cámara intermedia formada por un vidrio transparente exterior de protección y el paramento interior (normalmente doble vidrio).

La iluminación difusa que penetra en el edificio a través de ellas puede reforzarse con la inclusión de lamas con acabado reflectante que, debidamente orientadas, reflejen la luz exterior en el interior. El sistema puede incorporar mecanismos que, de forma automática, orienten las lamas en la dirección adecuada para que la captación fotovoltaica sea máxima en cualquier momento del día (ver fig. 2).

Todo el cableado eléctrico se aloja, convenientemente protegido, en la propia perfilería de aluminio, por lo que queda totalmente oculto.

Los llamados sistemas híbridos, en fase de experimentación, combinan de forma unitaria los colectores solares de agua caliente sanitaria con las placas fotovoltaicas. Las células de silicio policristalino se sitúan en la cara exterior recibiendo la radiación solar directa, mientras que el agua de los colectores circula por conductos que disponen de aletas en contacto con la superfície negra del módulo fotovoltaico. De esta manera el agua fría refrigera el panel fotovoltaico aumentando su rendimiento.

SISTEMA DE SUMINISTRO FOTOVOLTAICO

Los componentes esenciales del sistema son: las placas, el regulador, las baterias, el ondulador y los sistemas de protección.

Es aconsejable la incorporación de contadores de forma que el usuario tenga en todo momento una idea clara de la disponibilidad de energía eléctrica de su instalación, para que la pueda gestionar de forma adecuada.

Las placas están compuestas de células fotovoltaicas unidas entre sí. Producen corriente contínua a una tensión nominal de 12 voltios, que es la suma de la potencia de cada célula. Se denomina potencia "pico" de salida (Wp) de la placa a la obtenida con un nivel de radiación de 1.000 W/m² a 25ºC.

Las placas pueden unirse entre sí en paralelo (uniendo todos los polos positivos por un lado y los negativos por otro) o en serie (uniendo el polo positivo de la primera con el negativo de la segunda, y así sucesivamente). La unión en paralelo proporciona igualmente tensiones de 12 V mientras que la conexión en serie la proporciona en múltiplos de 12 (12V, 24V, 48V, etc), según el número de placas interconectadas.

El mayor rendimiento de las placas se obtiene cuando el rayo incide perpendicularmente a ellas. En caso de tener un sistema de fijación de placas que permita variar su inclinación, es aconsejable adoptar una inclinación media para cada estación del año.

El regulador tiene como misión graduar la entrada y salida de corriente en las baterías en función de si éstas se hallan cargadas o no. Puede llegar a cortar la salida hacia el consumo en el caso de que las baterías se encuentren muy bajas de carga, o al contrario, desconectar la entrada de corriente en las baterías desde las placas, haciendo que la energía eléctrica vaya directamente al consumo.

Las baterías acumulan la energía excedente captada durante el día para poder consumirla durante la noche. Suelen estar formadas por elementos de 2 voltios que, unidos en serie, proporcionan corriente a 12 V (si se conectan 6), a 24 V (si se conectan 12) o a 48 (si se conectan 24). Deben suministrar electricidad al consumo a través del regulador.

Las baterías, sin embargo, no proporcionan la misma energía que reciben ya que en ellas se disipa aproximadamente un 15% de la aportada por las placas.

Por esta razón, en edificios que dispongan de suministro eléctrico por red, es mejor no utilizarlas, ya que la ésta es el acumulador ideal: absorbe los excedentes (que son facturados a la compañía eléctrica) y cubre los déficits. Un doble contador de compra/venta a la red puede controlar la energía convencional suministrada o vendida.

El ondulador es el elemento capaz de convertir la corriente continua a bajo voltaje (12V, 24V, 48V) generada por las placas y acumulada en las baterías, en corriente alterna a 220V. No tiene una eficiencia del 100% y una parte de la energía se disipa en forma de calor. Por ello, en las instalaciones de poca potencia o con onduladores poco fiables, es recomendable hacer todos los consumos posibles en corriente contínua. Aunque el mercado no ofrece diversidad de marcas y modelos, si pueden obtenerse buena parte de los aparatos y electrodomésticos más usuales, capaces de trabajar en corriente contínua: bombillas de incandescencia, halógenas, reactancias para tubos fluorescentes, neveras, lavadoras, televisores, etc.

Como en cualquier instalación eléctrica convencional, es necesario incorporar elementos de protección (fusibles o magnetotérmicos) en el circuito de consumo para poder cortar el paso de corriente si se produjera un cortocircuito. Además, para el circuito de corriente alterna de 220V será necesario un diferencial para reducir el riesgo de las personas (en corriente contínua no es necesario).

Las perspectivas de utilización de paneles fotovoltaicos para producir electricidad son muy esperanzadoras a medio y largo plazo. Actualmente la utilización más eficaz consiste en su aplicación en instalaciones de baja potencia en lugares que, por su lejanía respecto de las redes de transporte y distribución de electricidad, se hace rentable la puesta en marcha de este tipo de sistema.

Igualmente, la coincidencia entre las horas de máxima radiación solar y mayor demanda eléctrica en horario de trabajo (entre las 9h y las 17h) puede hacer aconsejable su inclusión en edificios comerciales o de oficinas.

