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jueves , agosto 16 2018
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La iluminación de estado sólido continúa liderando el camino hacia el ahorro energético

La continua erosión de los precios de la iluminación LED ha contribuido a desplazar las soluciones de iluminación menos eficientes y, en ese sentido, puede considerarse una tecnología rompedora. Financiada en parte por el Departamento de Energía de los EE.UU., la investigación en la iluminación de estado sólido ciertamente no ha cesado. Mientras que algunos fabricantes han abandonado el mercado debido a la consecuente caída de los precios medios de venta, los que se mantienen han demostrado una dedicación que debería garantizar su éxito a largo plazo. Parte de los fondos para la investigación también ha ido a parar a los LED orgánicos (OLED) para la iluminación. La pregunta es: ¿se trata de una amenaza o de una oportunidad para los LED? El sector se está esforzando por alcanzar el objetivo de eficacia de 200 lúmenes/W en 2025, y cumplir así con la cifra prevista por la ley de Haltz (según la cual el coste del lumen suele caer en un factor de 10 por década).

Mientras que los LED parecen estar bien situados para lograrlo, los OLED tienen todavía mucho camino por recorrer. Sin embargo, las otras ventajas que ofrecen podrían traducirse en una implementación más generalizada. Las luminarias LED de alto brillo, que normalmente se consiguen mediante módulos con varios emisores enfocados en un cono luminoso, cada vez se utilizan más en lugar de la iluminación fluorescente e incandescente, tanto en soluciones de arquitectura como en oficinas y hogares. El retorno de la inversión generalmente se aprecia tras un número predeterminado de horas en servicio y, a medida que la tecnología LED mejora, esta cifra va disminuyendo constantemente. Por otro lado, los OLED tienen una vida útil mucho más corta, son más caros que los LED (que a su vez continúan teniendo un precio más elevado que las opciones de iluminación convencionales) y ofrecen una menor potencia luminosa. A pesar de todas estas desventajas, su futuro parece brillante.

El motivo del creciente interés por la iluminación OLED puede atribuirse principalmente a la estética y se basa en la distribución de luz más uniforme y en los formatos más estilizados que esta tecnología puede ofrecer. Los sistemas de iluminación OLED son mucho más finos que los de las luces LED porque, en vez de incorporar difusores o reflectores, la luz se emite directamente desde la superficie. También pueden fabricarse en tamaños y formas diferentes para ajustarse a los requisitos específicos de la instalación, al tiempo que proporcionan una fuente de luz más natural sobre áreas de gran tamaño en lugar de sobre un único “punto de luz”. No resulta difícil imaginarse por qué estas características captan la atención de los diseñadores de interiores y de los consumidores más exigentes. Sin duda la eficacia de iluminación de los OLED sigue siendo muy inferior a la de los LED, entre unos 60 y 80 lúmenes/W para los OLED en comparación con los 200 lúmenes/W habituales de los LED.

Sin embargo, la tecnología principal ha mejorado en los últimos años y la continua incorporación de la tecnología OLED con matriz activa (AMOLED) en pantallas de televisores, smartphones y otros dispositivos portátiles significa que la inversión en esta área sigue siendo sólida. Se prevé que todos estos factores tengan un impacto positivo en el desarrollo de la tecnología OLED en relación con las aplicaciones de iluminación. Aunque hay muchos menos fabricantes de OLED que de LED, empresas como LG Display (Corea) y OLEDworks (EE. UU.) están dedicando considerables esfuerzos de ingeniería para impulsar esta tecnología, con productos de iluminación comerciales disponibles en tiendas de bricolaje y construcción doméstica. Aunque la disponibilidad a gran escala de los paneles OLED aún continúa obstaculizada por su coste, esta tecnología se está empezando a utilizar en luminarias híbridas que utilizan LED y OLED para proporcionar una fuente de luz más natural.

