ES2717552A2 - System for illuminating road tunnels - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Sistema de iluminación de túneles de carreterasTunnel lighting system for roads
CAMPO DE LA INVENCIÓNFIELD OF THE INVENTION
La presente invención se refiere a sistemas de iluminación de túneles de carreteras y, más particularmente, a sistemas de iluminación basados en leds.The present invention relates to lighting systems for road tunnels and, more particularly, to LED-based lighting systems.
ANTECEDENTESBACKGROUND
La iluminación de carreteras y particularmente los tramos de túneles han sido estudiados desde hace muchos años. El principal organismo internacional de redacción de normas y recomendaciones es el CIE (“International Commission on Illumination”).The illumination of roads and particularly the sections of tunnels have been studied for many years. The main international body for the drafting of standards and recommendations is the CIE ("International Commission on Illumination").
El problema visual fundamental en un túnel de carretera es el de la adaptación del ojo humano desde las elevadas luminancias exteriores durante el día, a las bajas luminancias que existen en el interior de los túneles, teniendo además en cuenta que en una determinada distribución de luminancias, puede no llegarse a ver un obstáculo si la luminancia es muy inferior a la de dicha distribución. Todo ello da lugar al conocido “efecto agujero negro”, el cual impide que los conductores vean en el interior del túnel cuando se encuentran a una determinada distancia de la boca de entrada del mismo.The fundamental visual problem in a road tunnel is the adaptation of the human eye from the high external luminances during the day, to the low luminances that exist inside the tunnels, taking into account that in a certain distribution of luminances , an obstacle may not be seen if the luminance is much lower than that of the distribution. All this gives rise to the well-known "black hole effect", which prevents drivers from seeing inside the tunnel when they are at a certain distance from the entrance mouth of the tunnel.
La adaptación del ojo a las condiciones lumínicas requiere de cierto tiempo, por ello, en función de la velocidad de la vía y de la longitud del túnel, se localizan en su interior varias zonas (umbral, transición, interior y salida) que requieren de diversos niveles de iluminación en función de las condiciones de luz del exterior del túnel.The adaptation of the eye to the lighting conditions requires a certain time, therefore, depending on the speed of the track and the length of the tunnel, several areas (threshold, transition, interior and exit) are located inside it. Different levels of lighting depending on the light conditions outside the tunnel.
Las instalaciones de alumbrado normal en túneles se pueden resumir básicamente en dos: permanente y refuerzo. El alumbrado permanente se denomina a menudo nocturno y permanece encendido en todo momento a lo largo de todo el túnel. El alumbrado de refuerzo se enciende de día en las proximidades de las bocas. Se requiere un refuerzo de alumbrado mucho mayor en la boca de entrada que en la de salida, ya que la adaptación del ojo a condiciones de mayor iluminación es más rápida que la adaptación a condiciones de baja iluminación.The installations of normal lighting in tunnels can be summarized basically in two: permanent and reinforcement. Permanent lighting is often called nocturnal and it remains on at all times throughout the tunnel. The reinforcement lighting is turned on by day in the vicinity of the mouths. A much greater lighting reinforcement is required in the entrance mouth than in the exit mouth, since the adaptation of the eye to conditions of greater illumination is faster than adaptation to low lighting conditions.
La iluminación de túneles constituye una costosa infraestructura no sólo por su construcción sino sobre todo por el gran consumo eléctrico que requiere. El alumbrado permanente está encendido las 24 horas todos los días y el refuerzo supone una elevadísima potencia que también está siendo consumida un elevado número de horas. The lighting of tunnels is an expensive infrastructure not only for its construction but above all for the great electrical consumption that it requires. The permanent lighting is on 24 hours every day and the reinforcement is a very high power that is also being consumed a large number of hours.
La normativa establece los siguientes requisitos a las instalaciones:The regulations establish the following requirements for facilities:
- Nivel de iluminación (luminancia) en función del tipo de alumbrado (zona del túnel).- Lighting level (luminance) depending on the type of lighting (tunnel area).
- Uniformidad de la iluminación (no sólo se pide un nivel medio de iluminación adecuado, sino que no haya zonas oscuras y la iluminación sea uniforme (uniformidad global) y no haya “cebreados” (uniformidad longitudinal).- Uniformity of lighting (not only a medium level of adequate lighting is requested, but there are no dark areas and the lighting is uniform (global uniformity) and there is no "blindness" (longitudinal uniformity).
- Distribución que no haga a los puntos de luz estar a distancias que provoquen el molesto efecto "flicker" (parpadeo) Estas distancias prohibidas para túneles de autovía o autopista (velocidades en torno a 100 km/h) están entre 2 y 12 metros.- Distribution that does not make the light points at distances that cause the annoying "flicker" effect (flashing) These distances forbidden for motorway or highway tunnels (speeds around 100 km / h) are between 2 and 12 meters.
Tradicionalmente, la iluminación de túneles ha empleado lámparas de vapor de sodio por su elevada eficacia luminosa (relación entre flujo luminoso emitido y potencia eléctrica consumida [lúmenes/watio]) Estas lámparas tienen mayor eficacia cuanto mayor es la potencia consumida por las mismas.Traditionally, tunnel lighting has used sodium vapor lamps for its high luminous efficiency (ratio of luminous flux emitted and electric power consumed [lumens / watt]). These lamps have greater efficiency the greater the power consumed by them.
El diseño que se emplea en el alumbrado permanente de los túneles resulta de un compromiso entre el empleo de luminarias con la mayor potencia posible (para aumentar la eficacia) y la consecución de los mínimos establecidos por la normativa vigente en cada momento en relación a los parámetros de uniformidad. El empleo de luminarias de mayor potencia permite separar más los puntos de luz, sin embargo, al separarlas en exceso se produce un molesto efecto de “cebreado” en la calzada dado que por más que el diseño de los reflectores amplíe el ángulo de emisión de luz, el flujo recibido a cierta distancia de los proyectores acaba siendo sensiblemente menor que debajo de éstos, si se quiere contar con luminarias con suficiente rendimiento; hay que tener en cuenta que la altura de instalación de luminarias en el interior de túneles suele ser muy reducida.The design used in the permanent lighting of the tunnels results from a compromise between the use of luminaires with the greatest possible power (to increase efficiency) and the attainment of the minimums established by current regulations at all times in relation to the Uniformity parameters. The use of more powerful luminaires allows to separate more the points of light, however, when separating them in excess there is an annoying "blind" effect on the roadway, even though the design of the reflectors extends the emission angle of the light, the flow received at a certain distance from the projectors ends up being noticeably smaller than under them, if we want to have luminaires with sufficient performance; it must be borne in mind that the installation height of luminaires inside tunnels is usually very low.