- La producción de electricidad a partir de células fotovoltaicas depende de los siguientes factores: superfície fotovoltaica, rendimiento de las células, radiación solar del emplazamiento y orientación e inclinación de las placas.

- Actualmente, las células más utilizadas son las monocristalinas o policristalinas, con espesores de entre 300 y 350 micras y rendimientos de hasta el 16% y 12% respectivamente. Su tamaño aproximado es de 10x10 cm.

- Las de silicio amorfo tienen espesores de 30 micras y, aunque su rendimiento es del 6%, pueden alcanzar superfícies de hasta 1m², aspecto muy interesante de cara al diseño de fachadas.

- La vida útil de las células fotovoltaicas actuales se estima entre 20 y 30 años.

- El fenómeno de difracción de la luz (ver ficha 3.6.1) permite obtener paneles fotovoltaicos con un índice de transparencia superior al aparente, ya que la sombra proyectada por cada célula en el interior del edificio es inferior a la superfície que ocupa. Esto provoca que el panel fotovoltaico se aprecie sensiblemente más opaco desde el exterior que desde el interior.

- Puede obtenerse mayor transparencia si, dentro de una misma placa, aumenta la distancia entre las células.

- La temperatura de trabajo de los sistemas solares influye en su rendimiento: a menor temperatura, mayor aprovechamiento.

- La energía obtenida en períodos en los que no es necesaria su utilización, es acumulada en baterías (o bien revertida en la red convencional de suministro) para poder disponer de ella en las horas de consumo punta. En instalaciones aisladas es aconsejable disponer de grupos electrógenos auxiliares.

- En fachadas verticales la mejor orientación es la Sur, siendo despreciable la influencia de una desviación de entre 30 y 45º hacia el Este o el Oeste.

- Para una latitud aproximada de 41ºN (Barcelona), las superfícies fijas obtienen el máximo aprovechamiento solar anual si se encuentran orientadas a Sur e inclinadas 33º.

- El rendimiento de una instalación fotovoltaica se estudia en función de su comportamiento a lo largo de todo el año, ya que la radiación solar es muy variable.

Aproximadamente, para Barcelona (41º LN) y en una superfície orientada a Sur e inclinada 30º, se estima una radiación de unos 800 W/m² al mediodía en junio y unos 500 W/m² en diciembre. Acumulando la radiación recibida durante todo el día, se obtiene una radiación media de 6 kWh/m²día en junio y de unos 3,2 kWh/m²día en diciembre. Sumando la radiación recibida a lo largo de todo el año se llega a una radiación acumulada de, aproximadamente, unos 1.700 kWh/m² (ver gráficos en fig.3).

- Si tomamos una radiación de 800 W/m² (al mediodía en junio) y la multiplicamos por el rendimiento de la placa (15%) y la superfície del panel (por ejemplo, 25 m²) obtendremos una potencia de 3 kW. La energía total captada en un día, será la suma de las obtenidas durante todas las horas de radiación. Esta superfície fotovoltaica puede ser suficiente para abastecer una pequeña vivienda rural aislada.

- A modo de ejemplo, indicaremos que un aparato de 1.000W de potencia que funcione durante 1 hora consume 1kW/h. Con esta energía una bombilla de 100W puede funcionar durante 10 horas, se pueden calentar 9 l. de agua de 5º a 95º o se puede hacer funcionar un congelador durante un día.

- A pesar que nuestro país disfruta de una radiación solar superior a la media europea, la electrificación fotovoltaica está poco implantada. Sin embargo,en otros países centroeuropeos, diversos programas de implantación de paneles fotovoltaicos han sido llevado a cabo con gran éxito, desbordando todas las previsiones. Por ejemplo, el "Thousand Roofs Programme" alemán, en 1991, pretendía la implantación de 1.000 sistemas fotovoltaicos en viviendas (de entre 1 y 5 kWp), pero se llegaron a instalar 2.200.

- Actualmente, el sistema de muro cortina ventilado tiene un coste aproximado de 160.000pts/m², mientras que un panel fotovoltaico oscila alrededor de las 100.000 pts/m². Un aumento de producción importante rebajaría los costes en un 30%.

Texto de referencia

"El individuo de las sociedades desarrolladas apenas se da cuenta de los ingentes volúmenes de energía que consume diariamente para realizar las tareas más cotidianas y rutinarias. Su comportamiento entra en abierta contradicción con los sistemas naturales que soportan la vida del hombre y la de todas las especies."

"Homo energeticus". Artículo de Joandomènec Ros
Medi Ambient. Tecnologia i Cultura, número 10
Departament de Medi Ambient de la Generalitat de Catalunya, desembre de 1994

La electricidad es una forma de energía de gran calidad y especialmente indicada para hacer funcionar determinados aparatos con una gran eficiencia, sin ruidos ni emisiones contaminantes. Sin embargo, hay otras fuentes de energía más eficaces para la producción de calor necesario en las instalaciones de calefacción, agua caliente o cocción.

