21 dic. 2010

De los tipos de iluminación


Como os contaba ayer, voy a intentar clasificar los diferentes tipos de iluminación disponibles actualmente, en función de su calidad, su eficiencia y otros aspectos a tener en cuenta.

1.Luz incandescente.
De muy alta calidad al ser de espectro continuo (rendimiento de color de hasta 100%); tiende a los colores cálidos (a no ser que se filtre)
Su eficiencia es pésima (13 lúmenes por vatio de electricidad consumido)
Se calientan mucho, ya que emite muchos infrarrojos. Están empezando a desaparecer debido a su baja eficiencia.
2. Luz halógena.
Variante de la incandescente, de muy alta calidad.
Su eficiencia no es tan mala como la incandescente (18...22 lúmenes/vatio)
Se calienta a mayor temperatura que la incandescente, es fácil quemarse con ellas.

3. Luz fluorescente.
De calidad media, al ser de espectro discontinuo (rendimiento de color actual entre 62 y 93%); emite varias longitudes de onda diferentes, en función del número de elementos que recubran interiormente el tubo (a más elementos químicos, más longitudes de onda y más precio de la bombilla/tubo)
Su eficiencia es buena (50...90 lúmenes/vatio)
Suelen tardar en encender y sufren mucho en cada proceso de encendido y apagado, lo que afecta a su vida útil. Su tamaño hace que emitan luz difusa, no apropiada para leer y otros usos similares. En las dos últimas décadas han mejorado mucho, incrementando la calidad de su luz y con el balasto electrónico (que mejora el encendido, el consumo, es más pequeño y va incorporado)

4. Lámparas de descarga
Parecido al fluorescente, pero de espectro monopico. Luz de calidad baja, aplicable únicamente donde no se necesita la percepción de color.
Su eficiencia es muy buena (hasta 132 lúmenes/vatio)
Tienen las caracterísiticas del fluorescente, aumentadas. Se usan en iluminación de exteriores (farolas). Las amarillas (carretera) son de vapor de sodio a baja presión. Pueden tardar 10 minutos en encenderse.

5.LED (light-emitting diode)
Luz de alta calidad conseguida por la conjunción de diferentes leds de diferentes colores.
Su eficiencia es la mejor alcanzada hoy en día (hasta 150 lúmenes/vatio)
Cada led emite una longitud de onda básica complementada con otras conseguidas por la inclusión de elementos fluorescentes. Además, al ser pequeños, pueden combinarse muchos para alcanzar el color o la calidad de luz requerida. Permite hacer pantallas de imágenes (las tecnologías de LCD están basadas en LEDs). Su durabilidad es mayor que la de los otros tipos y no depende de cuántas veces se encienda y apague. Y enciende inmediatamente.



Os dejo algunos enlaces más técnicos sobre los diferentes tipos de iluminación:

http://www.greenpeace.org/raw/content/argentina/cambio-climatico/revolucion-energetica/eficiencia-energetica/leds.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Categor%C3%ADa:Lámparas

20 dic. 2010

La iluminación de alto y de bajo consumo I. De la calidad de la luz y de cómo funciona el ojo humano.


Uno de los capítulos a considerar en el consumo energético es el de la iluminación.

Las tecnologías disponibles hoy en día para producir luz son muchas, y cada una tiene características diferentes, que en función del uso pueden convertirse en ventajas o en inconvenientes.

Uno de los aspectos o características de cada tipo de iluminación es el de su eficiencia energética, es decir, la relación mejor o peor entre la energía consumida y la cantidad de luz generada. No es necesariamente el más importante y dependerá del uso que le queramos dar a la luz.

Otros factores a tener en cuenta a la hora de valorar la idoneidad del sistema de iluminación pueden ser:
   -calidad de la luz (ahora explicaré un poco a qué me refiero con esto)
   -sostenibilidad del artilugio (engloba otros factores como durabilidad, coste en materias primas y energía para su fabricación, etc)
   -Intensidad y duración de los períodos de iluminación (encender y apagar muchas veces afecta a la durabilidad en mayor o menor medida en función de la tecnología utilizada)

De la calidad de la luz
Denominamos luz a una onda electromagnética con longitud de onda entre 320 y 750 nanómetros. Las longitudes de onda mayores corresponden al infrarrojo; y las menores, al ultravioleta, las microondas, los rayos x, la radiación gamma, etc.
El ojo humano es capaz de interpretar esas ondas, y convertirlas en una combinación de tres valores, a partir de los 3 tipos de conos (células de la retina capaces de diferenciar longitudes de onda) de los que dispone el ojo humano. Para una determinada longitud de onda -o color-, cada tipo de cono se excita de manera diferente y la proporción entre ellos es lo que permite al cerebro imaginarse el color del que se trata.

Hay longitudes de onda que, prácticamente, sólo excitan uno de los tipos de conos. Son 560, 530 y 430 nanómetros, que nuestro cerebro interpreta como rojo, verde y azul.

Sabiendo esto, se planteó la posibilidad de engañar al cerebro, emitiendo luz azul, roja y verde en la proporción adecuada para que el cerebro interprete un color determinado. Esto es lo que hacían las teles antiguas, y el sistema de tres luces se denomina RGB (red-green-blue).

La sensación de color que recibe el cerebro es muy buena, pero el sistema tiene algunas limitaciones pues con las tres longitudes de onda citadas -y que se suelen denominar luces primarias-, no es posible reproducir la totalidad de los colores.

El sistema RGB funciona bastante bien si emitimos combinaciones de las tres luces primarias. Sin embargo, no funciona nada bien cuando usamos estas luces para iluminar objetos.

El color de los objetos que vemos depende de las longitudes de onda que ese objeto refleja y que así pueden llegar a nuestros ojos. Los materiales funcionan como espejos selectivos, reflejando mejor algunas longitudes de onda y peor otras, de manera que a nuestros ojos llega una determinada proporción, ésta se interpreta en los conos y llega al cerebro como una combinación de tres valores.

Ahora bien, ¿y si la luz que llega al objeto no tiene todas las longitudes de onda? Pues que el objeto sólo puede reflejar aquéllas que recibe. Si iluminamos con luz 'verde' un objeto 'rojo', se verá apagado, casi no reflejará luz..
De la misma forma, si iluminamos un objeto 'naranja' con las luces RGB, a nuestro ojo sólo llegarán reflejos de esas luces, que no necesariamente representan correctamente el 'color' del objeto.

Ahora, un par de esquemas de cómo el color interpretado por el cerebro depende de la luz que incide en el objeto:
Aquí vemos la interpretación de color de un objeto iluminado con una luz de espectro continuo. La luz que llega al ojo coincide con el espectro de reflexión del objeto (el 'color' del objeto)




Aquí en cambio, con una iluminación RGB, vemos que al ojo no llega toda el espectro que el objeto es capaz de reflejar. La interpretación de color que puede hacer el cerebro está condicionada y suele suponer colores más apagados.

Con todo esto, volvemos al tema de la calidad de la luz: será de mejor calidad la luz para iluminar con un espectro continuo que una luz de espectro discontinuo. Permite que llegue al ojo un patrón más parecido al patrón de reflexión (=color) del objeto.

Mañana, los tipos de iluminación, caracterizados por eficiencia, calidad y otros.