Proceso de diseño de sistemas de iluminación LED energéticamente autónomos Translated title: Design process of LED lighting systems energetically autonomous

Abstract

Resumen El reciente desarrollo en tecnologías de almacenamiento de energía eléctrica e iluminación de eficiencia energética hace viable, tanto desde el punto de vista técnico como económico, la utilización de dispositivos de iluminación energéticamente autónomos. Este tipo de dispositivos no sólo son de gran utilidad en aquellas regiones en donde no existe la red eléctrica sino también en aquellos espacios en donde se desea evitar construir instalaciones eléctricas por razones estéticas, ambientales o económicas. Si bien es cierto existen dispositivos comerciales de iluminación energéticamente autónomos, su costo, vida útil y desempeño no los hacen atractivos o competitivos con respecto a los sistemas de iluminación convencionales. Análisis basados en ingeniería inversa realizados por el Laboratorio de Sistemas Electrónicos para la Sostenibilidad (SESLab), de la Escuela de Ingeniería en Electrónica del Tecnológico de Costa Rica, se ha encontrado que el subsistema electrónico de muchas luminarias comerciales se puede modificar para ampliar significativamente su desempeño y vida útil. En este artículo se presenta el proceso de diseño de un dispositivo de iluminación LED energéticamente autónomo, en el cual se toman en cuenta las características eléctricas del sistema de iluminación, el sistema de almacenamiento y las características ópticas de la luminaria. De esta forma, se logra identificar formas en las cuales se puede extender la vida útil del sistema y mejorar su desempeño.

Translated abstract

Abstract The recent development in technologies of storage of electric power and lighting of energetic efficiency makes viable, from the technical and economic point of view, the utilization of off-grid electrical devices for lighting. This type of devices is not only of great usefulness in those regions where the electrical network does not exist, but also in those spaces where it is not desirable to install electrical wiring for esthetic, environmental or economic reasons. Even though there are in the market off-grid lighting devices, their cost, life span and performance do not make them attractive or competitive with respect to conventional lighting systems. Reverse engineering analysis done at the Laboratory of Electronic Systems for Sustainability (SESLab), of the Electronic Engineering School of the Costa Rica’s Institute of Technology, have proved that the electronic subsystem of many commercial lighting devices can be modified in order to extend significantly its performance and durability. This paper contents a design process for off-grid electrical lighting systems. The process takes into account the electrical characteristics of the lighting system, storage technology and the optical characteristics of the luminaire. In this way, the design allows to improve performance and durability of the lighting system.