El consumo de energía eléctrica se ha de minimizar especialmente si es un recurso escaso y cuando proviene de centrales térmicas o nucleares. En este caso conviene tener presente que la eficiencia acumulada en la obtención y suministro de electricidad a partir del carbón, fueloil o nuclear está alrededor del 26%, y que si se quema gas sería del 50,7%; es decir, por cada 100 Kw de energía producida, sólo 26 Kw son entregados al consumidor final en el primer caso y 50,7 Kw, en el segundo. Al mismo tiempo, para obtener un kilowatio-hora de electricidad se produce una emisión de aproximadamente un kilogramo de CO₂ en la central térmica donde se queme carbón o petróleo para producirlo, aunque estas emisiones se reducen considerablemente si se utiliza gas natural como combustible.

La energía eléctrica consumida en el sector doméstico -para alumbrado y electrodomésticos- representa aproximadamente un 26% del total. El objetivo sería mejorar la eficiencia energética de los equipos de manera que consuman menos energía a la vez que se mejoran los servicios que nos proporcionan.

Se debe elegir la potencia de los aparatos en función de su uso, de manera que cubran satisfactoriamente las necesidades, pero sin que se desaproveche su potencial. Además es muy conveniente seleccionar los aparatos en función de la eficiencia energética aunque este dato es difícil de conocer porque muchas veces no se encuentra en las características de fabricación.

El trabajo o el servicio que podemos obtener gastando un Kilowatio-hora variará mucho con la eficiencia del aparato. Por ejemplo, una bombilla de 60 w obtiene un rendimiento de 730 lúmenes (unidad de luz) y para obtener la misma cantidad de luz se podría utilizar sólo 15 w si se cambiara la bombilla de incandescencia por una fluorescente compacta.

La potencia eléctrica necesaria para una actividad se valora según dos conceptos: por un lado la potencia simultánea absorbida en un momento dado, que es la potencia de contratación y se mide en Kw, y por otro, el consumo eléctrico, que es la cantidad total de energía consumida expresada en Kw-h. Así en la tarifa eléctrica que es el precio a pagar por la electricidad que consume un abonado está formada por:

• Una parte fija o término de poténcia (TP) que es la cantidad fija que se abona como pago a la disponibilidad permanente de la potencia contratada.
• Una parte variable o término de energía (TE) que es la cantidad que se paga por Kw h consumido.

La tarifa nocturna permite un ahorro en el precio de los Kilowatios hora (Kw h) consumidos por la noche (aunque no supone un ahorro de energía), y para beneficiarse de ella hay que disponer de un mínimo equipamiento eléctrico (termo, calefacción eléctrica, etc).

En las instalaciones fotovoltaicas destinadas a la producción de energía eléctrica se debe tener en cuenta las limitaciones de potencia y energía que, fundamentalmente, vienen determinadas por las condiciones climáticas, así como por las características de los equipos. Las instalaciones fotovoltaicas (ver ficha 7.1.2) resultan muy interesantes cuando se complementan con el suministro por redya que ésta funcionaría como una baterís de capacidad infinita de almacenamiento y, a la vez, suplementaría las necesidades punta de potencia y de cantidad de energía que, difícilmente, podrá garantizar de forma contínua la instalación fotovoltáica.

La minimización del consumo eléctrico se consigue en gran medida introduciendo medidas de control en el alumbrado (que se tratan específicamente en la Ficha 7.2.2), electrodomésticos, calefacción, refrigeración y cocción.

Ahorro de electricidad en electrodomésticos
El consumo de los electrodomésticos es función de su potencia y de la frecuencia de utilización, variando según el tamaño y los hábitos de utilización. (Se adjunta una tabla orientativa con las potencias más usuales y sus consumos medios mensuales, Fig. 1).

Para un mismo servicio se deberían seleccionar los aparatos que tengan un mejor rendimiento de la energía disponible, es decir aparatos de bajo consumo equipados con un sistema de regulación adecuado que permita ajustar su funcionamiento a las necesidades del usuario. Según algunos estudios, la sustitución del parque actual de electrodomésticos de Cataluña por nuevos modelos de bajo consumo podría suponer un ahorro del orden de un millón de Mwh anuales, que equivale aproximadamente, a una cuarta parte de la energía producida por las centrales hidráulicas catalanas durante un año.

De todos los equipamientos existentes en una vivienda, los que presentan un consumo más elevado de energía son los de tipo térmico (calefacción, producción de agua caliente sanitaria y cocción). En el proceso de transformación de energía eléctrica en térmica por efecto Joule es donde se gasta la mayor parte de la energía. En lavaplatos y lavadoras por ejemplo, el 90% de la electricidad es para calentar el agua. Algunos modelos de lavavajillas, de mayor eficiencia energética, pueden aprovechar el calor del lavado sin tener que consumir nuevamente energía para volver a calentar el agua para el aclarado o secado.

El frigorífco, dado su funcionamiento, practicamente ininterrumpido es el electrodoméstico que más consume en la vivienda. Conviene recordar que conseguir un grado centígrado de frío supone un aumento del 5% del consumo de energía.

Ahorro de electricidad en calefacción
La transformación de energía eléctrica en calor por efecto Joule resulta poco eficaz y más cara comparada con sitemas que emplean otras combustibles como los gaseosos o el gasoil. Por ello muchos sistemas de calefacción eléctrica están diseñados para aprovechar al máximo la tarifa nocturna, de manera que producen calor durante las horas nocturnas y la distribuyen durante el día según las necesidades.

