jueves, 17 de abril de 2008

LUZ NATURAL Y CALOR

Dejemos que entre el sol para evitar el calor

La mayoría de la gente piensa que cuando entra el sol en un espacio, y especialmente durante los meses de verano, necesariamente tendremos problemas de calor. Por este motivo, y sobre todo en los países mediterráneos, hay una tendencia a proteger en exceso las ventanas y lucernarios para evitar la entrada de radiación solar. En muchos de los casos es una buena precaución, pero hay que tener en cuenta que esta acción es adecuada siempre y cuando no nos obligue a utilizar la iluminación artificial más allá de lo necesario. Como veremos a continuación, la necesidad de encender las luces en el interior de un espacio nos generará mucho más calor que un correcto aprovechamiento de la iluminación natural disponible. En resumen, “dejemos que entre el sol para evitar el calor”.

Lo primero que debemos entender es la propia naturaleza de la luz. Lo que llamamos “luz visible” es una banda de radiación electromagnética a la cual el ojo humano es sensible. La radiación electromagnética es un espectro muy amplio de ondas en el que se encuentran, por citar algunas, las microondas, las ondas de radio y televisión, los rayos X, los rayos ultravioleta, la propia luz visible o los rayos infrarrojos.
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La radiación electromagnética es una amplia banda de frecuencias que van desde las ondas de radio a los rayos cósmicos. Entre ellas está la luz visible y los rayos infra-rojos

Por lo tanto, como cualquier radiación electromagnética la luz es energía y sea cual sea su fuente, acaba convirtiéndose en calor cuando es absorbida por un material. Pero eso no es todo, la mayoría de las fuentes de luz, ya sea el sol, un tubo fluorescente o una bombilla de incandescencia, generan otras bandas de radiación que acompañan a la luz visible, principalmente rayos infrarrojos. Los rayos infrarrojos son algo así como una radiación parásita a la luz, rayos que no vemos y que sólo percibimos en forma de calor. Basta con ponerse bajo el sol y notar su calor o acercar la mano a una bombilla. Eso si, en función de la fuente de iluminación que utilicemos, nos encontraremos con diferentes proporciones de luz útil frente al calor parásito qua acompaña a esa luz. Esta relación la denominaremos "EFICACIA" y la expresaremos como el Flujo Luminoso por unidad de Energía consumida. Su unidad es el [Lumen/Watt] y nos indica cuanto flujo luminoso (Lumen) produce una fuente por cada vatio de energía asociado a esa luz. Comparemos ahora algunas de esas eficacias para sacar conclusiones. En el caso de una lámpara convencional de incandescencia, ese rendimiento es de 12 Lumen por watt, para entendernos, se aportan 12 unidades de luz por cada vatio de calor generado. Como podemos intuir, en un tubo fluorescente el rendimiento es mucho mejor y aumenta hasta 60 Lumen/watt, de manera que nos ofrece mas luz aportando el mismo calor. O lo que es lo mismo, nos podría ofrecer la misma luz aportando mucho menos calor.

Pero si analizamos la luz del sol veremos que su rendimiento es todavía mucho mayor llegando hasta los 120 Lumen/watt, muy superior a cualquiera de los sistemas de iluminación artificial tradicionales. Si traducimos todo lo anterior a un ejemplo práctico, veremos que cuando se quiere conseguir un cierto nivel de iluminación en un espacio, la utilización de un sistema de iluminación artificial, incluso de fluorescencia (tubos fluorescentes o las denominadas “bombillas de bajo consumo”), nos generará el doble de calor que si aprovechamos correctamente la luz natural disponible. Si por el contrario decidimos utilizar un sistema de iluminación artificial mediante lámparas de incandescencia (las bombillas convencionales) generaremos hasta 10 veces más calor que si usamos bien la luz del sol.
En la figura se puede ver el especto de la luz natural (izquierda) frente al de una "bombilla" de incandescencia convencional (derecha), donde se ve claramente como la banda de radiación está desplazada hacia el infrarojo en el segundo caso, produciendo mucho más calor que en el primero.

Pero seamos cautelosos, para que todo lo anterior se cumpla y obtengamos el máximo rendimiento de la luz natural debemos usarla en su justa medida. Para ello es necesario disponer de la cantidad de luz natural adecuada y convenientemente repartida por todo el espacio, con ello no sólo conseguiremos un mayor confort de sus usuarios, sino un importante ahorro energético y una menor aportación de calor en el interior. Pero de todo eso iremos hablando en próximos artículos.
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Enrique Frisancho
Ingeniero Industrial
Director de Ingeniería y Consulting de ESPACIO SOLAR
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    1 comentario:

    ziney dijo...

    Interesante el articulo muchas gracias.