Alumbrado público eficiente y “ciudades inteligentes”: reconversión led, telegestión y monitoreo de ruido ambiente

La implementación de Tecnología 4.0 en ciudades (Ciudad Inteligente –Smart Cities-) tiene un eje en la explotación de las instalaciones de alumbrado público. Es inimaginable un espacio urbano sin iluminación, aseveración que nos permite pensar en una red existente, con nodos distanciados en no más de 15 m y con posibilidades de suministrar potencia eléctrica. La “Telegestión del Alumbrado” constituye un primer paso en el desarrollo de la ciudad inteligente y nos brinda múltiples posibilidades: gestión del alumbrado, control de fallas, medición y monitoreo, etc. El Proyecto toma como base la reconversión a LED del alumbrado público: el paso de una tecnología “electromecánica” a otra totalmente electrónica. Esto nos permite concebir a la luminaria de alumbrado público no ya como punto final sino como un nodo en la red. Por un lado, el plan aborda la eficiencia energética de un modo integral: eficacia lumínica de la fuente, operación del sistema, baja en costos de mantenimiento y reposición. Por otra parte, la telegestión permite explorar el monitoreo del ruido ambiente y su contribución a la generación de registros (mapas de ruido) y estrategias de control. Sobre este punto, el Proyecto se complementa con las investigaciones realizadas en el campo de la acústica, que incluye el desarrollo de técnicas de evaluación de ruido, reglamentación y legislación

Acondicionamiento acústico

El plan tiene como objetivo el estudio y mejora del entorno acústico de diversos ámbitos, en base al adecuado uso de materiales absorbentes y aislantes del sonido. A continuación, se definen las tres líneas de trabajo

Laboratorio de Acústica y Luminotecnia (LAL)

Exposición realizada en el marco del  Encuentro del Ministerio de la Producción, Ciencia y Tecnología de la Provincia de Buenos Aires con autoridades y centros de la Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. Exposiciones de los directores de los Centros de Investigación propios, asociados y vinculados

Deslumbramiento en dispositivos led

En el presente trabajo se presenta un estudio realizado en el LAL a dispositivos para señalización (semáforos, balizas, barrales lumínicos) con tecnología led. Las mediciones tradicionales de intensidad luminosa se complementaron con el análisis de la luminancia de los dispositivos, evaluada para diversas aperturas angula-res. Los resultados obtenidos marcan un notorio incremento en las luminancias puntuales, para valores de emisión globales comparables a los obtenidos en dispositivos convencionales. Este efecto, sumado al grado relativamente alto de coherencia en el caso de luces de color, podría derivar en nuevos tipos de deslumbra-miento, posiblemente no contemplados en las recomendaciones vigentes.Trabajo presentado en el XI Congreso Iberoamericano de iluminación, Colombia, 9 al 12 de octubre de 2012

Iluminación de obras de arte

La iluminación de bienes y patrimonios culturales plantea una situación de compromiso entre las necesidades de exhibición y las de conservación. El sistema de alumbrado debe conjugar cualidades perceptivas (visión de detalle, correcta apreciación del color, destaque de la obra) y un mínimo nivel de daño. En el presente trabajo se detalla el estudio de la iluminación artificial a la que se encuentra sometido un ícono bizantino, “Virgen de la Rosa” originario de Constantinopla y datado en el siglo XV, que se expone en la Iglesia de San Francisco (calle 12 entre 68 y 69 - La Plata). El sistema de iluminación actual está formado por una combinación de lámparas incandescentes reflectoras y lámparas fluorescentes. Tomando como referencia las recomendaciones de la Comisión Internacional de Alumbrado CIE, se realizaron mediciones de niveles de iluminancia, luminancia y color en el área de exposición. Se detectaron niveles de iluminancias mayores a los permitidos, junto con presencia de radiación UV potencialmente dañina para los barnices de la obra. El trabajo concluye con recomendaciones para un nuevo sistema de iluminación basado en fuentes LEDs, que disminuirían notablemente el nivel de agresión, mejorando las características estéticas del conjunto.Tópico 2: Conservación y restauración de pinturas, cueros, textiles, papel y metales. Técnicas de limpieza y restauración