Es recomendable la combinación de una instalación de calefacción por acumulación y otra del tipo directo que dará lugar a un sistema mixto que permite aprovechar las ventajas de la tarifa nocturna y obtener una elevada precisión de temperatura interior mediante la regulación del sistema directo. Las soluciones más habituales consisten en un conjunto de aparatos de calefacción directa (convectores, paneles radiantes, etc.) más un sistema de calefacción de base formado por acumuladores o por un suelo radiante. Con un sistema de regulación apropiado, la calefacción de base suministrará el calor necesario para que las temperaturas de las diferentes dependencias se situen alrededor de los 15ºC, en función de la temperatura exterior. El resto de calor, hasta conseguir la temperatura de confort (20ºC), lo aportará el sistema de soporte de tipo directo. De esta manera la calefacción directa consume sólo la energía necesaria para llegar al nivel de confort.

Ahorro de electricidad en refrigeración
A diferencia de los sistemas de calefacción eléctrica, resulta muy competitivo la utilización de energía eléctrica en las instalaciones de refrigeración mediante bomba de calor ya que pueden suministrar más energía de la que consumen, teniendo un valor medio de rendimiento, COP (Coeficient of Performance), de 2,5, es decir que de cada unidad de energía eléctrica consumida, el sistema suministra 2,5.

Las aplicaciones domésticas de la bomba de calor consisten, básicamente en la producción de climatización-calefacción y agua caliente sanitaria.

Ahorro de electricidad en cocción
Para cocinar sería más conveniente utilizar un combustible que queme directamente, como sería el gas y no un recurso como la electricidad, que en la mayor parte de los casos se obtiene por la transformación de otro combustible con lo que su eficiencia acumulada es muy inferior.

Las cocinas eléctricas resultan interesantes si funcian por inducción, es decir los alimentos se calientan mediante la ación de un campo de ondas electromagnéticas. Este campo no calienta la placa (sólo aumenta su temperatura por conducción del calor del recipiente) y cuando alcanza una temperatura del orden de 200-220ºC, se reduce la potencia del equipo, eliminando así el riesgo de quemaduras.

El campo electromagnético se genera a través de un ondulador que, con la descarga en serie o en paralelo de un condensador sobre el inductor, crea un circuito oscilante a una frecuencia de 20.000 a 70.000 Hz.

Las cocinas por inducción presentan un rendimiento muy elevado (del 70 al 85%) y la potencia de salida se adapta automáticamente a la del recipiente con un precisión de regulación del 1%. Por lo tanto el consumo de energía es ucho más bajo que el de otros tipos de cocina convencionales. Así mismo gracias a su elevado rendimiento, la velocidad de cocción es muy elevada sin requerir elevadas potencias eléctricas (de 2 a 5 Kw).

Cogeneración
Los sistemas de cogeneración en los que se produce energía eléctrica a partir de otro combustible (gas natural o gasoil) representa un ahorro de la energía consumida de la red y son especialmente interesantes en instalaciones centralizadas (complejos deportivos, hospitales, etc.)

Las instalaciones eléctricas se deben aplicar preferentemente a usos en los que se aproveche la eficacia de la electricidad, utilizando aparatos de alta eficiencia energética que estén equipados con sistemas integrados de control y regulación.

- Cuando la energía eléctrica es un recurso escaso o proviene de centrales térmicas y nucleares, se debería utilizar casi exclusivamente para alumbrado y electrodomésticos, exceptuando de éstos el aparato de cocina.

- Se deben emplear aparatos eléctricos de elevada eficiencia y bajo consumo.

- Es interesante incorporar sistemas de cogeneración que permitan generar electricidad a partir de combustibles que se empleen simultáneamente para la producción de calor o frío y electricidad

- Los sistemas de control integrado a las instalaciones eléctricas permiten un funcionamiento más racional y eficaz de los equipos. Un ejemplo es el mecanismo conocido como racionalizador de consumo que se coloca en el cuadro del abonado y desconecta automáticamente aquellos aparatos cuyo funcionamiento no es absolutamente necesario en un momento dado, pero que producen con su consumola superación de la potencia contratada (fig.2)

- Es muy importante el papel del usuario en la selección y utilización de los equipos eléctricos.

Electrodomésticos

- En neveras y congeladores se deben abrir las puertas estrictamente el tiempo que son utilizados y antes de introducirlos se esperará a que se enfríen los alimentos calientes. Es conveniente que estos aparatos se encuentren lejos de los focos de calor. excepto en los euipos de frío seco, los congeladores se deben deshelar y limpiar periódicamente, cuando tienen escarcha.

- La lavadora, lavaplatos y secadora se deberían utilizar a plena carga, para reducir el número de ciclos sin abusar de los programas de agua caliente. Son aconsejables los aparatos bitérmicos que disponen de dos entradas de agua, una fría y otra caliente que proviene del calentador a gas o de un acumulador de agua caliente; la lavadora y el lavavajillas seleccionan ellos mismos el agua que necesitan.

- El termo eléctrico debería desconectarse sólo en ausencias largas y conviene situarlo cerca de los puntos de utilización para evitar los desaprovechamientos de agua caliente. Es recomendable que el termo tenga capacidad suficiente para que el agua consumida durante todo el día se caliente por la noche beneficiándose de la tarifa nocturna.

