Iluminación de emergencia. Una breve reseña
Autor: Rico Schulz
Incluso Europa, por muy industrializada que sea, no está correctamente protegida contra cortes de energía. El mayor uso de fuentes de energía renovable y las fluctuaciones asociadas en el suministro significan que pueden surgir problemas adicionales de suministro de energía. Como resultado, una fuente de alimentación de reserva es una necesidad absoluta, tanto en espacios públicos como en locales comerciales.
Los sistemas de batería central como sistemas de iluminación de emergencia ofrecen una protección segura en caso de fallo del suministro eléctrico, proporcionando con seguridad el nivel de iluminación necesario incluso cuando la red principal de suministro no está disponible.
El continuo desarrollo de la tecnología convencional disponible y la introducción de nuevas tecnologías en la ingeniería de dispositivos, así como la integración de los LED en la iluminación de señales de emergencia y rescate, han llevado a la creación de sistemas compactos que van de la mano de una fiabilidad sobresaliente.
Incluso en zonas peligrosas, la integración de luminarias de emergencia en sistemas de iluminación generales es una práctica habitual por razones de costes. En lo que respecta a la ingeniería de dispositivos, esto ha dado lugar a retos particulares para la programación de las luminarias de emergencia y para la conmutación en conjunción con las luminarias del sistema de iluminación general. Esto también genera un mayor consumo eléctrico, lo que afecta al diseño de los sistemas de baterías centrales.
Image 1: Average duration of power supply disruptionr.
A la hora de diseñar sistemas de iluminación de emergencia, se aplican diversas especificaciones y normas del Derecho de la construcción y del Derecho laboral, así como especificaciones de la UE sobre luminotecnia y electrotecnia. Las especificaciones de las normas se aplican a la fuente de alimentación de reserva, las baterías, las luminarias, los interruptores electrónicos integrados y las pruebas recurrentes que abarcan todos los componentes integrados en el sistema de iluminación de emergencia.
Los requisitos de las normas aplicables pueden cumplirse de varias maneras. Un enfoque especialmente conservador, que actualmente puede resultar práctico para sistemas de iluminación muy pequeños, consiste en utilizar luminarias de emergencia autoalimentadas. En este caso, el almacenamiento de energía se integra directamente en la luminaria. El resto de la electrónica contenida en la luminaria debe realizar el control de las funciones de iluminación, la gestión de la carga de la batería y la supervisión de la red, para permitir una conmutación rápida al modo batería.
La electrónica también controla de forma totalmente automática la función de prueba requerida según las normas (prueba semanal para comprobar el funcionamiento de la luminaria de emergencia, prueba anual la comprobación de la capacidad de la batería prescrita). Para garantizar la función de la iluminación de emergencia en el funcionamiento diario, la electrónica está programada para que la prueba no se realice simultáneamente en todas las luminarias instaladas. Un algoritmo en la electrónica asegura que las pruebas se inicien secuencialmente. Esto garantiza que, en caso de fallo de la red, sólo un pequeño número de luminarias de emergencia estén siendo probadas en cada momento: la mayoría de las luminarias están disponibles y disponen de batería suficiente para su uso como luminarias de emergencia.
Un indicador luminoso señala si las luminarias funcionan correctamente. Un LED rojo y un LED verde son suficientes para indicar todas las condiciones de funcionamiento de las luminarias de forma clara, visible e inequívoca. Los operadores que utilizan sistemas de iluminación para iluminar los lugares de trabajo están obligados por las normas a comprobar y documentar si su luminaria de emergencia funciona correctamente. En caso de control por parte de la autoridad inspectora, debe mostrarse el libro de inspección utilizado. En el caso de grandes sistemas con varios miles de luminarias de emergencia, esta medida puede requerir mucho tiempo y recursos. Por eso, el mercado empezó a buscar desde el principio alternativas que no consumieran tantos recursos.
