3.3.1.8 · Máxima densidad de potencia eléctrica para alumbrado de vías y otros espacios públicos

Los indicadores de prestación energética están constituidos por la densidad de potencia instalada PDI ($DP$), indicador Anual de consumo de energía AECI ($DE$) y el consumo de energía de la instalación por kilómetro. Estos parámetros deben ser tenidos en cuenta para ser ponderados como complemento del análisis técnico económico; para este análisis se deben entregar las memorias de cálculo donde se informe del valor en luminancia e iluminancia.

Con el fin de determinar las zonas de análisis se adjunta un perfil de vía genérico en la Figura 3.3.1.8. a., consistente en dos calzadas de carril con aceras en ambos lados y bandas de hierba o zona dura separándolas de la calzada, allí se muestran como los soportes de iluminación deben estar instalados en la banda de hierba o zona dura entre la calzada y la acera derecha. Dos luminarias están instaladas en cada soporte: la luminaria $PR$ para la iluminación de la calzada y la acera lejana (izquierda) también ilumina parcialmente la acera derecha. Una luminaria adicional $PF$ está instalada para ayudar a la iluminación de la acera derecha y está, por tanto, orientada hacia esta acera. La potencia del sistema de las luminarias $PR$ y $PF$ es la potencia nominal normalmente proporcionada por el fabricante de la luminaria. Si el cálculo de la prestación energética se realiza para un campo típico entre dos soportes de iluminación consecutivos de acuerdo con la Norma EN 13201-3, la potencia del sistema $PR$ y $PF$ se incluye en el cálculo una sola vez. Si el cálculo de las prestaciones energéticas se realiza en la longitud total de la carretera o en una sección más larga que un campo simple para el cálculo fotométrico, se incluyen todas las luminarias asociadas con esta sección de carretera.

Las áreas iluminadas de la calzada $AR$, acera izquierda $AFL$ y acera derecha $AFR$ se pueden calcular a partir de las correspondientes anchuras del perfil de carretera y la longitud considerada de la instalación (longitud de la carretera, sección de la carretera y separación de las luminarias). La iluminancia de la calzada $ER$, acera izquierda $EFL$ y acera derecha $EFR$ se deberían calcular de acuerdo con la norma EN 13201-3. Las áreas de bandas de hierba y las bandas para el cálculo de la relación de iluminancia de entorno están excluidas del cálculo de los indicadores de prestación energética.

Para el cálculo de AECI es necesario tener en cuenta el perfil de control de iluminación aplicado al sistema de iluminación como combinación del coeficiente de reducción y del tiempo de funcionamiento anual para cada uno de los regímenes operacionales y la probabilidad de detección de movimiento, si se usa. Por ejemplo, en caso de la ampliamente utilizada operación bi-potencia el tiempo de funcionamiento anual total está dividido en el tiempo de funcionamiento a plena potencia $tfull$ y el tiempo de nivel de iluminación reducida tred en el cual la potencia del sistema es disminuida por el coeficiente de reducción $kred$.

Figura 3.3.1.8. a. Ejemplo perfil vía para cálculo PDI (Dp) y AECI (DE). (Fuente propia)

Cuando se aplica la situación de la figura 3.3.1.8. a, y respetando los supuestos mencionados abajo, las fórmulas para el cálculo de los indicadores de prestación energética son como sigue:

$DP=\frac{\left(PR+PF\right)}{\left(EFL\times AFL\right)+\left(ER\times AR\right)+\left(EFR\times AFR\right)}$ Ecuación 4

$DE=\frac{\left(PR+PF\right)\times \left(tfull+\left(kred\times tred\right)\right)}{AFL+AR+AFR}$ Ecuación 5

Donde:

$PR$: es la potencia del sistema de la luminaria principal de la instalación de iluminación, en W
$PF$: es la potencia del sistema de la luminaria auxiliar para la iluminación de la acera derecha, en W
$AR$: es el área de la calzada, en m²
$AFL$: es el área de la acera izquierda, en m²
$AFR$: es el área de la acera derecha, en m²
$ER$: es la iluminancia mantenida calculada de la carretera, en lx
$EFL$: es la iluminancia mantenida calculada de la acera izquierda, en lx
$EFR$: es la iluminancia mantenida calculada de la acera derecha, en lx
$tfull$: es el tiempo de funcionamiento anual del nivel de iluminación total, en h;
$tred$: es el tiempo de funcionamiento anual del nivel de iluminación reducido, en h
$kred$: es el coeficiente de reducción para el nivel de iluminación reducido.