-La cocción por inducción, que tiene un buen rendimiento, requiere recipientes con fondo plano y que las placas se desconectan unos 10 minutos antes de finalizar la cocción.

Calefacción eléctrica

- Es imprescindible que el edificio disponga de un grado alto de aislamiento térmico, ya que se calcula que una vivenda correctamente aislada ahorra hasta un 40 % de la energía necesaria para calefacción y refrigeración.

- Conviene colocar en las habitaciones termostatos individuales en los aparatos de calefacción eléctrica. Así se podrá elegir la temperatura de cada pieza (por ejemplo, 18ºC en dormitorios, 20ºC en la sala o 24 ºC en el baño).

- En ausencias cortas es mejor mantener conectada la calefacción con el termostato puesto al mínimo.

- No es conveniente abrir las ventanas demasiado tiempo para ventilar las habitaciones. (Se considera que 10 minutos son suficientes) ni mantener excesivamente altas las temperaturas interiores ya que cada grado de aumento de la temperatura representa un 6% de aumento en el consumo eléctrico.

- En verano se debe evitar el asoleo excesivo, mediante mecanismos de control solar, así como conviene no mantener el interior a temperaturas inferiores a las de confort.

Utilización de energías renovables

- Debido a que la tecnología actual posibilita un nivel de calidad de electrificación comparable al de la red, la energía solar fotovoltáica es una alternativa real a la electrificación rural y a unos costes generalmente inferiores a la extensión de la red. También se utiliza para las instalaciones eléctricas de sistemas de riego.

- La energía eólica se puede utilizar a partir de la transformación que realizan los aerogeneradores que puede ser en energía mecánica para el bombeo de agua, acumulando la energía en baterías para la electrificación de vivendas e incluso pequeños poblados, navegación, telecomunicaciones, refrigeración, etc. o conectados a la red eléctrica en el caso de los parques eólicos.

- Las instalaciones eléctricas autónomas basadas en el aprovechamiento de energías renovables permiten obtener la electricidad que se consume a partir de la energía solar o eólica, principalmente, aunque su rendimiento es aún pequeño y están condicionadas por las fluctuaciones climáticas y por momentos de consumo superior a los habituales. Por ello, en estos casos, aún es más necesario que los aparatos eléctricos sean de bajo consumo y alta efciencia energética. Es interesante su aplicación en viviendas unifamiliares y para suministrar energía a sistemas de riego (por aspersión, goteo o exudación). En zonas urbanas la instalación fotovoltáica se puede conectar a la red de manera que se vende a la Compañía la energía excedente.

 

Texto de referencia

"El diseño y la elección de un sistema de alumbrado está relacionado con numerosos aspectos que hacen referencia a la cantidad y calidad de luz necesaria según la dependencia a iluminar así como el tipo de actividad que se realice. (...) No hay que olvidar que hablamos de alumbrado artificial, hecho a la medida y para las necesidades del hombre y, por tanto, se debe tener en cuenta los aspectos fisiológicos y psicológicos que puede inducir un ambiente iluminado. Por eso, no es suficiente disponer de la cantidad de luz necesaria y disponible en el lugar adecuado, sino que también se deben prever las sensaciones y necesidades del usuario del sistema de iluminación."

"Caracterísiques i criteris de selecció. Fonts de llum per a la llar". Artículo de Antonio Alé, Departamento técnico de ADAE- Cataluña.
Revista: Eficiencia energética núm.104. Instituto Catalán de la Energía.

En el diseño de un sistema de alumbrado intervienen numerosos factores relacionados con la cantidad y calidad de la luz necesarias según la dependencia a iluminar y la actividad que se desarrolle.

Aunque el alumbrado no es la instalación que absorbe la parte más importante del consumo diario de energía, sus posibilidades de ahorro son considerables. Para ello se puede intervenir préviamente en los espacios a iluminar en los que el diseño permita aprovechar la iluminación natural (ver ficha 3.6), situando las zonas de trabajo próximas a las fuentes de luz natural, abriendo ventanas y claraboyas de dimensiones adecuadas, etc. y favoreciendo la distribución de la luz mediante superfícies interiores de colores claros que aumentan la difusión de la misma o de superfícies especulares que permiten su reflexión.

Los niveles de iluminancia horizontal media adecuados según las actividades están recogidos en la Ficha 1.2.2, aunque recordaremos que en oficinas es del orden de 500 lux, siendo de 1.000 lux cuando el trabajo es de precisión y de 100 lux en pasillos. Además se recomiendan unos valores de uniformidad de luz entre el lugar de trabajo y el entorno, que se recogen en relaciones proporcionales: 1:3 vertical/horizontal; 10:3:1 para tarea:entorno de tarea:fondo debiéndose controlar, además, el deslumbramiento.

Propiamente una instalación de alumbrado se compone de las fuentes de luz, las luminarias y los sistemas de control y regulación y en cada uno de estos factores se pueden aplicar criterios para reducir el consumo de energía. También es importante la elección del sistema de alumbrado: directo, semi-indirecto o indirecto, que está muy relacionado con la calidad de la luz ambiental obtenida.