Image 2: EXLUX 6009/2 emergency luminaire with integrated battery
Una alternativa perfecta son los sistemas de batería central que cumplen la normativa. En esta situación, todas las luminarias destinadas a desempeñar una función relacionada con la seguridad se manejan mediante una unidad de control central. De este modo, la “red de funcionamiento normal” y la “red de reserva” se alimentan a través del mismo cable. Los almacenes de energía necesarios para el funcionamiento de la iluminación de emergencia también se colocan directamente en el sistema central de baterías o, si el espacio o la capacidad de las baterías lo requieren, en un lugar separado espacialmente de la unidad central. La conmutación entre el funcionamiento normal y el funcionamiento con batería tiene lugar en la unidad central.
Image 3: Central battery system with additional battery cabinet
Las pruebas de batería exigidas en las normas están integradas en el sistema y se inician automáticamente y se guardan en un libro de inspección digital interno. Los datos de las luminarias de emergencia inspeccionadas también se registran en el libro de inspección. Para consultar el estado de una luminaria concreta, debe establecerse una comunicación entre la luminaria correspondiente y la unidad central. Esto se produce a través de “Power Line Communication” sin necesidad de cables adicionales. En la práctica, esto significa que el flujo de energía hacia la luminaria se modula en función de una señal de comunicación. Para establecer esta comunicación con una “luminaria de emergencia normal”, se integra un módulo de dirección en la luminaria. Gracias al módulo de dirección, sigue siendo posible conectar un interruptor de iluminación.
Para cumplir la norma, no se permite ninguna interrupción física del suministro eléctrico entre el sistema de batería central y la propia luminaria. Este requisito se basa en el hecho de que debe evitarse cualquier interrupción accidental del suministro. La señal de conmutación de un interruptor se transmite a través de la luminaria a la unidad central. La unidad central conmuta la luminaria en función del uso. De este modo, se garantiza que la luminaria pueda utilizarse normalmente como iluminación general y que la función de emergencia esté disponible.
Como resultado, una solución de iluminación de emergencia con un sistema de batería central ofrece una comodidad de manejo óptima cuando se trata de operar el propio sistema de iluminación. Además, el sistema de batería central ofrece al usuario un increíble potencial de ahorro también con respecto al sistema de iluminación de emergencia. En lugar de colocar la batería en la luminaria, que está expuesta a las condiciones ambientales que rodean a la propia luminaria -temperatura ambiente, tensión mecánica, humedad-, la batería se coloca en el armario de baterías o en la propia unidad de batería central, muy probablemente en un quirófano de un equipo de electrotecnia o EMSR. Estos quirófanos suelen estar climatizados para satisfacer las necesidades del resto de tecnología de la sala. Esto prolonga considerablemente la vida útil de la batería. Además, la sustitución de la batería se realiza en una zona segura, en lugar de en una zona de riesgo. Una ventaja importante de los sistemas de batería central se basa en el hecho de que la vida útil de la batería del sistema de batería central debe ser de al menos 10 años. Una batería en una luminaria autoalimentada debe tener una vida útil de al menos 4 años, según la norma EN 60598-2-22. Por lo tanto, el ciclo de mantenimiento relevante para el usuario se duplica con creces en términos de tiempo si se utiliza un sistema de batería central.
Image 4: System depiction of the switchable general lighting and integration of the emergency luminaires in the system
En el mercado se utilizan a menudo “sistemas de alimentación ininterrumpida” en lugar de los sistemas de baterías centrales, algo más caros. Desde el punto de vista de su función, éstos proporcionan un suministro de energía para las luminarias de emergencia con una tensión de alimentación correspondiente, incluso en caso de fallo de la red. Sin embargo, estos sistemas no garantizan la comprobación conforme a la norma de las luminarias y la creación de un libro de inspección. Aquí es donde entra en juego el sistema de batería central: una iluminación de emergencia conforme a la norma, ergonómica, eficiente y que ahorra costes. STAHL ofrece sistemas de este tipo junto con los servicios de planificación asociados, como el diseño de la iluminación, el diseño de la iluminación de emergencia y los cálculos del TCO (coste total de propiedad) y, por lo tanto, es capaz de suministrar soluciones óptimas a los problemas de los clientes en todos los aspectos.