Recientemente, los avances producidos en el campo de la tecnología LED aplicada a la iluminación han proporcionado la posibilidad de contar con luminarias de elevada eficacia a precios cada vez más bajos. Además, esta tecnología aporta importantes ventajas frente a otras existentes en lo relativo a la duración y consiguiente ahorro en mantenimiento, reducción de la depreciación (disminución del rendimiento con el tiempo de funcionamiento) la elección de la temperatura de color y la regulación (mediante drivers que ajustan el consumo a las necesidades lumínicas de forma prácticamente proporcional) Actualmente se cuenta con leds de eficacia luminosa superior a 160 lúmenes/watio a precios bajos.Recently, advances in the field of LED technology applied to lighting have provided the possibility of having high efficiency luminaires at increasingly lower prices. In addition, this technology provides important advantages over other existing as regards the duration and consequent saving in maintenance, reduction of depreciation (decrease in performance with operating time) the choice of color temperature and regulation (by drivers that adjust the consumption to the luminous necessities of practically proportional form) At the moment LEDs of luminous effectiveness superiors to 160 lumens / watio are had at low prices.
Sin embargo, la aplicación de la tecnología LED a la iluminación de túneles no se ha impuesto como en otros campos de aplicación porque los fabricantes se han limitado a fabricar proyectores para túneles similares a los existentes de vapor de sodio sólo que con leds. Esto no ha supuesto gran ventaja frente a lo ya existente, porque los leds más avanzados tienen una eficacia luminosa similar a las lámparas de vapor de sodio de alta presión de 400W. Por ello, la mayoría de los estudios de cambio a leds se han limitado al alumbrado permanente, donde sí puede llegarse a conseguir una pequeña ventaja en eficacia luminosa frente a los proyectores de VSAP (Vapor de Sodio de Alta Presión) de 150 W ó 250 W, que suelen distribuirse a distancias entre 20 y 30 metros. Sin embargo, carece de sentido realizar el estudio para los refuerzos, y los ahorros producidos en el alumbrado permanente son tan pequeños que es cuestionable el retorno de la inversión necesaria para cambiar los proyectores de VSAP existentes por otros de leds.However, the application of LED technology to the lighting of tunnels has not been imposed as in other fields of application because manufacturers have been limited to manufacture projectors for tunnels similar to the existing ones of sodium vapor only with LEDs. This has not been a great advantage over what already exists, because the most advanced LEDs have a luminous efficiency similar to 400W high pressure sodium vapor lamps. For this reason, most of the studies of change to LEDs have been limited to permanent lighting, where it is possible to achieve a small advantage in luminous efficiency compared to the VSAP (High Pressure Sodium Vapor) projectors of 150 W or 250 W, which are usually distributed at distances between 20 and 30 meters. However, it makes no sense to conduct the study for the reinforcements, and the savings produced in the permanent lighting are so small that it is questionable the return on investment necessary to change the existing VSAP projectors for other LEDs.
Un ejemplo de este estado de la técnica conocido es la patente china CN 102374452 que divulga el empleo de proyectores de leds de entre 80 y 200W, incluyendo diversas tablas con los resultados de luminancias obtenidos con estas fuentes de luz en los distintos tramos a considerar en la iluminación de un túnel. En dicho documento se ponen de manifiesto las ventajas de la duración de las lámparas de leds frente a otras tecnologías (fluorescente, halogenuros metálicos, VSAP, etc.), las ventajas adicionales de cara a un mejor control del nivel de iluminación en función de las características exteriores y la ventaja de que se trate de fuentes direccionales y no dispersas (lámparas voluminosas que distribuyen la luz en todas direcciones). Se significa igualmente el elevado índice de reproducción cromática (CRI) frente a otras fuentes como las lámparas de vapor de sodio. Todas estas circunstancias hacen que un sistema de iluminación de túneles con leds sea más rentable económicamente y suponga una mejora de la seguridad. Sin embargo, en este documento no se divulga la idea esencial de la presente invención, que consiste en emplear puntos de luz de poca potencia distribuidos a pequeñas distancias para lograr una uniformidad cercana al 100% y para aprovechar mejor las características de luz direccional que tienen los leds. An example of this known state of the art is the Chinese patent CN 102374452 which discloses the use of LED projectors of between 80 and 200W, including several tables with the results of luminances obtained with these light sources in the different sections to be considered in the lighting of a tunnel. This document highlights the advantages of the duration of LED lamps compared to other technologies (fluorescent, metal halide, VSAP, etc.), the additional advantages for a better control of the level of illumination depending on the external features and the advantage that it is directional and not scattered sources (bulky lamps that distribute light in all directions). It also means the high color rendering index (CRI) compared to other sources such as sodium vapor lamps. All these circumstances make a tunnel lighting system with LEDs more economically viable and suppose an improvement in security. However, this document does not disclose the essential idea of the present invention, which consists of employing low power light spots distributed at small distances to achieve a uniformity close to 100% and to take better advantage of the directional light characteristics that have the LEDs.
Es decir, mientras que en el documento CN 102374452 se divulga el empleo de proyectores LED de mayor potencia cuya utilidad es poder sustituir a los actuales de otras tecnologías (principalmente vapor de sodio de alta presión) a unas interdistancias similares a las que actualmente se emplean con esta tecnología, el objeto de la presente invención no es sustituir un sistema de iluminación existente por otro con luminarias de leds situados en los mismos puntos, sino hacer un sistema totalmente nuevo con una distribución continua de pequeños puntos de luz.That is, while CN document 102374452 discloses the use of more powerful LED projectors whose use is to replace the current ones of other technologies (mainly high pressure sodium vapor) at similar distances to those currently used. With this technology, the object of the present invention is not to substitute an existing lighting system for another with LED luminaires located in the same points, but to make a totally new system with a continuous distribution of small points of light.
Para ello, la presente invención se basa en el empleo de luces pequeñas de leds en vez de grandes focos para lograr una uniformidad cercana al 100% y aprovechar las posibilidad que dan los leds de hacer esta distribución con puntos de poca potencia, y a la vez de dirigir con exactitud la luz a la calzada y el entorno que es necesario iluminar (como arcenes y aceras) en la medida exacta y sin desperdiciar nada.For this, the present invention is based on the use of small LED lights instead of large bulbs to achieve a uniformity close to 100% and take advantage of the possibility that give the LEDs to do this distribution with low power points, and at the same time to direct the light accurately to the road and the environment that is necessary to illuminate (such as shoulders and sidewalks) to the exact extent and without wasting anything.
A diferencia de lo que ocurre en la patente china indicada como estado de la técnica conocido donde solo se tiene en cuenta el ángulo de inclinación AI de los proyectores, en la presente invención, para lograr una uniformidad cercana al 100% los dispositivos de emisión de luz están provistos de lentes de cierre que posibilitan un ángulo de emisión AE2 predeterminado de los haces luminosos.Unlike what happens in the Chinese patent indicated as known state of the art where only the angle of inclination AI of the projectors is taken into account, in the present invention, in order to achieve a uniformity close to 100%, the emission devices of light are provided with closing lenses that enable a predetermined emission angle AE2 of the light beams.
