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TALLER ELECSOLRURAL Cochabamba, 22 de Julio de 2009 CER - UNI Certificación de lámparas para instalaciones fotovoltaicas Manfred Horn CER UNI – Peru http://fc.uni.edu.pe/mhorn [email protected]
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Certificación de lámparas para
instalaciones fotovoltaicas
Manfred Horn
CER UNI – Peru
http://fc.uni.edu.pe/mhorn
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Para el funcionamiento de una lámpara eléctrica, en principio, no interesa el
origen de la electricidad, sea este fotovoltaico, hidráulico u otro.
Entonces, ¿ se requiere una certificación especial para lámparas para
instalaciones fotovoltaicas? , considerando que para las diferentes lámparas
existen especificaciones técnicas y normas , tales como:
• CIE 121-1996, “The photometry and goniophotometry of luminaires”
• CIE 084- 1989, “The measurement of luminous flux”
• CIE 18.2-1983 “The basics of physical photometry”
• IEC 60969 /UNE EN 60969, “Lámparas con balasto propio para servicios
generales de iluminación. Prescripciones de funcionamiento”
• ELI, “Technical Documents for Certification ELI –
Voluntary Technical Specification for Self-Balasted
Compact Fluorescent Lamps (CFLs)”
• NTP 370.100-2008, “Lámparas fluorescentes compactas integradas (LFCIs).
Definiciones, requisitos y rotulado”.
• También existen laboratorios para certificar el cumplimiento de estas normas,
acreditadas por IRAM, INMETRO y otras entidades oficiales de normalización , como,
por ejemplo, el Departamento de Luminotecnia, Luz y Visión, de la U.N. de Tucumán.
e
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Razones para exigir especialmente para lámparas usadas en instalaciones
fotovoltaicas una certificación:
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IES-Madrid
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Centro de Energías Renovables
Universidad Nacional de Ingeniería
Lima, Perú
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Norma técnica peruana NTP 399.403-2006 :
“Sistemas Fotovoltaicos hasta 500 Wp” (de carácter voluntario)
Especificaciones técnicas que debe tener un SFV y sus componentes.
Como única carga están incluidos lámparas, que deben tener las siguientes
especificaciones:
- Para uso continuo deben ser lámparas fluorescentes, con una vida útil mínima
de 5000 horas. Para usos no continuos se permite también LEDs y lámparas
incandescentes hasta 2 W.
- La eficiencia luminosa mínima debe ser de 35 lm / W para lámparas
fluorescentes hasta 15 W, y 45 lm /W para lámparas fluorescentes de más de
15 W. En caso de lámparas incandescentes (de una potencia máxima de 2 W),
se pide una eficiencia mínima de 5 lm / W.
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Eficiencias mínimas exigidas
• NTP 399.403-2006 (para LFC en SFV):
P ≤ 15 W: 35 lm / W; P > 15 W: 45 lm / W
• NTP 370.100-2008 (para LFC en uso general):
Potencia de entrada de la
lámpara
(W)
Temperatura de color
(K)
Eficiencia luminosa
inicial
(lm/W)
5 ≤ P < 9≥ 5000K 46
< 5000K 50
9 ≤ P <15≥ 5000K 52
< 5000K 55
15 ≤ P <25≥ 5000K 57
< 5000K 60
25 ≤ P ≤ 60≥ 5000K 62
< 5000K 65
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• En varios países de la región (en particular en el Perú) no hay
laboratorios que pueden certificar la eficiencia de lámparas.
• En estos países se han implementando proyectos de electrificación
FV con lámparas cuya eficiencia luminosa no fue verificada.
• En consideración a lo anterior, el CER - UNI ha implementado, con
el apoyo del proyecto GEF PER 98/G31, un Laboratorio de
Fotometría con una esfera integradora de 1 m de diámetro y un
espectrofotómetro. Con estos equipos, e instrumentos
complementarios, podemos medir el flujo luminoso y la eficiencia
luminosa de lámparas (que se pueden colocar en la esfera y con una
potencia hasta 1500 W), incluyendo lámparas fluorescentes y de
descarga. La incertidumbre de las mediciones es menor de 3%.
Ensayos de Sistemas Fotovoltaicos en Laboratorio Solar del CER - UNI
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Esfera integradora
Espectrómetro
Características del equipo de fotometría de la UNI
(Marca LABSPHERE)
Propiedades de las lámparas que se miden
Flujo radiante (en Watt)
Flujo luminoso ( en Lumen)
Coordenadas de cromaticidad (x,y) y diagrama CIE.
Información de longitudes de onda: pico, media, centroide y dominante.
Pureza espectral
Correlated Color Temperature-CCT (Temperatura de Color)
Color-rendering Index (Índices de Rendimiento de Color)
Gráfica que muestra el flujo radiante espectral
Distribución espacial de la iluminación de lámparas de socket E27. (usando el Goniofotómetro)
Para evaluar la confiabilidad de las medidas, se evaluó varias LFCs
en tres laboratorios: CIEMAT, USP y UNI
Comparación de medidas realizadas en CIEMAT, USP y UNI
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Variaciones del flujo luminoso y de la potencia con la temperatura
Variación del flujo con la temperatura
( Lámpara USP#01 )
7.0
7.5
8.0
8.5
9.0
9.5
10.0
10.5
11.0
11.5
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Temperatura(°C)
Po
ten
cia
us
an
da
(W)
300.0
350.0
400.0
450.0
500.0
550.0
600.0
650.0
700.0
Flu
jo l
um
ino
so
(lm
)
Potencia USP#01
Flujo lámpara USP#01
Iluminación eficiente
Para un determinado ambiente o actividad se requiere una iluminación mínima. Por ejemplo:
• Tablero de dibujo: ≥ 600 lux
• Cuarto de estar: ≥ 200 lux
Se busca obtener estos niveles de iluminación con la menorpotencia eléctrica posible.
La iluminación depende de:
• flujo luminoso (lm) de las lámparas,
• forma y materiales de las luminarias y
• condiciones del ambiente.
Iluminación indirecta
Id = (Φ / 4π d2) . ρ (1 – ρ)
Ejemplo: ρ = 0,8
Id = 0,8 / (1 – 0,8) = 4
La iluminación total, directa más indirecta, es entonces 5
veces la iluminación directa.
Una iluminación eficiente requiere paredes y techos
blancos.
www.perusolar.org
CER – UNI:
Secretaría Permanente de la APES
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