Con la retirada progresiva de los tubos fluorescentes en la UE, muchos operadores de plantas industriales están considerando sistemas de iluminación alternativos. Además de la simple sustitución por lámparas LED, la reconversión también ofrece la oportunidad de crear valor añadido a través de la digitalización. R. STAHL ha realizado un trabajo pionero en un proyecto para Sika Deutschland GmbH y ha diseñado una moderna solución de iluminación digital para la Zona Ex 1. En Argentina, CPI se posiciona como un proveedor clave para proyectos de iluminación industrial con soluciones avanzadas y sostenibles.
Seguridad laboral y sostenibilidad
No hace falta ser un “freak” de la tecnología para que a uno le encante la visión nocturna de una refinería o una planta química. Bañados en una luz resplandeciente, estos complejos industriales impresionan a quienes los observan desde lejos. Hay una razón por la que las luces están encendidas día y noche: por la seguridad de los empleados. Pero esto tiene un coste significativo en términos de energía, emisiones de CO₂ y, en algunos casos, impacto ambiental, como el efecto de la luz artificial en la fauna local.
Combinar la seguridad laboral con la sostenibilidad y, al mismo tiempo, preparar la tecnología de construcción para el futuro fue el principal objetivo del proyecto de Sika, un líder global en productos químicos para la construcción. Sika, con más de 33,000 empleados y operaciones en 103 países, ha adoptado un enfoque de sostenibilidad bajo su lema “Más valor, menos impacto”, buscando reducir continuamente el consumo de recursos.
En este contexto, en su planta de Kornwestheim (Alemania), Sika ha dado un paso hacia adelante al implementar una solución de iluminación digital integral en dos áreas de producción y almacenamiento clasificadas como zona Ex 1. Por su parte, CPI en Argentina está trabajando en la promoción de sistemas similares para la industria local, adaptando las soluciones a normativas y necesidades regionales.
Argumentos a favor del uso de la moderna tecnología LED
Hay muchas razones para sustituir los sistemas de iluminación convencionales por la moderna tecnología LED; por ejemplo, la eliminación progresiva en la UE de los tubos fluorescentes estándar T5 y, sobre todo, T8 en agosto de 2023. Desde entonces, los minoristas de la UE sólo pueden vender las existencias restantes. Aunque la prohibición no se aplica a las fuentes de luz que se utilizan en atmósferas potencialmente explosivas, es de esperar que la gama de fuentes de luz se reduzca considerablemente también en este caso.
El factor decisivo para el balance global en las plantas industriales no suelen ser los costes de inversión -que normalmente son más elevados en los sistemas de iluminación LED que en las lámparas fluorescentes clásicas-, sino los costes de funcionamiento, especialmente los de electricidad y mantenimiento. La iluminación LED puede ganar claramente puntos en este aspecto, ya que se consigue un periodo de amortización relativamente rápido: Si se sustituyen los tubos fluorescentes por luces LED, la demanda energética se reduce a la mitad, según las estimaciones de la asociación de fabricantes ZVEI. Se pueden conseguir ahorros de hasta el 70 % si la lámpara LED se controla también en función de la disponibilidad de luz diurna o de la presencia real de personal operativo (control de presencia). Si el sistema de iluminación se planifica de forma profesional, se puede conseguir un ahorro energético de otro 10%.
Lo que parece un argumento suficiente a favor de un cambio per se ve superado en las zonas industriales y especialmente en las zonas peligrosas de la industria (petro)química: porque a largo plazo, los costes de mantenimiento también tienen aquí un impacto masivo. Las lámparas fluorescentes sólo alcanzan entre una cuarta y una quinta parte de la vida útil de las luces LED correspondientes y pierden intensidad luminosa de manera notable durante este tiempo. En las plantas de la industria de procesos, la sustitución de las fuentes de luz supone un gran esfuerzo, especialmente en zonas potencialmente explosivas. Los menores ciclos de mantenimiento de las lámparas LED, que alcanzan una vida útil de 50.000 a 100.000 horas, suponen un enorme ahorro de costes para el operador. Esto se debe a que todos los trabajos de mantenimiento en zonas peligrosas deben ir precedidos de una evaluación de riesgos y deben tomarse las medidas de protección adecuadas. Además, los trabajos en atmósferas potencialmente explosivas sólo pueden ser planificados y realizados por empleados especialmente cualificados; de lo contrario, existe el riesgo de incurrir en responsabilidades y la seguridad de los productos deja de estar garantizada.
Pruebas de luminarias de seguridad automatizadas
Además, existe otro requisito en este ámbito tan sensible: las luminarias de seguridad autoalimentadas, que se utilizan para iluminar las vías de evacuación en caso de corte del suministro eléctrico, deben inspeccionarse periódicamente. La norma DIN EN IEC 60079-17 (Pruebas y mantenimiento de las instalaciones eléctricas) exige una inspección visual semanal de la fuente de alimentación central y para los sistemas alimentados por baterías -ya sea con baterías individuales o centrales- al menos una prueba semanal con la fuente de tensión secundaria conectada. Para ello, se desconecta la tensión de red, lo que activa el suministro de la batería. Debe comprobarse el funcionamiento de cada una de las luces. La comprobación semanal de las luminarias de seguridad con baterías individuales es sencilla, pero sigue suponiendo un gran esfuerzo: el personal del sistema debe activar manualmente una autocomprobación in situ o -en el caso de las luminarias con función de autocomprobación automática- leer el estado de un LED de estado de la luminaria y anotarlo en el registro de pruebas.