FUENTE DE LUZ

Una correcta elección de la fuente de luz (lámpara) puede permitir conseguir el máximo ahorro en el consumo de energía para alumbrado. Dentro de la amplia oferta del mercado se debe considerar, no sólo las diferencias de tipo cuantitativo, sino también las que hacen referencia a aspectos cualitativos. Entre éstos se encuentra la temperatura de color de la fuente (cálida alrededor de 3000ºK, fría entre 5.000 y 6000ºK y neutra, próxima a 4000ºK) y el índice de reproducción cromática (IRC) o rendimiento de color que se especifica en % atribuyendo el valor máximo del 100% al que se obtiene por fuentes incandescentes. Según algunos estudios realizados, es preferible una temperatura de color más alta (apariencia de color más fría) cuanto mayor es el nivel de iluminación. En climas más cálidos se prefieren temperaturas de color más frías, y en cambio, en los climas fríos se inclinan por el uso de temperaturas de color bajas (más cálidas). El índice de rendimiento de color no debería ser inferior al 80 %.

No obstante, desde el punto de vista de ahorro energético son los aspectos cuantitativos los que tienen más relevancia. En primer lugar está el concepto de eficiencia luminosa, también conocido como rendimiento luminoso, que es la relación entre la cantidad de luz producida por una fuente, normalmente medida en lúmenes (lm), y la energía absorbida por la red para su funcionamiento. En segundo lugar está el coste de inversión de la fuente de luz en servicio, que incluye el precio de la lámpara más el equipo adicional mínimo para poder funcionar (reactancias, transformadores, etc.). De la misma manera, el coste de explotación que depende de las horas de funcionamiento y de la eficiencia luminosa de la fuente, también ha de contemplar tanto los consumos de la lámpara como los atribuibles a los equipos adicionales, en los casos en que sean necesarios. Finalmente está la vida media útil, referida al tiempo medio en horas que tarda en disminuir un porcentaje determinado (normalmente un 20%) su intensidad luminosa nominal, momento en el que se deberá sustituir por una nueva lámpara.

Las fuentes de luz utilizadas en iluminación artificial se basan en cuatro principios de funcionamiento diferentes: incandescencia, fluorescencia, luminiscencia e inducción. (ver figura núm. 1)

1. Incandescencia

Incandescencia convencional
Es el tipo más habitual, pero también el que presenta un rendimiento inferior. La luz se genera por sobrecalentamiento hasta llegar a la incandescencia de un filamento que actúa como resistencia al paso de la corriente eléctrica. En general se conectan directamente a la red eléctrica de suministro, excepto las de bajo voltaje, que requieren transformadores de tensión. Sólo en este último caso, se produce un consumo adicional atribuible al equipo de interconexión, además de introducir una pequeña componente de energía reactiva.

Las lámparas de incandescencia estándar tienen una eficiencia luminosa que oscila alrededor de 15 lm/w. Aproximadamente es un rendimiento del 8% y el 92% de la energía restante que gastan la convierten en calor. La vida de estas lámparas está alrededor de las 1.000 horas de funcionamiento.

Incandescencia halógena
Son similares a las anteriores pero con un filamento que trabaja a una temperatura más alta y que es capaz de regenerarse, cosa que aumenta su vida, que suele estar alrededor de las 2.000 horas, sin perder prácticamente la luminosidad. Funcionan a voltajes bajos (12 y 24 V). Su ventaja más importante es que producen una luz muy concentrada que facilita que se pueda dirigir puntualmente, pero su inconveniente es que el rendimiento energético continua siendo bajo aunque es superior a las incandescentes estándares (19-28 lm/w). Si utilizan transformador electrónico en lugar de convencional, el consumo final de electricidad puede ser un 30% inferior al de las lámparas incandescentes.

Las lámparas de incandescencia normales o halógenas son aconsejables en lugares en que no estén encendidas demasiado tiempo y cuando se encienden y apagan a menudo.

2. Fluorescencia

Tubo fluorescente convencional
Los sistemas de iluminación fluorescente, a diferencia de los de incandescencia, no disipan prácticamente calor porque funcionan a temperaturas bajas, siendo su rendimiento mucho más elevado (entre 30 y 50 %, es decir 40-100 lm/w). Emiten la luz a través de una substancia depositada en las paredes de la lámpara que es excitada por el efecto luminiscente provocado por una descarga de vapor de mercurio, por lo que precisan reactancias, cebadores y balastos. Se caracterizan por una vida larga (6000-7000 horas de funcionamiento) y rendimientos de entre cinco y siete veces superiores a las de incandescencia.

La vida de las lámparas fluorescentes baja cuando hay variaciones de tensión (tanto si es por alta, como por baja tensión) y depende del número de encendidos a los que está sometido. Al final de su vida, disminuye el rendimiento luminoso y se han de sustituir.

El rendimiento de los tubos fluorescentes varía mucho en función de las reactancias, es decir si son electrónicas o convencionales. Las reactancias convencionales (ferromagnéticas) son muy pesadas porque están formadas por un núcleo de hierro y una bobina y tienen un rendimiento bastante bajo. Las reactancias electrónicas son convertidores de potencia que hacen la misma función pero de manera mucho más eficiente. Por lo tanto, se deben utilizar tubos fluorescentes con reactancias electrónicas. Además, la potencia de la reactancia se debe adecuar a la del tubo fluorescente, ya que si se utiliza una mayor gastará más innecesariamente.

