Iluminación natural: controlar la luz

Poder controlar y difundir la luz directa y colimada del Sol es clave para poder iluminar con ciertas garantías de confort visual. Echemos un vistazo a las principales soluciones de iluminación natural para uso industrial existentes en el mercado.

Lucernarios en vidrio o plástico transparente

Este tipo de soluciones tiene una gran transmitancia de luz visible –con pérdidas inferiores al 3%- con lo que se garantiza una gran entrada de luz natural al interior del edificio. Sin embargo esto suele presentar problemas.

Al no contar con ningún elemento óptico que pueda difundir esta luz, no se consigue iluminar con uniformidad, por lo que el resultado será la aparición de hotspots en la superficie de trabajo.

En un típico día despejado, con una iluminancia exterior próxima a los 100.000lux, se generarán contrastes muy elevados entre el área bajo estos lucernarios y el resto de zonas. Aunque estas últimas estén perfectamente iluminadas con iluminación artificial los niveles probablemente queden lejos de esos 100.000lux de las zonas cercanas.

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Lucernarios de plástico opal

Estos captadores están formados por material plástico dopado con ciertas partículas que le dan ese aspecto opal característico. Esto puede difundir parcialmente la luz directa del Sol -refractándola siguiendo una distribución lambertiana-, pero si el material no cuenta con lentes que trabajen ópticamente no podrá controlar la direccionalidad de la luz Sol, es decir, conseguir una iluminancia uniforme en el espacio y el tiempo en la zona de trabajo.

Solo jugando con diferentes grados de opacidad, aumentando el porcentaje de material opal o el espesor, podría ganar uniformidad…pero reduciendo drásticamente la transmitancia de luz visible. Como resultado se obtendría una luz difusa pero no controlada y perdida en el espacio, sin llegar a la zona de trabajo.

¿La forma de compensar esta baja iluminación? Solo hay una…instalar más lucernarios, con las consecuentes pérdidas térmicas e incremento de costes de material, instalación y mantenimiento.

En caso de captadores planos se perderá aún más iluminación a primeras y últimas horas del día, al perderse gran parte de la radiación incidente en forma de reflexión con eso bajos ángulos de incidencia (como cuando jugamos a la rana con una piedra en un estanque).

Figura 9-22

Lucernarios prismáticos

Una tercera familia de captadores existentes en el mercado optan por una solución algo más compleja, se trata de los lucernarios prismáticos.

El diseño de la óptica de estas lentes permite elegir una curvatura (o distancia focal) que consigue una apertura de la luz difusa que no se pierde en el espacio, sino dirigida específicamente a la superficie de trabajo.

lente2

Este control sobre la luz es precisamente lo que permite que para obtener unos niveles de iluminación óptimos se necesiten menos elementos captadores en cubierta.

Además el hecho contar con una iluminación más controlada, permite hacer un dimensionamiento específico del sistema de iluminación natural, con un número y una distancia entre captadores acorde a las necesidades particulares de cada edificio.

En próximos artículos explicaremos ópticamente cómo se comportan estas lentes, comentando resultados cuantitativos de experimentos independientes sobre la difusión de diferentes materiales.

Figura 9-32

Autor

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David Rodríguez

Dtor. Operaciones Lledó Energía.

Licenciado en Ciencias Físicas e Ingeniero en Electrónica. WELL AP.

Profesional desde 2003 en soluciones de aprovechamiento de la energía del Sol con sistemas térmicos, fotovoltaicos y de iluminación natural.

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