SUMARIO DE LA INVENCIONSUMMARY OF THE INVENTION
La invención proporciona un sistema de iluminación de un área objetivo de un túnel de carretera, tal como una calzada, utilizando una pluralidad de dispositivos de emisión de luz fijados al túnel que comprenden una fuente luminosa led de una potencia eléctrica entre 0.5-10w y de una eficacia luminosa superior a 150 lum/w y que están dispuestos para proyectar haces luminosos sobre el área objetivo con un ángulo de emisión AE2 predeterminado de manera que se proporcione una iluminación uniforme. Ello supone utilizar un número mucho mayor de dispositivos de emisión de luz que el de las luminarias utilizadas en los sistemas conocidos para una misma área objetivo.The invention provides a lighting system of a target area of a road tunnel, such as a roadway, using a plurality of light emitting devices attached to the tunnel comprising a LED light source of an electrical power between 0.5-10w and a luminous efficiency greater than 150 lum / w and which are arranged to project light beams on the target area with a predetermined emission angle AE2 so as to provide uniform illumination. This means using a much larger number of light emitting devices than the luminaires used in the known systems for the same target area.
En una realización, los dispositivos de emisión de luz comprenden: a) una placa electrónica de control conectada a la fuente luminosa led y a los medios de interfaz y unida a una base metálica; b) una lente de cierre configurada para lograr un ángulo de emisión AE2 predeterminado del haz luminoso; c) una envolvente plástica dispuesta entre la lente de cierre y la base metálica; d) un elemento disipador de calor unido a dicha base metálica. In one embodiment, the light emitting devices comprise: a) an electronic control board connected to the led light source and the interface means and attached to a metal base; b) a closure lens configured to achieve a predetermined emission angle AE2 of the light beam; c) a plastic enclosure disposed between the closing lens and the metal base; d) a heat dissipating element attached to said metal base.
El sistema de iluminación también comprende medios de interfaz entre los dispositivos de emisión de luz y una red eléctrica de suministro de corriente alterna para suministrarles corriente continua. Esos medios de interfaz incluyen medios de regulación de la intensidad y/o la tensión de la corriente continua.The lighting system also comprises interface means between the light emitting devices and an electrical supply network of alternating current to supply them with direct current. These interface means include means for regulating the intensity and / or voltage of the direct current.
El sistema de iluminación también comprende medios de fijación de los dispositivos de emisión de luz a las paredes o al techo del túnel de carretera que incluyen medios de regulación del ángulo de inclinación AI de los haces luminososThe lighting system also comprises means for fixing the light emission devices to the walls or the roof of the road tunnel including means for adjusting the angle of inclination AI of the light beams
En una realización, dichos medios de fijación comprenden, para cada dispositivo de emisión de luz, una pieza de anclaje en una pared o en el techo del túnel de carretera y un marco receptor del dispositivo de emisión de luz que están configurados de manera que el marco receptor puede situarse en la pieza de anclaje en la posición requerida para emitir un haz luminoso con un ángulo de inclinación AI predeterminado. En un modo de realización alternativo se contempla la disposición de los puntos de luz insertados en un perfil longitudinal.In one embodiment, said fixing means comprise, for each light emitting device, an anchoring part in a wall or ceiling of the road tunnel and a receiving frame of the light emitting device which are configured so that the framework The receiver can be located in the anchoring part in the position required to emit a light beam with a predetermined inclination angle AI. In an alternative embodiment, the arrangement of the light points inserted in a longitudinal profile is contemplated.
Otras características deseables y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la invención y de las reivindicaciones adjuntas, en relación con los dibujos que se acompañan.Other desirable features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention and the appended claims, in conjunction with the accompanying drawings.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La Figura 1 muestra esquemáticamente una sección de los haces luminosos emitidos por luminarias conocidas en la técnica en un túnel de carretera por un plano pasante por el eje central de la calzada y por una hipotética línea de alineación de las luminarias en la pared del túnel.Figure 1 schematically shows a section of the light beams emitted by luminaires known in the art in a road tunnel by a plane passing through the central axis of the roadway and by a hypothetical line of alignment of the luminaires in the wall of the tunnel.
La Figura 2 muestra esquemáticamente una sección de los haces luminosos emitidos por dispositivos de emisión de luz según la invención en un túnel de carretera por un plano pasante por el eje central de la calzada y por una hipotética línea de alineación de las luminarias en la pared del túnel.Figure 2 shows schematically a section of the light beams emitted by light emitting devices according to the invention in a road tunnel through a plane through the central axis of the road and by a hypothetical line of alignment of the luminaires in the wall of the tunnel.
Las Figuras 3a, 3b y 3c son, respectivamente, vistas esquemáticas frontal, trasera y superior de una realización del dispositivo de emisión de luz según la invención y la Figura 4 es una sección transversal de dicho dispositivo ilustrando su componentes.Figures 3a, 3b and 3c are, respectively, front, rear and top schematic views of an embodiment of the light emitting device according to the invention and Figure 4 is a cross-section of said device illustrating its components.
La Figura 5 muestra vistas en planta, alzado y sección de un marco receptor para el dispositivo de emisión de luz de la invención.Figure 5 shows plan, elevation and section views of a receiver frame for the light emitting device of the invention.
La Figura 6 muestra vistas en planta, alzado y sección de una pieza de anclaje del dispositivo de emisión de luz de la invención fijado en dicho marco receptor.Figure 6 shows plan views, elevation and section of an anchoring part of the light emitting device of the invention fixed in said receiving frame.
La Figura 7 muestra vistas en planta y alzado de un modo alternativo de disposición de los puntos de luz insertados en un perfil longitudinal.Figure 7 shows plan and elevation views of an alternative way of arranging the light points inserted in a longitudinal profile.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCIÓNDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
En la presente invención, los criterios de calidad usados para caracterizar las distintas clases de alumbrado son los que se definen a continuación:In the present invention, the quality criteria used to characterize the different kinds of lighting are those defined below:
Luminancia: Mide la intensidad luminosa por unidad de superficie y se expresa en Candelas (cd) por metro cuadrado. Aplicada al diseño de carreteras, la luminancia da una idea del brillo o grado de reflexión de la luz incidente en el firme. Un alto grado de reflexión puede ocasionar molestias al conductor e impedirle distinguir con claridad objetos que se aproximan al vehículo. La CIE (Comisión Internacional de Alumbrado) recomienda valores de luminancia en torno a 2cd/m2 en autopistas y autovías, y alrededor de 0,5-1 cd/m2 en zonas urbanas.Luminance: Measures luminous intensity per unit area and is expressed in Candelas (cd) per square meter. Applied to road design, the luminance gives an idea of the brightness or degree of reflection of the light incident on the firm. A high degree of reflection can cause discomfort to the driver and prevent him from clearly distinguishing objects that approach the vehicle. The CIE (International Commission on Lighting) recommends luminance values around 2cd / m2 on motorways and highways, and around 0.5-1 cd / m2 in urban areas.