Glare by Light Emitting Diode (LED) vehicle traffic signals

Background: In this paper we analyze devices for traffic signals (traffic lights) with light-emitting diode (LED) technology. Methods: The traditional measurements of luminous intensity were complemented with the luminance analysis of the devices, evaluated for diverse angular fields. Besides, a subjective glare evaluation is presented. In the experience, signals with LEDs directly visible and signals with refractors are compared. Both signals were introduced in the visual field of 30 observers within a perceptive scene that simulated night vision conditions for a driver. The observers were later inquired about the experienced perturbation or discomfort sensation. Results: The obtained results show a significant increase in the punctual luminance as well as an evident perturbation and discomfort for the observers. Conclusions: This effect together with the relatively high degree of coherence of the color lights could result in new kinds of glares not considered in the current standards

Glare by Light Emitting Diode (LED) vehicle traffic signals

Background: In this paper we analyze devices for traffic signals (traffic lights) with light-emitting diode (LED) technology. Methods: The traditional measurements of luminous intensity were complemented with the luminance analysis of the devices, evaluated for diverse angular fields. Besides, a subjective glare evaluation is presented. In the experience, signals with LEDs directly visible and signals with refractors are compared. Both signals were introduced in the visual field of 30 observers within a perceptive scene that simulated night vision conditions for a driver. The observers were later inquired about the experienced perturbation or discomfort sensation. Results: The obtained results show a significant increase in the punctual luminance as well as an evident perturbation and discomfort for the observers. Conclusions: This effect together with the relatively high degree of coherence of the color lights could result in new kinds of glares not considered in the current standards

Colour appearance in led lighting

The paper shows a comparative study of colour comparison between white LED lamps and conventional ones (incandescent and compact fluorescent). The LED lamps used were a model designed by the direct replaces of halogen incandescent lamps. The technology used for white light generation was based on short waves emitter chips and secondary emission. As result of the experience, significant object colour coordinates displacements in LEDs lighting were observed. As it was predictable from LEDs spectral distribution, orange – red colours were poorly reproduced. However, the subjective experience did not show a remarkable preference to the conventional light sources. Furthermore, several observers qualified the objects under LEDs light as “more naturals”

Iluminación led en autopistas argentinas

La irrupción de luminarias leds en el alumbrado vial ha modificado pautas tradicionales de diseño. El cambio tecnológico propone una instalación con mayor costo inicial y menor consumo de energía. Por un lado, la relación de precios entre luminaria led y luminaria tradicional es al menos, 3:1. Por otra parte, la mayor eficiencia energética del led permitiría mantener adecuados niveles de iluminación con menor potencia instalada. En este marco, desde mediados de 2013, las concesionarias viales de las autopistas que integran la Red de Accesos a la ciudad de Buenos Aires (Argentina), junto con las Autopistas Urbanas de la mencionada ciudad, iniciaron un proceso de reconversión de sus sistemas de alumbrado a tecnología led. Enmarcado en una revisión de conceptos de eficiencia y clasificación energética para instalaciones de alumbrado vial, el trabajo presenta los principales resultados de las pruebas de evaluación previa y de las instalaciones reconvertidas, que pueden considerarse como las primeras aplicaciones a gran escala del led en el alumbrado vial de la región.The barrage of leds luminaires in road lighting has modified traditional design rules. An initial more expensive installation with less energy consumption is proposed by the technological change. On one hand, the prices relationship between led luminaries and traditional ones is minimum 3:1. On the other hand, the increase of energy efficacy would give good lighting levels with less installed power. Within this framework, the vial concessionaries of the access network road to Buenos Aires City (Argentina) together with the Urban Motorways began a reconversion to led lighting process. Within the efficiency and energy classification concepts review framework, the paper presents the main results of installation evaluation proofs and the reconverted installation results. These lighting installations can be considered as the first road lighting led applications in the region

Informe científico de investigador: Ixtaina, Pablo Rubén (2013-2014)

