19/11/2014 - Las bombillas eficientes también sufren variaciones de luminosidad debidas a la red

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A las nuevas tecnologías de iluminación se les suponía hasta ahora una menor sensibilidad que las incandescentes frente a las fluctuaciones de tensión en el suministro de energía eléctrica. El grupo de investigación Grupo Señal y Comunicaciones (GSC) de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao de la UPV/EHU ha realizado un análisis exhaustivo de la respuesta de estas nuevas tecnologías, teniendo en cuenta las condiciones reales de la red, para poder determinar la validez de esas afirmaciones. Según han podido observar, no siempre se cumple esta afirmación, e, incluso, hay veces en las que la sensibilidad es mayor que la de las tradicionales bombillas incandescentes.

Se conocen comoflicker las variaciones en la luminosidad de las lámparas producidas por las fluctuaciones de tensión propias del suministro eléctrico, y pueden ocasionar molestia e incomodidad a los usuarios. "Los principales motivos por los que puede haber ese tipo de fluctuaciones son las máquinas industriales que consumen mucha corriente eléctrica en determinados momentos", explica Izaskun Azcárate, investigadora del grupo de Señal y Comunicaciones de la UPV/EHU. La Comisión Internacional de Electrotecnia (IEC) estableció unos límites legales en la fluctuación de la red, tomando como referencia la respuesta de una lámpara incandescente frente a la misma. "La propia industria que instala ese tipo de máquinas tiene que asegurar que no compromete la calidad del suministro eléctrico, y respetar esos límites", añade la investigadora.

Con la entrada en el mercado de las nuevas tecnologías de iluminación, como las lámparas fluorescentes compactas (CFL) y las LED, se tuvo que volver a determinar la sensibilidad de las mismas frente a las fluctuaciones de tensión. Las primeras investigaciones, publicadas en 2008, "indicaban que las nuevas lámparas tenían una sensibilidad menor que las incandescentes, y, por tanto, no presentaban alteraciones en la luminosidad frente a una misma fluctuación en la tensión de la red", detalla Azcárate. "Además -añade-, hubo casos en los que se habían medido niveles altos de fluctuación en la red, y, sin embargo, no se habían registrado quejas por parte de los usuarios".

Basándose en esos resultados, diferentes organizaciones internacionales de estandarización han comenzado a proponer cambios en este aspecto. Son dos los cambios que se han propuesto: ajustar los medidores de flicker a las nuevas lámparas de referencia, o bien incrementar el límite establecido. Pero ambos cambios conllevan algún problema: por una parte, "hoy en día no hay un solo tipo de lámpara de referencia", y, por otra, incrementando el límite, otro tipo de equipamiento conectado a la red podría verse afectado por dichas fluctuaciones.

Análisis de señales complejas

"Para poder analizar la validez de estas propuestas, es necesario un estudio exhaustivo de la respuesta de las nuevas tecnologías de iluminación ante fluctuaciones de tensión", señala Azcárate. Y es que una vez concluido el análisis observaron que no en todos los casos las nuevas tecnologías son menos sensibles.

Realizaron medidas con un conjunto de lámparas ante diferentes tipos de fluctuaciones de tensión. Primero, utilizaron fluctuaciones estandarizadas (señal analítica), y, en un segundo trabajo, utilizaron fluctuaciones reales, que suelen ser más complejas, registradas en cuatro localizaciones del norte de España. Concluyeron que existen tres comportamientos distintos: por un lado, existen lámparas que muestran una menor sensibilidad que la lámpara incandescente; otras, por el contrario, llegaban a los niveles de las incandescentes o incluso los superaban; y otras experimentaban respuestas diferentes en función de la señal real aplicada.

"Estos resultados cuestionan la menor sensibilidad de las nuevas tecnologías a las fluctuaciones de tensión, y revelan que la sensibilidad no depende sólo de la tecnología de iluminación sino también de la complejidad de la fluctuación de tensión y del escenario real en el que la lámpara es utilizada", concluye la investigadora. "De esta manera -añade-, tanto la propuesta de subir los límites de flicker como la de buscar una nueva lámpara de referencia parecen inviables".

"La solución puede orientarse hacia el control de la respuesta de las lámparas en el proceso de diseño. Para ello, sería necesario que ninguna lámpara presente una sensibilidad mayor que la lámpara incandescente", subraya. Es decir, según concluye la investigación, manteniendo el umbral de flicker actual, se debería establecer un protocolo de test, con el que cada fabricante pudiera verificar que ante dichas condiciones la lámpara no supera el umbral.

Información complementaria

Izaskun Azcárate (Bilbao, 1984), ingeniera de telecomunicaciones, pertenece al Grupo de Señal y Comunicaciones (GSC) del Departamento de Ingeniería de Comunicaciones de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao. El grupo de investigación está compuesto por otros cinco investigadores. Izaskun Azcárate realiza esta investigación con una beca predoctoral del Gobierno Vasco. En el desarrollo del proyecto, el grupo colabora con IEC (International Electrotechnical Comission), CIGRE (Conseil International des Grands Réseaux Electriques) y con varios fabricantes de la industria de la iluminación (Osram y Philips).

Referencias bibliográficas

I. Azcarate, J. J. Gutierrez, A. Lazkano. P. Saiz, K. Redondo, L. A. Leturiondo. "Experimental study of the response of efficient lighting technologies to complex voltage fluctuations". International Journal of Electrical Power & Energy Systems 63: 499-506 (2014). DOI: 10.1016/j.ijepes.2014.06.039I.

Azcarate, J.J. Gutierrez, P. Saiz, A. Lazkano, L.A. Leturiondo, K. Redondo. "Flicker characteristics of efficient lighting assessed by the IEC flickermeter". Electric Power Systems Research, Elsevier 107: 21-27 (2014). DOI: 10.1016/j.epsr.2013.09.005

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