Uniformidad global de luminancias (Uo): Relación entre la luminancia mínima y la media de la superficie de la calzada. La uniformidad global de luminancia (U0) se exige por normativa que sea superior a 0,4.Overall Uniformity of Luminances (Uo): Relationship between the minimum luminance and the average surface of the roadway. The global uniformity of luminance (U0) is required by regulations that is higher than 0.4.
Uniformidad longitudinal de luminancias (UL): Relación entre la luminancia mínima y la máxima en el mismo eje longitudinal de los carriles de circulación de la calzada, adoptando el valor menor de todos ellos. Este es un buen indicador de la comodidad visual del conductor la normativa vigente exige que sea superior a 0,4 o superior a 0,7 según la importancia de la vía.Longitudinal uniformity of luminances (UL): Ratio between the minimum and maximum luminance in the same longitudinal axis of the traffic lanes of the road, adopting the lowest value of all of them. This is a good indicator of the visual comfort of the driver. Current regulations require that it be higher than 0.4 or higher than 0.7 depending on the importance of the road.
Iluminancia: es la cantidad de luz que incide en un determinado objeto. Su unidad es el Lux, que se expresa en lúmenes por metro cuadradoIlluminance: is the amount of light that affects a certain object. Its unit is the Lux, which is expressed in lumens per square meter
Uniformidad media de iluminancias (Um): Relación entre la iluminancia mínima y la media de la superficie de la calzada.Average uniformity of illuminances (Um): Relationship between the minimum illuminance and the average surface of the roadway.
Uniformidad general de iluminancias (Ug): Relación entre la iluminancia mínima y la máxima de la superficie de la calzadaGeneral uniformity of illuminances (Ug): Relationship between the minimum and maximum illuminance of the surface of the road
Tal y como se ha indicado, en un sistema de iluminación de túneles de carreteras conocido (ver Figura 1) se usan unas luminarias 12 (bien de tipo VSAP o bien de tecnología LED) para iluminar una calzada 13 de un túnel de carretera 11 que emiten unos haces luminosos 24 con un ángulo de emisión AE1 de una magnitud que, aunque implica pérdidas de flujo luminoso en sus bordes, se considera justificada desde un punto de vista de la eficiencia energética.As indicated, in a known road tunnel lighting system (see Figure 1), luminaires 12 (either VSAP type or LED technology) are used to illuminate a road 13 of a road tunnel 11 that emit light beams 24 with an emission angle AE1 of a magnitude which, although it implies losses of luminous flux at its edges, is considered justified from an energy efficiency point of view.
En el sistema de iluminación de túneles según la invención (ver Figura 2) se usan unos dispositivos de emisión de luz 21 para iluminar una calzada 13 de un túnel de carretera 11 que emiten unos haces luminosos 25 con un ángulo de emisión AE2 de una magnitud que elimina las pérdidas de flujo luminoso en sus bordes para lograr la máxima uniformidad en la iluminación de la calzada y que, a su vez, resultan eficientes energéticamente (debe tenerse en cuenta que, por necesidades gráficas, la magnitud de los ángulos AE1 y AE2 en las Figuras 1 y 2 no puede considerarse representativa de su magnitud real). In the tunnel lighting system according to the invention (see Figure 2), light emitting devices 21 are used to illuminate a road 13 of a road tunnel 11 that emit light beams 25 with an emission angle AE2 of a magnitude that eliminates the losses of luminous flux in its edges to achieve maximum uniformity in the illumination of the roadway and that, in turn, are energy efficient (it must be taken into account that, for graphic needs, the magnitude of the angles AE1 and AE2 in Figures 1 and 2 it can not be considered representative of its real magnitude).
Ese resultado se logra utilizando unos dispositivos de emisión de luz 21 de tecnología led de una potencia eléctrica comprendida entre 0.5 y 10W y de una eficacia luminosa superior a 150 lum/W. De este modo, su flujo luminoso estará en el rango de entre 75 y 1500 lúmenes. Ello implica utilizar un número de dispositivos de emisión de luz 21 muy superior al de las luminarias 12 de la técnica anterior para una misma longitud de un túnel de carretera 11. Los led disponibles han alcanzado la eficiencia energética de las lámparas de vapor de sodio y además su eficiencia es mayor a bajos niveles de potencia a diferencia de lo que sucede en las lámparas de vapor de sodio.This result is achieved by using light emitting devices 21 of LED technology with an electric power comprised between 0.5 and 10W and with a luminous efficiency greater than 150 lum / W. In this way, its luminous flux will be in the range of between 75 and 1500 lumens. This implies using a number of light emitting devices 21 far superior to that of the luminaires 12 of the prior art for the same length of a road tunnel 11. The available LEDs have reached the energy efficiency of sodium vapor lamps and in addition, its efficiency is higher at low power levels, unlike what happens in sodium vapor lamps.
En los ensayos realizados, se han realizado pruebas con distintas disposiciones de los dispositivos de emisión de luz 21. En concreto, se han realizado pruebas en con In the tests carried out, tests have been carried out with different arrangements of the light emitting devices 21. In particular, tests have been carried out in
Disposición unilateral de las luminarias: en este tipo de disposición las luminarias se disponen únicamente en uno de los márgenes de la vía.Unilateral arrangement of the luminaires: in this type of arrangement the luminaires are arranged only on one of the margins of the track.
Disposición pareada de las luminarias: en este caso las luminarias se sitúan enfrentadas, una a cada lado de la vía.Paired arrangement of the luminaires: in this case the luminaires are placed facing each other, one on each side of the track.
En las pruebas realizadas se midió la iluminación (o luminancia) (luxes) que llegan a la calzada (empleando para ello un luxómetro como equipo de medida) y se realizaron cálculos teóricos con otras distribuciones de luz que no mejoran esta luminancia pero sí la iluminancia o la luz que tras rebotar en la calzada llega al ojo del conductor (candelas/m2 de calzada)In the tests carried out, the illumination (or luminance) (luxes) that reach the roadway was measured (using a luxometer as measuring equipment) and theoretical calculations were made with other light distributions that do not improve this luminance but illuminance or the light that after bouncing on the road reaches the driver's eye (candelas / m2 of road)
En el primer ensayo realizado, se empleó un driver que alimentaba 96 puntos de luz de 1,8W cada uno, con una interdistancia entre los puntos de luz de 0,5 metros. El consumo total driver incluido fue de 180W para iluminar un carril de 3,5 metros de ancho en una disposición unilateral. El resultado fue de 106 luxes de iluminación media. Esto sustituía a dos proyectores VSAP de 150W separados 24 metros. La prueba se hizo en un túnel unidireccional de dos carriles,In the first test conducted, a driver was used that fed 96 points of light of 1.8W each, with an interdistance between the light points of 0.5 meters. The total driver consumption included was 180W to illuminate a 3.5 meter wide lane in a unilateral arrangement. The result was 106 lux of medium illumination. This replaced two 150W VSAP projectors 24 meters apart. The test was done in a unidirectional two-lane tunnel,
En el segundo ensayo realizado la disposición de los puntos de luz fue en bilateral. En este caso se emplearon dos drivers enfrentados de 180W cada uno alimentando cada uno de los drivers a 96 puntos de luz de 1,8W cada uno. El sistema existente VSAP también era bilateral, es decir en total se sustituía a 4 proyectores de 150W (dos en el carril derecho y dos en el izquierdo) separados 24 metros. In the second test, the arrangement of the points of light was bilateral. In this case, two opposed 180W drivers were used, each one feeding the drivers with 96 light points of 1.8W each. The existing VSAP system was also bilateral, that is, a total of 4 150W projectors were replaced (two in the right lane and two in the left lane) separated by 24 meters.