Adaptado de la norma EN 13201-5.

Los valores máximos permitidos en instalaciones viales, para cada uno de los parámetros $DP$ y $DE$, se presentan a continuación. En las tablas correspondientes se incluyen, además, los perfiles de vía identificados desde la letra A hasta la F, conforme a la clasificación establecida en la norma EN 13201-5.

Perfil A: Vía de dos carriles para tráfico motorizado.
Perfil B: Vía con tráfico mixto motorizado y peatonal, sin andenes.
Perfil C: Vía y andén en el mismo lado que la disposición de alumbrado.
Perfil D: Vía y andén en el lado opuesto a la disposición de alumbrado.
Perfil E: Vía con dos andenes, uno a cada lado.
Perfil F: Vía con dos andenes, uno a cada lado, separados de la calzada por franjas de césped.

Tabla 3.3.1.8. a – Valores máximos permitidos para el Indicador de densidad de potencia DP en mW·lx-1·m-2 para fuentes LED.
Adaptado de la norma EN 13201-5.

Tabla 3.3.1.8. b – Valores máximos permitidos para el Indicador de consumo anual de energía DE en kWh·m-2 para fuentes LED.
Adaptado de la norma EN 13201-5.

NOTA: Para instalaciones de alumbrado público en perfiles de vía no contemplados en las tablas 3.3.1.8. a. y 3.3.1.8. b. del presente Reglamento, los valores de $DP$ y $DE$ deben determinarse aplicando la metodología establecida en la norma EN 13201-5, o la que la modifique o sustituya. El diseñador debe justificar en la memoria de cálculo la clase de referencia utilizada y demostrar que los indicadores obtenidos son coherentes con el principio de uso racional y eficiente de la energía que rige el presente Reglamento.

Como parámetro complementario se debe tener en cuenta que se le debe dar alta ponderación a un diseño de iluminación al que tenga menor consumo mensual de energía por km, por lo cual se debe tener en cuenta el cálculo de este parámetro mediante la siguiente fórmula.

$CE=P\times t\times \left(30días\right)\times \frac{1000}{Int}$

Donde

$CE$: Consumo mensual de energía x kilómetro dado en [kWh/km] $P$: Potencia de la luminaria en kilovatios [kW] en un punto luminoso o poste, para el caso de disposiciones bilaterales opuestas se debe multiplicar por dos este consumo.
$t$: Tiempo de operación diaria de la luminaria en horas [h] $Int$: Interdistancia entre puntos luminosos en metros [m]

Para los diseños de otras áreas del espacio público diferentes a corredores viales, no se requerirá la determinación del indicador DE.

El cumplimiento del diseño se verificará a partir del nivel de iluminación promedio, de acuerdo con los siguientes criterios:

• Para las aplicaciones establecidas en la Tabla 3.3.1.5. b. Clasificación de otras zonas del espacio público con clase de iluminación P, el nivel de iluminación promedio no deberá exceder en más del 50 % el valor establecido en el presente Reglamento. No obstante, para los niveles de iluminación menores a 10 lx, el valor límite debe ser máximo de 10 lx.
• Para los niveles de iluminación establecidos en la Tabla 3.3.1.5.1. a. Niveles de iluminación en parques urbanos y parques en reservas naturales, el nivel de iluminación promedio no deberá exceder en más del 30 % el valor establecido en el presente Reglamento. No obstante, para los niveles de iluminación menores a 10 lx, el valor límite debe ser máximo de 10 lx.