Lámparas fluorescentes compactas
Las lamparas fluorescentes compactas (también conocidas como de bajo consumo) tienen un sistema de funcionamiento igual al de los tubos fluorescentes, pero tienen mejoras tanto por lo que respecta al rendimiento, como por la calidad de la luz, que es muy superior. El hecho de tener el tubo doblado hace que pueda tener un volumen similar al de una bombilla y se pueda integrar en las luminarias convencionales. La vida estimada de estas lámparas oscila entre 5.000 y 8.000 horas. Consumen 5 veces menos que las lámparas incandescentes y duran 8 veces más.

De los modelos de lámparas fluorescentes compactas a 220 V que lleven la reactancia incorporada, se deben escoger las de tipo electrónico, mucho más ligeras, eficientes y de encendido prácticamente automático. Normalmente su rendimiento es superior al 100%

La utilización de lámparas fluorescentes compactas respecto de las incandescentes puede llegar a un ahorro, para 5.000 horas de funcionamiento, del orden del 65%, contando el gasto de la lámpara, reposición y consumo de energía.

3. Luminiscencia

Lámparas de descarga
La emisión de la luz se produce por la circulación de una corriente eléctrica que se establece entre dos electrodos, a través de un gas o de un metal vaporizado. Se distinguen las lámparas de halogenuros metálicos, vapor de mercurio de color corregido y vapor de sodio. En general, su campo de actuación se centra en la industria, el alumbrado público y las instalaciones deportivas; pero dentro de esta categoría hay cierto tipo de lámparas que tienen aplicación en el sector residencial, como las de vapor de mercurio de color corregido que se utilizan para el alumbrado de exteriores (jardines o patios de viviendas unifamiliares) y las de halogenuros metálicos de formato compacto, diseñadas para el alumbrado doméstico de interiores. Tienen un rendimiento (36-50 lm/w) entre tres y cinco veces más alto que las de incandescencia y una vida útil hasta seis veces más larga, pero normalmente requieren un equipo adicional para su conexión a la red, tales como transformadores, balastos o ignidores, lo que encarece su inversión.

4. Inducción

Lámparas de inducción
Las lámparas de inducción aparecieron en el mercado en 1991, desarrolladas por la empresa Philips. En este caso la luz también se produce por luminiscencia, pero la corriente eléctrica que se genera en el seno del gas se produce por un fenómeno de inducción. La gran ventaja de éstas lámparas es su larga vida útil que se situa alrededor de las 60.000 horas, y se debe al hecho de no disponer de electrodos que se puedan degenerar en el tiempo de funcionamiento. Tienen una eficiencia comparable a la de las lámparas fluorescentes. Su vida útil es 60 veces superior a las de incandescencia convencionales y 5 veces superior a las de vapor de sodio a alta presión (lámparas de descarga que se encuentran entre las que tienen una duración más larga).

Hasta el momento sólo se fabrican dos tipos de lámparas por inducción de 85 w y 55 w. (respectivamente presentan un flujo luminoso y una eficacia de 6.000 lm y 70 lm/w en el primer caso y 3.500 lm y 65 lm/w, en el segundo. Tienen un elevado índice de reproducción cromática (>= 80%) y producen una luz blanca cálida con temperaturas de color entre 3.000 y 4.000 K. Además su encendido es prácticamente instantáneo (del orden de 0,5 seg.).

Se pueden utilizar en techos altos, en los que no serían adecuadas las lámparas incandescentes o fluorescentes, y en general son muy interesantes por su larga vida útil y la poca necesidad de mantenimiento en vestíbulos, oficinas, bancos, hoteles y centros comerciales.

LUMINARIAS

La luminaria permite aumentar el rendimiento de la fuente de luz ya que puede aumentar el flujo luminoso, a la vez que evita el deslumbramiento. Al estar su elección condicionada al tipo de alumbrado y la fuente de luz, se debe elegir el conjunto luminaria-lámpara adecuado para cada aplicación. Por ejemplo, en el caso de utilizar luminarias lineales se deberían colocar perpendiculares al plano de las ventanas, para evitar reflejos, sobre todo si en la actividad se utilizan ordenadores.

Iluminación directa
Si se desea un alumbrado extensivo se obtiene un buen rendimiento cuando se utilizan difusores o bien óptica de espejo de haz ancho interna. Es más conveniente utilizar luminarias de haz ancho para obtener un buen nivel general difuso. Sin embargo, si se desea un nivel más alto en alguna zona concreta se elegirán luminarias que concentren el haz luminoso hacia ella.

Iluminación indirecta
la iluminación indirecta permite destacar la concepción arquitectónica de la estancia y aumenta la sensación espacial. El techo o las paredes sobre las que se proyecte la luz se convierten en luminarias y si se pretende aprovecharlo, hay que diseñarlos de manera que reflejen la luz.

Iluminación semi-indirecta
Otras veces interesa una luz ambiental que se obtiene mediante iluminación indirecta sobre el techo preferentemente, combinada con iluminaciones concentradas en las zonas de trabajo o donde interese concentrar la atención especialmente.

CONTROL Y REGULACIÓN DEL ALUMBRADO

El alumbrado de un edificio, al igual que el resto de servicios (calefacción, climatización, etc.) debería integrarse a un sistema de gestión centralizado con objeto de optimizar costes operativos y de mantenimiento.