Los puntos de luz empleados en ambos ensayos eran leds de alto rendimiento con una eficacia luminosa de 157 lum/w (Modelo NF2X757G-V1F1) y también se experimentó con prototipos de 187 lum/w (Modelo NVSL219C).The points of light used in both tests were high performance LEDs with a luminous efficiency of 157 lum / w (Model NF2X757G-V1F1) and also experimented with prototypes of 187 lum / w (Model NVSL219C).
Es importante significar en relación con este último punto que, mientras la eficacia en VSAP aumenta con la potencia, con leds no varía, de hecho, aumenta al disminuir la potencia pues disminuye la temperatura de funcionamiento y mejora el rendimiento.It is important to mean in relation to this last point that, while the effectiveness in VSAP increases with the power, with LEDs it does not vary, in fact, it increases when the power decreases as the operating temperature decreases and the performance improves.
En ambas pruebas realizadas se obtuvo un nivel de iluminación superior en un 50% al sistema existente de proyectores VSAP con un consumo eléctrico un 37% inferior. Además, la uniformidad longitudinal estuvo cercana al 100% o 1.In both tests, an illumination level higher than 50% was obtained for the existing system of VSAP projectors with a 37% lower power consumption. In addition, the longitudinal uniformity was close to 100% or 1.
Podemos concluir por tanto que, como valor de referencia de los ensayos realizados (tanto en disposición unilateral como bilateral) con 180W se consigue iluminar 3,5x48 metros (168 m2) con un nivel medio de 106 luxes: 0,0035 lux/m2/W, lo cual está muy por encima de los estándares de las tecnologías en base a proyectores conocidas en el estado de la técnica. Así por ejemplo, en un túnel de un solo carril se pusiera en bilateral cada 1 metro, el resultado en iluminación media sería el mismo que en unilateral cada 0,5 metros, porque la iluminación que llega a la calzada desde los distintos puntos de luz simplemente se suma. Conclusión: 0,0035 lux/m2/W sería el valor de referencia.We can conclude therefore that, as a reference value of the tests carried out (both unilateral and bilateral) with 180W, it is possible to illuminate 3.5x48 meters (168 m2) with an average level of 106 luxes: 0.0035 lux / m2 / W, which is well above the standards of the technologies based on projectors known in the state of the art. For example, in a single-lane tunnel it was placed in bilateral every 1 meter, the result in medium illumination would be the same as in one-sided every 0.5 meters, because the lighting that reaches the road from the different points of light it simply adds up. Conclusion: 0.0035 lux / m2 / W would be the reference value.
En un tercer ensayo, se experimentó modificando la interdistancia entre los puntos de luz, pudiéndose comprobar que si en vez de colocarlos cada 0,5 metros se colocan cada 1 metro, el nivel de iluminación (luxes) baja justamente la mitad.In a third trial, we experimented modifying the interdistance between the points of light, being able to verify that if instead of placing them every 0.5 meters are placed every 1 meter, the level of illumination (luxes) falls just half.
Por otra parte también se comprobó experimentalmente que al incrementar las interdistancias (si no se actúa sobre la lente de cierre modificando el ángulo de emisión AE2) llega un momento en que dejan de solaparse los ángulos de emisión de luz de distintos puntos, se reduce la uniformidad, hasta llegar a un punto en el que si la luz de un punto no se solapa con la siguiente se produce una sombra total en medio (0 luxes).On the other hand it was also experimentally proved that by increasing the interdistance (if the closing lens is not modified by modifying the emission angle AE2) there comes a time when the light emission angles of different points no longer overlap, the uniformity, until reaching a point where if the light of one point does not overlap with the next one, a total shadow is produced in the middle (0 luxes).
En otro ensayo, se pretendió acercarse al límite del Flicker (que está aproximadamente en 1,8 metros para 100 km/h) en lugar de distribuir tanto los puntos de luz. En este caso el experimento se realizó sobre un túnel unidireccional de dos carriles. El objetivo era verificar si con una óptica adecuada podrían colocarse todas las fuentes de luz en la bandeja del hastial derecho y ahorrar en cableado y equipos de comunicaciones para el control de los drivers. El problema de emplear ópticas (lentes de cierre) que tengan que dispersar la luz un ángulo de emisión AE2 grande es que se producen pérdidas. Al separar los puntos de luz más distancia y ponerlos todos en un hastial se reduce el rendimiento, pero para un túnel de sólo dos carriles, esto podría ser asumible ahorrando en material y mano de obra (y después en explotación porque hay que hacer la mitad de cortes de carril para mantenimiento).In another trial, it was intended to approach the limit of the Flicker (which is approximately 1.8 meters for 100 km / h) instead of distributing both the points of light. In this case, the experiment was carried out on a unidirectional two-lane tunnel. The objective was to verify if with an adequate optics all the light sources could be placed in the tray of the right gable and to save in wiring and communications equipment for the control of the drivers. The problem of using optics (closure lenses) that have to scatter light at a large emission angle AE2 is that losses occur. By separating the points of light more distance and putting them all in a gable is reduced performance, but for a tunnel of only two lanes, this could be affordable saving on material and labor (and then in operation because you have to make half of lane cuts for maintenance ).
