Sistema de control de iluminación

La principal ventaja de un sistema de control de iluminación sobre los controles de iluminación independientes o el interruptor manual convencional es la capacidad de controlar luces individuales o grupos de luces desde un único dispositivo de interfaz de usuario . Esta capacidad de controlar múltiples fuentes de luz desde un dispositivo de usuario permite crear escenas de iluminación complejas. Una habitación puede tener varias escenas preestablecidas, cada una creada para diferentes actividades en la misma. Un beneficio importante de los sistemas de control de iluminación es la reducción del consumo de energía. También se obtiene una mayor vida útil de las lámparas al atenuar y apagar las luces cuando no se utilizan. Los sistemas de control de iluminación inalámbricos ofrecen beneficios adicionales, como la reducción de los costos de instalación y una mayor flexibilidad en la ubicación de interruptores y sensores. ^{[ 3 ]}

Las aplicaciones de iluminación representan el 19% del consumo energético mundial y el 6% de todas las emisiones de gases de efecto invernadero . ^{[ 4 ]} En Estados Unidos, el 65% del consumo energético corresponde a los sectores comercial e industrial, y el 22% de este se destina a la iluminación.

La iluminación inteligente permite a los hogares y usuarios controlar de forma remota la refrigeración, la calefacción, la iluminación y los electrodomésticos, minimizando el consumo innecesario de luz y energía. Esta capacidad ahorra energía y proporciona mayor comodidad. Fuera del sector tradicional de la iluminación, el éxito futuro de la iluminación requerirá la participación de diversos actores y comunidades. El concepto de iluminación inteligente también implica el aprovechamiento de la luz natural del sol para reducir el uso de iluminación artificial, y la simple práctica de apagar las luces al salir de una habitación. ^{[ 5 ]}

Un sistema de iluminación inteligente garantiza que las zonas oscuras permanezcan iluminadas durante su uso. Las luces responden activamente a las actividades de los ocupantes gracias a sensores y un sistema inteligente (lógica) que anticipa sus necesidades de iluminación. Esto mejora el confort, aumenta la seguridad, reduce el esfuerzo manual y optimiza la eficiencia energética.

Las luces pueden utilizarse para disuadir a personas de acceder a zonas restringidas. Por ejemplo, una brecha de seguridad podría activar los reflectores en el punto donde se produjo. Entre las medidas preventivas se incluyen iluminar los puntos de acceso clave (como pasillos) por la noche y ajustar automáticamente la iluminación cuando una vivienda está ausente para simular que hay personas en ella.

Los horarios cronológicos incorporan momentos específicos del día, la semana, el mes o el año.

La programación de la iluminación solar incorpora las horas de salida y puesta del sol , que se utilizan a menudo para encender y apagar la iluminación exterior. Para ello, es necesario definir la ubicación del edificio. Esto se logra utilizando la ubicación geográfica del edificio mediante latitud y longitud, o seleccionando la ciudad más cercana en una base de datos que proporcione la ubicación aproximada y las horas solares correspondientes.

La ocupación de un espacio se determina principalmente mediante sensores de presencia . La iluminación inteligente que utiliza sensores de presencia puede funcionar en conjunto con otras luces conectadas a la misma red para ajustar la iluminación según diversas condiciones. ^{[ 6 ]} La siguiente tabla muestra el ahorro potencial de electricidad que se puede obtener al usar sensores de presencia para controlar la iluminación en diferentes tipos de espacios. ^{[ 7 ]}

El consumo de energía de la iluminación eléctrica se puede ajustar atenuando o encendiendo automáticamente las luces en función de la luz natural disponible . Reducir la cantidad de iluminación eléctrica utilizada cuando hay luz natural se conoce como aprovechamiento de la luz natural .

Las condiciones de alarma suelen incluir señales de otros sistemas del edificio, como la alarma contra incendios o el sistema de climatización , que pueden activar, por ejemplo, una orden de emergencia como "encender todas las luces" o "hacer parpadear todas las luces".

La lógica del programa puede vincular todos los elementos anteriores mediante estructuras como sentencias condicionales ( if-then-else) y operadores lógicos . La interfaz de iluminación digital direccionable (DALI) se especifica en la norma IEC 62386.

El uso de la atenuación automática de la luz es un aspecto de la iluminación inteligente que sirve para reducir el consumo de energía. ^{[ 13 ]} La atenuación manual de la luz también tiene el mismo efecto de reducir el consumo de energía.

En el artículo "Ahorro de energía gracias a sensores de ocupación y controles personales: un estudio piloto de campo", Galasiu, AD y Newsham, GR han confirmado que los sistemas de iluminación automáticos que incluyen sensores de ocupación y controles individuales (personales) son adecuados para entornos de oficinas de planta abierta y pueden ahorrar una cantidad significativa de energía (alrededor del 32 %) en comparación con un sistema de iluminación convencional, incluso cuando la densidad de potencia de iluminación instalada del sistema de iluminación automático es aproximadamente un 50 % mayor que la del sistema convencional. ^{[ 14 ]}

El nuevo sistema de control de iluminación utiliza conexión Bluetooth directa. Philips Hue , ahora conocida como Signify (anteriormente Philips Lighting) , lo ha presentado recientemente . Este sistema requiere un smartphone o tablet donde el usuario puede instalar la aplicación Bluetooth de Philips Hue. Las bombillas Bluetooth no necesitan un puente Philips Hue para funcionar. No se requiere conexión Wi-Fi ni de datos para controlar las luces con este sistema.

Los sistemas de iluminación inteligente se pueden controlar mediante internet para ajustar el brillo y los horarios de la luz. ^{[ 6 ]} Una tecnología implica una red de iluminación inteligente que asigna direcciones IP a las bombillas. ^{[ 17 ]}

Schubert predice que los revolucionarios sistemas de iluminación proporcionarán una forma totalmente nueva de detectar y transmitir información. Al parpadear a una velocidad imperceptible para el ojo humano, la luz captará datos de los sensores y los transmitirá de una habitación a otra, informando, por ejemplo, de la ubicación de cada persona dentro de un edificio de alta seguridad. Uno de los principales objetivos de Future Chips Constellation es la iluminación inteligente, un campo revolucionario en fotónica basado en fuentes de luz eficientes y totalmente ajustables en cuanto a factores como el contenido espectral, el patrón de emisión, la polarización, la temperatura de color y la intensidad. Schubert, líder del grupo, afirma que la iluminación inteligente no solo ofrecerá una iluminación mejor y más eficiente, sino que también proporcionará funcionalidades totalmente nuevas.

La idea principal consiste en sustituir el sencillo bloque de detección de tensión de línea presente en los sistemas tradicionales por uno más complejo basado en un microcontrolador. Este nuevo circuito asumirá, por un lado, las funciones de detección de tensión de línea y activación del inversor, y por otro, la supervisión de todo el sistema: estado de la lámpara y la batería, carga de la batería, comunicaciones externas, correcto funcionamiento de la etapa de potencia, etc.

El sistema ofrece una gran flexibilidad; por ejemplo, sería posible la comunicación de varios dispositivos con un ordenador central, que conocería el estado de cada dispositivo en todo momento.

Se ha desarrollado un nuevo sistema de iluminación de emergencia basado en un módulo inteligente. El microcontrolador, como dispositivo de control y supervisión, garantiza una mayor seguridad de la instalación y un ahorro en los costes de mantenimiento.

Otra ventaja importante es el ahorro de costes en la producción en masa, especialmente si se utiliza un microcontrolador con el programa en memoria ROM.