Por ello, Sika tuvo claro desde el principio que el nuevo sistema de iluminación previsto para dos edificios de cuatro habitaciones y más de dos plantas (zona Ex 1) no sólo debía reequiparse, sino también digitalizarse e integrarse en el sistema de control del edificio. Sika ya utiliza modernos conceptos de gestión de la iluminación también en zonas no-explotadas. Para el proyecto en la zona peligrosa, Sika se puso en contacto con los expertos en iluminación de R. STAHL, proveedor de soluciones especializado en protección contra explosiones y automatización. Tras una inspección in situ, los especialistas calcularon la iluminación y planificaron una solución de iluminación a medida. El deseo de integrar las luces LED del área potencialmente explosiva en el sistema central de gestión del edificio basado en la norma KNX exigía una solución especial. El bus KNX Konnex se utiliza desde hace tiempo para aplicaciones de automatización en la tecnología clásica de edificios. KNX puede utilizarse, por ejemplo, para conectar de forma inteligente la calefacción, la iluminación, las persianas, la ventilación y la tecnología de seguridad del edificio.
Sistema DALI integrado en el sistema de gestión del edificio basado en KNX
R. STAHL utiliza la interfaz de iluminación digital direccionable DALI2 normalizada por la norma IEC 62386 para la digitalización de sistemas de iluminación en áreas potencialmente explosivas. El sistema, desarrollado especialmente para la tecnología de iluminación, permite controlar las luminarias individualmente. Las luminarias lineales y de emergencia de R. STAHL están equipadas con la interfaz DALI2, que permite una gestión del alumbrado coherente, moderna, flexible y energéticamente eficiente en áreas potencialmente explosivas. Y: DALI permite automatizar la inspección semanal de las luminarias de emergencia y vías de evacuación autoalimentadas mediante el control electrónico permanente de las luminarias. DALI permite la comunicación bidireccional entre el centro de control DALI y los dispositivos del bus. Esto significa que las luminarias no sólo pueden recibir órdenes, sino también enviar información de estado a la unidad de control. Esto sustituye al recorrido de inspección y los ciclos de mantenimiento pueden definirse individualmente para cada luminaria. De este modo, el mantenimiento puede planificarse y realizarse automáticamente. Esto último es importante porque las reparaciones de emergencia en zonas industriales y especialmente en áreas potencialmente explosivas son caras. Con el fin de combinar lo mejor de ambos mundos - la tecnología de sistemas de edificios y la iluminación general - R. STAHL ha desarrollado un concepto de interfaz que vincula DALI con el sistema KNX imperante.
En concreto, las luminarias DALI para el alumbrado general se integran en un sistema de control KNX a través de una pasarela KNX. La pasarela KNX traduce las señales DALI en comandos KNX, lo que permite conmutar la iluminación de forma individual y sincronizada. Para cada luminaria y grupo de luminarias se pueden ajustar diferentes intensidades y el comportamiento de regulación del LED. Mediante el control horario y los sensores de presencia y luz diurna conectados, que se desarrollaron para su uso en áreas potencialmente explosivas, la intensidad de la luz se ajusta automáticamente a los procesos operativos y a la luminosidad ambiental: la práctica anterior en muchos sistemas que consistía en mantenerlos completa y permanentemente iluminados también durante el día, dado que las condiciones meteorológicas podían provocar fases de significativa oscuridad, es ya cosa del pasado. Esto prolonga considerablemente la vida útil de las luminarias. Además, los estados de conmutación, los mensajes de error y los valores de luminosidad pueden consultarse automáticamente a través de la comunicación DALI. Esto permite modernos conceptos de mantenimiento predictivo que minimizan el tiempo de inactividad.
Las luminarias de alumbrado de emergencia y de vías de evacuación de Sika funcionan a través de dos centros de control DALI independientes, lo que facilita el mantenimiento. La infraestructura de gestión del alumbrado fue adaptada por los planificadores a las condiciones respectivas.
R. STAHL realizó todo el proyecto para Sika en el plazo de un año y puso en funcionamiento el nuevo sistema de iluminación. Ahora, el concepto de iluminación personalizado no sólo garantiza una iluminación agradable, adaptada a las necesidades y segura de las zonas de trabajo, sino también un importante ahorro energético. Basándose en una prueba automatizada del alumbrado de emergencia durante el fin de semana, el equipo operativo recibe un informe de la prueba al inicio del turno del lunes y puede planificar las medidas de mantenimiento sobre esta base.
Con esta asociación, CPI refuerza su compromiso de ofrecer soluciones de iluminación que no solo cumplan con los más altos estándares de seguridad, sino que también se adapten a las necesidades específicas de las industrias argentinas, mientras se promueve la eficiencia energética y la digitalización.