En los ensayos realizados se experimentó con fuentes luminosas de diferentes potencias eléctricas en el rango 0,5 a 10 W y con interdistancias de 0,5, 1,0, 1,5 y 1,8 metros. Los resultados obtenidos fueros también satisfactorios en el sentido de que aunque se detectó una merma en las características lumínicas (una pequeña reducción en la uniformidad) que de todas formas los valores obtenidos en todas las pruebas seguían siendo altísimos (la lineal superó siempre el 0,9 y la global el 0,5). Sin embargo, el ahorro económico es muy grande. Evidentemente, los puntos de luz en esta disposición son de más potencia;In the tests carried out, it was experimented with light sources of different electric powers in the range 0.5 to 10 W and with interdistance of 0.5, 1.0, 1.5 and 1.8 meters. The results obtained were also satisfactory in the sense that although a reduction in light characteristics was detected (a small reduction in uniformity), in any case the values obtained in all the tests were still very high (the linear always exceeded 0, 9 and the global 0.5). However, the economic savings are very large. Obviously, the points of light in this arrangement are more powerful;
En los ensayos anteriormente señalados se ha trabajado con lo que se considera una forma de realización preferente en la que la potencia eléctrica de las fuentes luminosas led (31) oscila entre 0,5 y 10W, para interdistancias entre 0,5 y 1,5m aproximadamente. Obviamente, cualquier experto en la materia podrá deducir que si aumenta la distancia entre los puntos de luz por encima del valor de 1,5m, para una misma eficacia luminosa de los leds, sería necesario recurrir dispositivos de mayor potencia para lograr una mayor uniformidad, pudiéndose en algunos casos superar los valores preferidos inferiores a los 10W.In the aforementioned tests, we have worked with what is considered a preferred embodiment in which the electrical power of the LED light sources (31) ranges between 0.5 and 10W, for distances between 0.5 and 1.5m approximately. Obviously, any expert in the field can deduce that if the distance between the points of light increases above the value of 1.5m, for the same luminous efficiency of the LEDs, it would be necessary to resort to higher power devices to achieve greater uniformity, being able in some cases to exceed the preferred values lower than 10W.
Como se muestra en las Figuras 3a-3c, el dispositivo de emisión de luz 21 está alimentado por unos cables 29 conectados a su vez a unos dispositivos de interfaz (no representados) con una red eléctrica pública de corriente alterna que le suministran una corriente eléctrica continua con la intensidad y tensión necesarias para alimentar al dispositivo de emisión de luz 21. Esas fuentes de alimentación pueden ser fuentes de tipo regulable en las que se puede variar la tensión e intensidad de salida de modo que el dispositivo de emisión de luz 21 puede dar más o menos flujo luminoso en función de la energía eléctrica que consume. La relación entre ambas magnitudes es prácticamente proporcional. Estas fuentes de alimentación suelen contar con un par de conectores o cables que reciben una señal de mando 0-10 Vdc, en función de la cual llevan a cabo la regulación mencionada.As shown in Figures 3a-3c, the light emitting device 21 is powered by cables 29 connected in turn to interface devices (not shown) with a public alternating current network that supplies an electric current to it. it continues with the intensity and voltage necessary to power the light emitting device 21. These power sources can be sources of adjustable type in which the voltage and output intensity can be varied so that the light emitting device 21 can give more or less luminous flux depending on the electrical energy consumed. The relationship between both magnitudes is practically proportional. These power supplies usually have a pair of connectors or cables that receive a command signal 0-10 Vdc, depending on which they carry out the aforementioned regulation.
En la realización ilustrada en la Figura 4, el dispositivo de emisión de luz 21 comprende una fuente luminosa led 31, que puede estar formada por uno o varios módulos led, que internamente pueden estar compuestos por una matriz de pequeños leds, una placa electrónica de control 33 (preferentemente una placa de núcleo metálico para una mejor evacuación del calor) a la que se sueldan la fuente luminosa led 31 y los cables de alimentación (no representados en la Figura 4), una envolvente plástica 39, una lente de cierre 37 para transmitir la mayor cantidad de luz recibida sin producir pérdidas lumínicas, una base 35 de, preferentemente, aluminio a la que se une con tornillos un disipador de calor 40 estructurado en forma de una placa con una pluralidad de aletas sobresalientes de ella y realizado, preferentemente, en aluminio.In the embodiment illustrated in Figure 4, the light emitting device 21 comprises a led light source 31, which may be formed by one or more LED modules, which internally may be composed of a matrix of small LEDs, an electronic plate of control 33 (preferably a metal core plate for better heat removal) to which the LED light source 31 and the power supply cables (not shown in Figure 4) are welded, a plastic casing 39, a lens closure 37 for transmitting the largest amount of received light without producing light losses, a base 35 of, preferably, aluminum to which is attached with screws a heat sink 40 structured in the form of a plate with a plurality of fins projecting therefrom and made, preferably, in aluminum.
En una realización, la lente de cierre 37 está realizada en policarbonato con una serie de surcos tallados que hacen la función de lente de Fresnel dirigiendo la luz con el ángulo de emisión AE2 deseado.In one embodiment, the closure lens 37 is made of polycarbonate with a series of cut grooves that make the Fresnel lens function directing the light with the desired emission angle AE2.
En cuanto a las ópticas, un modo de realización de la presente invención contempla el empleo de ópticas a contraflujo (dirigen la luz hacia el conductor, además de distribuirla para toda la sección de la calzada). Si se envía toda la luz hacia atrás con el ángulo adecuado se mejora la luminancia que llega al conductor (esto es el contraflujo) aunque se puede producir un efecto de deslumbramiento, valor que ha de calcularse para no sobrepasar los valores establecidos en la normativa. De esta forma se reduce en gran medida el consumo eléctrico pues para un mismo flujo luminoso de los puntos de luz, llega a los conductores una mayor intensidad lumínica (candelas por superficie de carretera en la que se refleja la luz) Emplear pequeños puntos de luz implica que estas ópticas son de tamaño reducido y económico.As for the optics, one embodiment of the present invention contemplates the use of counterflow optics (direct the light towards the driver, in addition to distributing it for the entire section of the road). If all the light is sent backwards with the right angle, the luminance that reaches the conductor (this is the backflow) is improved, although a glare effect can be produced, a value that must be calculated so as not to exceed the values established in the regulations. In this way the electrical consumption is greatly reduced since for the same luminous flux of the points of light, the luminous intensity reaches the conductors (candelas per road surface in which the light is reflected). Use small points of light implies that these optics are small and economical.
El contraflujo implica lentes que dispersen la luz un ángulo grande y ello ocasiona pérdidas. En algunos pavimentos difusores (nada especulares) no se gana apenas luminancia en el observador y se penaliza enormemente la iluminancia en la calzada, produciéndose grandes pérdidas en las lentes. Por tanto, es esencial un preciso ajuste de los ángulos AI y AE2 para cada tipo de pavimento concreto y calcular lo que aumenta la luminancia y lo que se pierde con las lentes. El elemento del dispositivo de emisión de luz (21) que dirige la luz con la distribución deseada es la lente de cierre (37). Lógicamente esta lente ha de diseñarse en base al led (31) que se elija, ya que cada led tendrá una distribución de luz que luego se corregirá con la lente de cierre.Backflow involves lenses that scatter light at a large angle and this causes losses. In some diffusers pavements (nothing specular) hardly gain luminance in the observer and the illuminance on the road is penalized enormously, producing great losses in the lenses. Therefore, a precise adjustment of the AI and AE2 angles for each type of concrete pavement is essential and calculate what increases the luminance and what is lost with the lenses. The element of the light emitting device (21) which directs the light with the desired distribution is the closing lens (37). Logically this lens has to be designed based on the led (31) that is chosen, since each led will have a distribution of light that will then be corrected with the closing lens.
