Por Carlos Kirschbaum, Federico Buriek, Sergio Gor y Jesús Obando Departamento de Luminotecnia, Luz y Visión – UNT - CONICET, Argentina |
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El diseño de iluminación en América Latina enfrenta una situación contradictoria. La oferta tecnológica disponible es amplia y diversificada pero accesible solo para un limitado sector de la población. En la iluminación residencial el dilema es paradigmático. Las lámparas propuestas para reemplazar a la lámpara incandescente tradicional poseen características fotométricas y espectrales que amplían el campo de aplicación en el alumbrado de viviendas, y al mismo tiempo lo limitan por razones de elevados costos de las nuevas tecnologías, de inmadurez tecnológica de algunas alternativas que se ofrecen o por efectos negativos para el medioambiente y la salud de las personas. Las proclamadas ventajas de las nuevas lámparas con base roscada propuestas como sustitutos de la incandescente deben analizarse cuidadosamente para arribar a conclusiones adecuadas a la hora de su elección. Las lámparas estudiadas son: incandescente halógena (IH), fluorescente compacta espiralada (FC) y de estado sólido (led). Este trabajo describe estudios sobre su comportamiento y la influencia que ejercen en la apariencia de objetos. Los ensayos incluyen mediciones sobre flujo luminoso, distribución espacial de la luz (DIL), características espectrales y colorimétricas, como también registros de opiniones y estimaciones de observadores sobre el color, la textura y la apariencia de objetos. Palabras clavesIluminación de interiores. Lámparas de base roscada. Reemplazo de la lámpara incandescente. IntroducciónEl uso de la iluminación doméstica es un tema que estudiamos desde hace tiempo, en particular en los efectos y alcances del retiro del mercado de la lámpara incandescente, tema en debate en diversos países. Reemplazo de la lámpara incandescenteEn este artículo se describen resultados con las nuevas lámparas con base roscada E27, diseñadas para reemplazar directamente a la incandescente. Las lámparas que se utilizan en el estudio se describen a continuación.
EvaluacionesSe estudian características fotométricas, espectrales y efectos en la apariencia visual de objetos. Se analizó una muestra de lámparas de acuerdo a recomendaciones en vigencia, los resultados se resumen en la tabla 1. Tabla 1. Lámparas estudiadas y parámetros medidos Las lámparas fueron envejecidas antes de las mediciones fotométricas y eléctricas: dos horas en el caso de las I e IH y 100 para las FC y leds. Figura 1. Esquema de medición de la distribución espectral.Distribución espectral El flujo luminoso y la DIL fueron obtenidos en una esfera integradora y en un goniofotómetro (LMT GO-DS2000), respectivamente. Se midió: tensión de alimentación, corriente eléctrica, potencia y factor de potencia. Fueron montadas en posición vertical, el casquillo hacia arriba, alimentadas con tensión alterna estabilizada a 220 V y 50 Hz. Se agrupó a las lámparas comparándolas con una incandescente clara estándar para cada gama de potencia. Las características evaluadas se describen a continuación.
Tabla 2. Curvas de distribución de intensidades luminosas para cinco lámparas de diferente tipo. Figura 2. Distribuciones espectrales de tres tipos de lámparas.Distribución espectral La irradiancia espectral se estimó midiendo la emisión reflejada en una pastilla PTFE con un luminancímetro, entre 380 y 1068 nm cada 4 nm, según el esquema de la figura 1. Figura 3. Porcentajes de emisión en los rangos visible (380 a 780 nm) e infrarrojo (780 a 1.068 nm) para tres lámparas: IH, FC y led.Distribución espectral La figura 3 muestra los porcentajes de irradiancia en el visible (380 a 780 nm) y en el infrarrojo (780 a 1.068 nm) para cada tipo de lámpara. Se aprecia la emisión en el infrarrojo de la IH, al contrario de las FC y leds. Figura 4. Vista de corte de un cubículo. Se aprecian las ubicaciones del observador, la lámpara y el ramo de flores de papel.Distribución espectral Doce observadores no entrenados, de 18 a 28 años evaluaron apariencia, color, forma, textura y diferencias de colores en un ramo de seis flores de papel, exhibido en seis cubículos idénticos, cada uno equipado con un tipo de lámpara: incandescente halógena, fluorescente compacta fría (FCf) y cálida (FCc), estado sólido fría (ledf) y cálida (ledc) e incandescente (ver figura 4). Figura 5. Evaluaciones promedio. a, arriba) Ramo en conjunto, preguntas 1 a 5; b, abajo) Diferencias de color de pares de flores, preguntas 7 a 9. PC: Percepción del color; So: Sombras; F: Forma; AV: Apariencia visual; IL: Iluminación. DC: Diferencia de color; DC1: naranja-rojo; DC2: amarilo-verde; DC3: celeste-violetaDistribución espectral
Tabla 3. Iluminancias provistas por cada lámpara y evaluaciones subjetivas de nivel de iluminación.Distribución espectral Evaluación subjetiva de la iluminación La iluminancia horizontal (Eh) sobre los ramos de flores fue medida mediante un luxímetro. Los valores en cada cubículo y lámpara se indican en la tabla 3. La tercera columna incluye la evaluación promedio de los observadores del aspecto 5 del cuestionario sobre si el nivel de iluminación en cada ramo era percibido muy bajo (1) o muy alto (7). Se midieron luminancia y coordenadas cromáticas desde la posición de observación a cada flor y cubículo con un luminancímetro (ver figura 7). Figura 7. Diagrama de cromaticidad CIE con coordenadas xy para cada flor iluminada por las seis fuentes.
BarrerasLa elección de lámparas para su utilización en la iluminación doméstica está condicionada por la prohibición por ley en Argentina de la lámpara incandescente. La aceptación y críticas sobre su utilización se podrán analizar luego de un período más prolongado de uso en un mercado donde se introducen estas tecnologías, con un 69% de incandescentes instaladas en viviendas urbanas y 93% en rurales. La principal barrera para la diseminación de las nuevas lámparas es su costo, sensiblemente superior a la incandescente, que es la más accesible para los sectores de bajos recursos. Esta barrera existe en muchos países y en particular en América Latina. ConclusionesEl estudio muestra diferentes comportamientos de las lámparas, lo que demanda una adecuada selección para reemplazar una incandescente por alguna de ellas. Las emisiones luminosas con componentes en la zona azul del espectro generan sensaciones y evaluaciones que, interpretadas según el conocimiento actual sobre los efectos visuales y no visuales de la iluminación, explican las diferencias con registros fotométricos basados en detectores ajustados según la curva de sensibilidad espectral fotópica del observador estándar V (λ). Además, la diseminación de estas tecnologías exige subsidios sobre todo para usuarios pobres. ReconocimientoEste trabajo es parte del proyecto CIUNT 26/E425. Las empresas Osram y Philips en Argentina donaron las lámparas a Horacio Madariaga para los datos de la figura 7, y a Darío Jaén para el armado y montaje de las experiencias psicofísicas. BibliografíaNota del editor: la nota aquí publicada se asienta sobre una extensa bibliografía que, por normas editoriales, no se publica. Por consultas de este tipo o cualquier otra vinculada a la temática tratada, contactar a los autores. |
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