Pasémonos a lo inteligente

La iluminación de estado sólido, tanto en forma de LED como de OLED, está impulsando la tendencia hacia sistemas de iluminación “más inteligentes”. Ya sabemos que la posibilidad de atenuar los equipos de iluminación se utiliza desde hace mucho tiempo como un medio para ahorrar energía. Si se incorporan este tipo de mecanismos de control en un sistema de gestión de edificios (BMS), dichos ahorros pueden producirse automáticamente. Aunque la mayoría de las implementaciones de BMS están diseñadas a medida, una reciente innovación podría permitir conectar en red todos los sistemas de iluminación prácticamente de la noche a la mañana. La última especificación Bluetooth incorpora funcionalidades de red de malla que, según afirma el Bluetooth Special Interest Group, resultan ideales para incorporar una conexión de red inteligente a las instalaciones de iluminación ya existentes. La red de malla utiliza cada dispositivo como un nodo, y cada nodo tiene la capacidad de recibir y de retransmitir mensajes de cualquier otro nodo de la red.

Este enfoque resulta muy adecuado para su implementación en entornos eléctricamente ruidosos, donde el pequeño “salto” entre nodos ayuda a mantener la señal, aunque el elemento de RF no tenga mucha potencia. Las redes inalámbricas de baja potencia son cada vez más comunes en el Internet de las Cosas (IoT) y la incorporación de redes de malla a la especificación Bluetooth podría contribuir a que esta tecnología dé el salto de los dispositivos portátiles a los accesorios de iluminación. No obstante, tiene importantes competidores en este ámbito de aplicación. Si bien Bluetooth puede ofrecer interoperabilidad, las innovaciones rompedoras como los accesorios de iluminación en red suelen exigir que los líderes del sector den el primer paso. Por motivos comerciales, estos pioneros tal vez necesiten mantener sus soluciones bajo patente, lo cual, por desgracia, puede tener un efecto negativo sobre el índice de aplicación.

Un ejemplo es la plataforma Lutron Vive que utiliza el protocolo inalámbrico de la empresa Clear Connect para las comunicaciones entre sensores, controladores y conmutadores de carga y Wi-Fi en el hub principal. Aunque el hub ofrece compatibilidad con BACnet, se trata de una red cerrada a todos los efectos. Para evitar la desventaja de un sistema cerrado, otros han optado por ZigBee como protocolo inalámbrico para sus equipos de iluminación en red, incluso en productos patentados. Un ejemplo es la plataforma de control de Daintree Networks, ControlScope, que utiliza ZigBee como protocolo base.

El cumplimiento del estándar ZigBee debe garantizar cierto nivel de interoperabilidad entre sistemas. En la lista de fabricantes que pretenden ofrecer compatibilidad con la plataforma ControlScope encontramos a EuControls, Iventronics, Magtech, MMB Networks y Samsung. Daintree también ha trabajado con Osram Sylvania para ayudar a este último a desarrollar un módulo de interfaz inalámbrico y compatible con ControlScope que se pueda adaptar a las luminarias. Siempre que el controlador del equipo de iluminación tenga una salida de 12 V, se puede reajustar para aportar conectividad a cualquier equipo de iluminación, lo que le permite formar parte de una red de iluminación inteligente.

EnOcean es una tecnología inalámbrica de potencia ultrabaja diseñada con alimentación autónoma y que funciona en la banda inferior a 1 GHz; los transceptores no tienen baterías, sino que utilizan energía almacenadapara enviar y recibir mensajes cortos de forma inalámbrica. La tecnología patentada está gestionada por un organismo industrial y continúa evolucionando en el sector de la construcción inteligente. EnOcean Alliance, que cuenta con una gran cantidad de miembros en toda la cadena de valor, también está trabajando con ZigBee Alliance para crear soluciones que permitan coexistir a las redes de iluminación de estado sólido basadas en ambas tecnologías. Esto solo puede suponer una consolidación del posicionamiento de las redes de iluminación inteligentes.

Conclusiones

El ahorro energético que ofrece la iluminación de estado sólido es claramente significativo y, a medida que se vaya implementando, los beneficios no solo supondrán unas facturas de electricidad más reducidas para los consumidores y las empresas, sino también un menor impacto sobre el medio ambiente. Los avances tanto en la tecnología del emisor central como en la conectividad de soporte serán fundamentales para su progresión.

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