Otra mejora de la presente invención consiste en emplear ópticas que dirijan la luz de forma que la superficie de la luminaria de la que sale la luz nunca tenga proyección en el plano transversal que apunta a la boca de entrada. Ello es debido a que el paso de los vehículos genera un hollín que se deposita en estas superficies y las ensucia en poco tiempo. Sin embargo, en planos transversales a la sección del túnel, la deposición de hollín es mínima. Another improvement of the present invention consists in using optics that direct the light so that the surface of the luminaire from which the light comes out never has a projection in the transverse plane pointing to the entrance mouth. This is because the passage of the vehicles generates a soot that is deposited on these surfaces and soiling them in a short time. However, in planes transverse to the section of the tunnel, the deposition of soot is minimal.
En cuanto a los medios de instalación de los dispositivos de emisión de luz 21 en las paredes laterales del túnel de carretera 11 (o en otros lugares, según las necesidades) el sistema de la invención comprende, por un lado, un marco receptor 41 del dispositivo de emisión de luz 21 (ver Figura 5) y una pieza de anclaje 51 (ver Figura 6) destinada a ubicarse en una pared o en el techo del túnel directamente o indirectamente a través otro elemento tal como una bandeja pasa-cables.As regards the means for installing the light emitting devices 21 in the side walls of the road tunnel 11 (or in other places, depending on the needs) the system of the invention comprises, on the one hand, a receiving frame 41 of the light emitting device 21 (see Figure 5) and an anchor piece 51 (see Figure 6) intended to be located on a wall or ceiling of the tunnel directly or indirectly through another element such as a cable tray.
El dispositivo de emisión de luz 21 se fija al marco receptor 41 (mediante, por ejemplo, tornillos aplicados a los huecos previstos al efecto en ambos elementos) y el marco receptor 41 se instala en la pieza de anclaje 51 en la posición angular apropiada dentro del cajeado angular 53 (utilizando para ello un accesorio de fijación conveniente) para emitir el haz luminoso con el ángulo de inclinación AI (ver Figuras 1 y 2) adecuado.The light emitting device 21 is fixed to the receiving frame 41 (by, for example, screws applied to the holes provided for that purpose in both elements) and the receiving frame 41 is installed in the anchoring part 51 in the appropriate angular position within of the angular box 53 (using a suitable fixing accessory) to emit the light beam with the appropriate inclination angle AI (see Figures 1 and 2).
En un modo de instalación alternativo mostrado en la figura 7, se ha considerado sustituir el empleo de una pluralidad de pequeños puntos de luz puntuales aislados por el de numerosos puntos de luz insertados en un perfil longitudinal. Esta configuración, que también puede ser en unilateral o bilateral fijados a los hastiales o a las bandejas portacables, o se puede colocar en la clave sobre cada carril o para iluminar diversos carriles, presenta la ventaja de que no hay que acercarse al límite del Flicker, sino que únicamente han de buscarse leds de altísimo rendimiento y colocarlos a la distancia necesaria en función de la geometría del túnel. Aunque ha de afrontarse el coste adicional del perfil, se ahorra en mano de obra de instalación. Como cualquier experto en la materia podrá entender, la potencia del tramo de perfil dependerá de su longitud. En la figura se muestra una sección de un perfil longitudinal 61 sobre el que se han insertado varios dispositivos de emisión de luz 21. La referencia "Id” hace referencia a la interdistancia a la que pueden colocarse los puntos de emisión de luz que será variable, en consonancia con la presente invención en un rango desde algo menos de 0,1 m hasta valores próximos a 1,8 m (recuérdese que el límite del Flicker está en 1,8m para 100Km/h). Con el numeral 37 se hace referencia a la lente de cierre similar a la empleada en los puntos de luz individuales. In an alternative installation mode shown in Figure 7, it has been considered to replace the use of a plurality of small isolated point light spots by that of numerous points of light inserted in a longitudinal profile. This configuration, which can also be unilateral or bilateral fixed to the gables or cable trays, or can be placed on the key on each lane or to illuminate several lanes, has the advantage that you do not have to approach the limit of the Flicker, but only high performance LEDs have to be found and placed at the necessary distance depending on the geometry of the tunnel. Although the additional cost of the profile has to be addressed, it saves on installation labor. As any skilled person will understand, the power of the profile section will depend on its length. The figure shows a section of a longitudinal profile 61 on which several light emitting devices 21 have been inserted. The reference "Id" refers to the distance to which the light emission points can be placed, which will be variable , in accordance with the present invention in a range from somewhat less than 0.1 m to values close to 1.8 m (remember that the limit of the Flicker is 1.8 m for 100 km / h). reference to the closing lens similar to that used in the individual light points.
A título indicativo cabe señalar que un dispositivo de emisión de luz 21 puede tener unas dimensiones de 30x40 mm y un peso de 30 gramos, si bien no hay ninguna limitación en este sentido.By way of indication it should be noted that a light emitting device 21 can have dimensions of 30x40 mm and a weight of 30 grams, although there is no limitation in this regard.
Tal y como se ha expuesto con anterioridad, la adaptación del ojo a las condiciones lumínicas requiere de cierto tiempo, por ello, en función de la velocidad de la vía y de la longitud del túnel, se localizan en su interior varias zonas (umbral, transición, interior y salida) que requieren de diversos niveles de iluminación en función de las condiciones de luz del exterior del túnel. Así en la Figura 8 se reproduce el nivel de iluminación en las distintas zonas de un túnel que se contempla en la norma CIE 88:2004 (Guía para el alumbrado de túneles de carretera y pasos inferiores).As explained above, the adaptation of the eye to light conditions requires a certain time, therefore, depending on the speed of the track and the length of the tunnel, several zones are located inside it (threshold, transition, interior and exit) that require different levels of lighting depending on the light conditions outside the tunnel. Thus, Figure 8 reproduces the level of illumination in the different areas of a tunnel that is contemplated in the ICD 88: 2004 standard (Guide for the lighting of road tunnels and underpasses).