El sistema de alumbrado ha de incorporar una tecnología que incluya la adaptabilidad a las necesidades visuales y combinar la gestión centralizada con la flexibilidad.

- Mediante el control electrónico de las fuentes luminosas (halógenas, de descarga, de inducción y fluorescentes) se consigue importantes ventajas. Por ejemplo, la utilización de balastos electrónicos de alta frecuencia permiten una mejora adicional de la calidad de la luz (ya que no parpadean), una reducción de más del 20% del consumo de energía, una reducción del 50% del coste de mantenimiento gracias al aumento de vida de la lámpara, y el acoplamiento de sistemas de regulación de luz que optimiza la eficacia y el consumo de energía.

- La iluminación se puede programar mediante relojes, sensores de luz diurna (fotocélulas) y sensores de movimiento. De esta manera se puede ajustar su funcionamiento con relación a la luz diurna, número de personas, etc.

- Para edificios complejos hay sistemas sofisticados que permiten una gran flexibilidad y control del alumbrado. Funcionan a partir de dispositivos de control individual por infrarrojos (fijos o adistancia) que envían órdenes a las unidades locales situadas en el falso techo, normalmente, conectadas a una unidad central que gestiona el alumbrado. El control por infrarrojos simplifica el sistema eléctrico ya que se elimina el cableado vertical (permitiendo una mayor flexibilidad de los espacios), se aumenta la flexibilidad del alumbrado (ya que se pueden tener programas de iluminación memorizados), se reducen los costes de mantenimiento (ya que se facilita la diagnosis) y se aumenta la facilidad de manejo de los controles e incorporación de programas adaptables al funcionamiento del edificio. (Fig. 2)

- En edificios no tan complejos también conviene introducir los principios de control y regulación de la instalación de alumbrado. Por ejemplo, los detectores de movimiento ordenan el encendido o apagado de las luces automáticamente con la presencia de las personas, por lo que son muy útiles en escaleras, garages, pasillos e incluso cocinas, porque la dificultad de aproximarse a los interruptores o de utilizar la luz hace que las luces se dejen encendidas durante mucho tiempo. Otro sistema menos flexible son los temporizadores aplicados a la instalación para que la luz quede encendida sólo el tiempo necesario según la actividad a realizar en un espacio o estancia.

- Los reguladores de intensidad luminosa que se instalan en el interruptor o en el cable, sólo permiten ahorrar energía si son del tipo electrónico, ya que en el convencional (reostático), no se ahorra energía sino que la que no se transforma en luz, se disipa en forma de calor.

- Para ahorrar energía en el alumbrado exterior existen mecanismos como el interruptor crepuscular que incorpora una célula fotovoltáica, como elemento fotosensible. Estas células suelen estar graduadas a un nivel de iluminación ambiental de 4 lux, por lo que se reduce substancialmente los periodos de alumbrado y se consigue un ahorro de energía más efectivo que con los reguladores convencionales. En alumbrado público, además, es muy interesante el control centralizado del encendido.

El control y la regulación junto con una correcta elección de la fuente de luz y de la luminaria permiten conseguir un importante ahorro de energía en la instalación de alumbrado.

- Se debe aprovechar al máximo la iluminación natural, pero introduciendo sistemas de control lumínico y térmico que permitan aprovechar las ganacias térmicas solares en invierno y evitar sobrecalentamientos no deseados.

- En el diseño de interiores los paramentos y el mobiliario de colores claros reflejan más la luz.

- Hay que zonificar el alumbrado por sectores y reducir los niveles excesivos de iluminación. También es interesante diseñar una iluminación localizada.

- Es muy adecuado emplear lámparas de bajo consumo, larga duración y alto rendimiento: lámparas de inducción, tubos fluorescentes, fluorescentes compactos, etc, según el uso.

- Los equipos complementarios de las lámparas (reactancias o balastos) deben ser del tipo electrónico, en vez de convencionales, ya que permiten un ahorro importante de energía.

- Es necesario ejercer un adecuado mantenimiento de las lámparas y luminarias para que no se reduzca el rendimiento de la instalación por falta de limpieza o reposición.

Luminarias

- En lugares en que el alumbrado artificial es prácticamente contínuo es recomendable utilizar lámparas fluorescentes.
- Utilizar luminarias adecuadas y con reflectores orientables proporciona mayor posibilidad de adaptación a varios usos.

Control y regulación

- Es aconsejable incorporar sistemas de control del alumbrado como elementos automáticos de desconexión (habitaciones de hoteles, servicios públicos), interruptores de presencia para el encendido y apagado automático. Éstos están especialmente indicados en zonas de paso y garages. Otra opción, pero de menor calidad es utilizar temporizadores, especialmente en pasillos y escaleras.
- Es conveniente utilizar reguladores electrónicos de intensidad luminosa, que permitan ajustar el nivel de iluminación a las necesidades, así como células fotoeléctricas para el control del alumbrado exterior.
- Una gestión integral del alumbrado permite dotar al edificio de gran flexibilidad a la vez que se consigue un importante ahorro de energía.

Utilización de energías renovables

- Cuando se utilicen energías renovables para alumbrado se hace más imprescindible el uso de lámparas de bajo consumo y un control riguroso del funcionamiento de la instalación.