Las tareas descriptas en el presente informe se enmarcaron dentro del Plan de Trabajo presentado oportunamente a la CIC. Alumbrado vial con tecnología led. Se estudiaron las formas de emisión de leds y módulos leds, analizando los resultados de las distintas configuraciones de ópticas des-de el punto de vista de la calidad del alumbrado resultante y la eficiencia energética. En este marco, se asistió a la empresa AUBASA, que tiene a su cargo la concesión de la autopista La Plata Buenos Aires, en la reconversión del sistema de alumbrado a tecno-logía led. Los estudios se encuadraron en el convenio CIC-AUBASA y tuvieron como eje la Técnica de Luminancia. Se estudiaron y optimizaron las emisiones de las luminarias leds para las geometrías presentes y las diversas formas de reflexión de la calzada. Asimismo, se diagramó e implementó un sistema de pruebas de campo, mediante el cual se evaluaron cerca de 20 alternativas de equipos led. La actividad brindó posibilidades experimentales para avanzar en dos áreas: • Estudio del grado de claridad de las calzadas, línea de investigación cuyos resulta-dos previos demuestran la importancia de considerar al pavimento como parte acti-va en la eficiencia energética de la instalación (ver publicación punto 7.1.5). • Deslumbramiento en luminarias led. Se realizaron mediciones “in situ” de luminan-cia de velo, parámetro que define el deslumbramiento y cuyos valores se analizaron conjuntamente con las luminancias presentes en las nuevas luminarias led (ver pu-blicación punto 7.1.2) Los resultados obtenidos en estas nuevas experiencias fueron presentados en: • XII CONFERÊNCIA LATINO-AMERICANA DE ILUMINAÇÃO, Luxamérica 2014. Juiz do Fora, Brasil, diciembre de 2014 (ver 13-1). • 12th European Lighting Conference “LUX EUROPA 2013”. Cracovia, Polonia, Septi-embre de 2013 ( ver 13.3). También fueron aceptados para su presentación en la 28th International Commission on Illumination (CIE) Session. Manchester, United Kingdom, Junio, 2015 (ver punto 7.2.1). Señalización. Uso de tecnología Led. El uso de leds en semáforos para tránsito vehi-culad fue objeto de estudio, especialmente en lo referido a la caracterización cromática y al deslumbramiento. Sobre este último tema, se establecieron pautas de emisión a partir de experiencias subjetivas y evaluaciones de luminancia (ver publicación punto 7.1.1). Asimismo, se participó activamente en la elaboración de una normativa local (IRAM) para regular el uso de semáforos leds, recomendación que incorporó muchos de los resultados de esta investigación (ver 20.2). Parte de los resultados obtenidos en esta línea de trabajo fueron presentados en la XII CONFERÊNCIA LATINO-AMERICANA DE ILUMINAÇÃO, Luxamérica 2014. (ver 13-1). Reproducción cromática con fuentes led. La tecnología empleada para generar luz blanca en leds se basa en junturas que emiten en la zona de ondas cortas (azul-violeta), reconvertidas a luz “blanca” mediante filtros de emisión secundaria. La reproducción cromática obtenida no es necesariamente buena, pudiendo resultar insuficiente en cier-tas aplicaciones. Mediante el análisis de las coordenadas resultantes, se evaluó la re-producción de color bajo iluminación led en varias situaciones: alumbrado público, ilumi-nación de materiales retrorreflectivos, alumbrado interior. Parte de los resultados obte-nidos en esta línea de investigación fueron presentados en las XI Jornadas Argentinas de Luminotecnia (Tucumán, Argentina, Octubre de 2013 - ver 7.1.4 y 13-2). Infraestructura para metrología lumínica del LAL. Se trasladó parte del instrumental fotométrico del LAL a Alemania para realizar tareas de mantenimiento y calibración. Las pruebas se efectuaron en el laboratorio LMT LICHTMESSTECHNIK, en la ciudad ale-mana de Berlín, participando personalmente en la experiencia. Las calibraciones posibi-litan al laboratorio contar con trazabilidad internacional en mediciones fotométricas. Asimismo y orientado a mejorar las capacidades del Centro, se elaboró un plan de me-joras que incluye la compra de un equipo goniofotométrico especialmente apto para la fotometría de luminarias led. El plan fue aprobado por el directorio de la CIC (ver punto 20.1) y se encuentra en ejecución. Cabe destacar que cerca del 90 % de los recursos económicos empleados para completar ambas actividades fueron propios, generados a partir de Transferencias Tecnológicas surgidas de los planes de investigación en curso