Una primera aplicación del objeto de la presente invención en base a una pluralidad de dispositivos de emisión de luz 21 de pequeña potencia uniformemente distribuidos estaba pensada para el alumbrado permanente en el tramo interior, donde el nivel de iluminación necesario es muy bajo y de ahí surgía el problema al emplear proyectores VSAP necesariamente de bastante potencia. Las lámparas de VSAP son además de más eficacia cuanto mayor es su potencia. En los circuitos destinados a alumbrado de refuerzo (principalmente en la boca de entrada) el nivel de iluminación necesario es tan alto que los proyectores VSAP tradicionales (o los equivalentes de leds que los sustituyen) son adecuados y se colocan a interdistancias pequeñas. Sin embargo, en la segunda parte de la zona de umbral y en la zona de transición (según queda definida en la representación del nivel de iluminación en las distintas zonas de un túnel de la Figura 8) el nivel mínimo es una curva continua y la técnica habitual es utilizar escalones que aportan un nivel de iluminación superior al de la curva mencionada. Con una distribución de pequeños dispositivos de emisión de luz 21 como se describe en la presente invención se puede ajustar con total exactitud la distribución de luz emitida con la prescrita en la mencionada curva, con el consiguiente ahorro energético. Además, el sistema de control puede adaptar con total precisión las condiciones de iluminación interior a las del exterior del túnel, estando siempre ajustada al nivel establecido por la curva de la CIE 88:2004.A first application of the object of the present invention on the basis of a plurality of uniformly distributed small light emission devices 21 was intended for permanent lighting in the inner section, where the level of illumination required is very low and hence arose the problem when using VSAP projectors necessarily of enough power. VSAP lamps are also more effective the higher their power. In the circuits intended for reinforcement lighting (mainly in the entrance mouth) the level of illumination required is so high that traditional VSAP projectors (or the LED equivalents that substitute them) are adequate and are placed at small distances. However, in the second part of the threshold zone and in the transition zone (as defined in the representation of the level of illumination in the different zones of a tunnel of Figure 8) the minimum level is a continuous curve and the The usual technique is to use steps that provide a level of illumination superior to that of the aforementioned curve. With a distribution of small light emitting devices 21 as described in the present invention, the distribution of light emitted with that prescribed in said curve can be adjusted with total accuracy, with the consequent energy saving. In addition, the control system can adapt with total precision the conditions of interior lighting to those of the outside of the tunnel, being always adjusted to the level established by the curve of the ICD 88: 2004.
Teniendo en cuenta la normativa vigente, puede afirmarse que todo depende de la L20 (la luminancia en el exterior que determina a su vez la luminancia en la zona de umbral) y esto es distinto en cada túnel y en cada boca. Como se ha indicado más arriba, como resultado de la fase experimental realizada se ha podido concluir que con una separación de 0,5 m se consigue 0,0035 lux/m2/W, por lo que si se disminuye la interdistacia hasta por ejemplo 0,1 m, este valor se multiplicaría por 5. Por tanto, como lo que se está instalando son puntos de luz muy pequeños, al variar la interdistancia o separación entre ellos o con la disposición de elementos de mayor potencia o dispuestos en paralelo, es posible adaptarse a la curva CIE 88:2004 con gran precisión, logrando un importante ahorro energético.Taking into account the current regulations, it can be said that everything depends on the L20 (the luminance on the outside that in turn determines the luminance in the threshold zone) and this is different in each tunnel and in each mouth. As indicated above, as a result of the experimental phase carried out it was possible to conclude that with a separation of 0.5 m 0.0035 lux / m2 / W is achieved, so if the interdistance is decreased up to, for example, 0 , 1 m, this value would be multiplied by 5. Therefore, as what is being installed are very small points of light, by varying the interdistance or separation between them or with the arrangement of elements of greater power or arranged in parallel, is It is possible to adapt to the CIE 88: 2004 curve with great precision, achieving significant energy savings.
Por tanto, a modo de resumen, podemos señalar que entre las ventajas de la invención cabe citar las siguientes: Therefore, by way of summary, we can point out that among the advantages of the invention are the following:
Se logra un ajuste preciso del flujo luminoso emitido al área a iluminar con la consiguiente reducción de consumo eléctrico. Al utilizar dispositivos de emisión de luz 21 de pequeña magnitud se puede direccionar la luz emitida al área objetivo con precisión absoluta sin emitirse absolutamente nada a otras áreas que no sea necesario iluminar (como techo o paredes en el caso de dispositivos destinados a iluminar solo la calzada).A precise adjustment of the luminous flux emitted to the area to be illuminated is achieved with the consequent reduction of electrical consumption. By using light emitting devices 21 of small magnitude, the emitted light can be directed to the target area with absolute precision without emitting anything at all to other areas that it is not necessary to illuminate (such as ceiling or walls in the case of devices intended to illuminate only the road).
Uniformidad cercana al 100%. La yuxtaposición en la calzada de los haces luminosos emitidos por los dispositivos de emisión de luz 21, que están separados a muy poca distancia como consecuencia de su baja potencia, genera una iluminancia homogénea en la calzada y una luminancia igualmente homogénea al conductor, con la consiguiente sensación de confort. Los parámetros de uniformidad que se consiguen son cercanos al 100%.Uniformity close to 100%. The juxtaposition in the roadway of the light beams emitted by the light emitting devices 21, which are separated at very close distance as a result of their low power, generates a homogeneous illuminance in the road and a luminance equally homogeneous to the driver, with the consequent sense of comfort. The parameters of uniformity that are achieved are close to 100%.
Abaratamiento de los costes. La producción masiva de los dispositivos de emisión de luz 21 (que pueden tener el tamaño de una caja de cerillas) conlleva una importante reducción de costes respecto a otras alternativas. El aumento de coste de mano de obra de instalación asociado a un mayor número de elementos es muy inferior al ahorro en los costes de producción.Cost reduction. The mass production of the light emitting devices 21 (which may be the size of a matchbox) involves a significant reduction in costs compared to other alternatives. The increase in the cost of installation labor associated with a greater number of elements is much lower than the savings in production costs.
Aumento de la eficiencia y duración de los leds. La inserción de numerosos leds en un único conjunto dentro de la carcasa de una luminaria grande genera un importante problema de disipación de calor. La eficacia luminosa de los leds y el número de horas de vida de los mismos disminuye drásticamente al hacerlos trabajar a altas temperaturas. Ello provoca que en las luminarias de leds de elevada potencia sean necesarios complejos radiadores de disipación de calor, e incluso el empleo de sistemas de ventilación forzada, con el consiguiente aumento de coste de producción y de pérdidas de energía eléctrica. El empleo de elementos electrónicos de pequeño tamaño reduce la generación de calor, la temperatura del equipo y facilita en gran medida la disipación de calor al aire, pudiéndose obviar los disipadores, o empleando disipadores de aluminio sencillos, pequeños y económicos.Increase in the efficiency and duration of the LEDs. The insertion of numerous LEDs in a single assembly inside the housing of a large luminaire generates a significant problem of heat dissipation. The luminous efficiency of the LEDs and the number of hours of life of the same diminish drastically when making them work at high temperatures. This means that high-power LED luminaires require complex heat dissipation radiators, and even the use of forced ventilation systems, with the consequent increase in production costs and electricity losses. The use of electronic elements of small size reduces the heat generation, the temperature of the equipment and greatly facilitates the dissipation of heat to the air, being able to avoid the dissipaters, or using simple, small and economical aluminum dissipators.
Aunque la presente invención se ha descrito en relación con varias realizaciones, debe entenderse a partir de lo dicho que pueden hacerse combinaciones de elementos, variaciones o mejoras que están dentro del alcance de la invención que se define en las reivindicaciones adjuntas. Although the present invention has been described in connection with various embodiments, it should be understood from the foregoing that combinations of elements, variations or improvements can be made that are within the scope of the invention as defined in the appended claims.
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