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Pase a farolas LED para una mayor vida útil y menores tasas de fallo
¿Por qué las farolas LED duran 2–3 veces más que las de vapor de sodio de alta presión (HPS) y las de haluro metálico?
En comparación con las tradicionales lámparas de sodio de alta presión o de halogenuros metálicos, las luminarias LED para alumbrado público duran dos o tres veces más. Hablamos de una vida útil de 50 000 a 100 000 horas, frente a las 10 000 a 24 000 horas de los sistemas antiguos. La vida útil de los LED es más de cinco veces mayor debido a su construcción en estado sólido y a la forma en que gestionan el calor. Las lámparas de descarga gaseosa tradicionales fallan principalmente por desgaste de los electrodos, filamentos quemados y envolturas de vidrio rotas. Estos problemas, que afectan a las lámparas tradicionales, no existen en los LED, ya que estos cuentan con una construcción en estado sólido y no utilizan envolturas de vidrio. Los sistemas avanzados de refrigeración de los LED y las placas de circuito diseñadas específicamente protegen las fuentes de luz. La mayoría de las luminarias LED de calidad funcionan con más del 70 % de su flujo luminoso útil tras 50 000 horas de operación. Muchas ciudades que han implementado luminarias LED informan una reducción del 60 % en la cantidad de bombillas de reemplazo necesarias, comparado con las luminarias tradicionales para alumbrado público. Esto representa un ahorro considerable para los presupuestos operativos y de mantenimiento de una ciudad.
Retorno de la inversión en el mundo real: Cómo las ciudades han reducido los costos anuales de mantenimiento de farolas en un 60–70 %
Los municipios reducen los costos de mantenimiento al sustituir las farolas por tecnología LED. Los ahorros derivados de una menor frecuencia de emergencias, una mayor fluidez operativa y una mayor vida útil de las bombillas contribuyen todos a dichos totales. Supongamos que una ciudad sustituye 10 000 luminarias de sodio de alta presión por luminarias LED. Los costos anuales de mantenimiento disminuirían de 200 000 USD a 60 000 USD. Esto representa una reducción superior al 70 % gracias a la eliminación de la necesidad de reemplazar completamente las luminarias cada quince años. Las ciudades ahorran en costos de mantenimiento al reducir las visitas para cambiar las bombillas fundidas. La reducción del número de visitas para reemplazar bombillas disminuye en un 50 % la necesidad de horas extraordinarias y de desplazamientos de equipos técnicos. Las carcasas con clasificación IP66 están diseñadas para resistir las condiciones ambientales y, combinadas con controles inteligentes, pueden reducir la probabilidad de fallos prematuros de las carcasas. Los ahorros en costos de mantenimiento significan más recursos disponibles para que las ciudades inviertan en infraestructura.
Tras tener en cuenta los costos de mano de obra, los costos de los componentes y los ahorros en sus futuras facturas de electricidad, la mayoría de las iniciativas de sustitución por LED alcanzarán el punto de equilibrio en un plazo de tres a cinco años.
Utilice controles inteligentes para optimizar la funcionalidad de las farolas y prolongar la vida útil de los componentes diseñados
Los controles inteligentes que incorporan atenuación adaptativa y activación basada en movimiento ayudan a reducir las tensiones térmicas sobre los drivers y las ópticas de las farolas.
Los sistemas inteligentes mitigan activamente los fallos del conductor y de los ópticos causados por la acumulación térmica, que normalmente provocan (juego de palabras intencionado) fallos en los componentes mecánicos y electrónicos de las farolas. Estos sistemas suelen reducir el brillo de las farolas al 30-50 % del valor nominal durante las horas fuera de pico y solo activan la iluminación con detección de movimiento iluminando completamente las farolas y/o los semáforos. Varios estudios han demostrado la eficacia de los controles inteligentes en la iluminación vial, urbana y de carreteras, logrando reducciones de hasta 15-20 °C en las tensiones operativas y térmicas de los componentes electrónicos, optomecánicos y de las lentes de las farolas. Los controles inteligentes reducen la velocidad de envejecimiento de los condensadores y de las uniones soldadas, y retrasan la aparición del «síndrome de la lente amarilla». La implementación de controles inteligentes ha demostrado habitualmente una extensión de la vida útil del conductor de dos a tres veces, así como una reducción de las sustituciones de ópticas en más del 50 % (y, en algunos casos, superior al 90 %).
Evidencia del caso: los sistemas inteligentes de farolas reducen aproximadamente en un 45 % la frecuencia de mantenimiento.
El trabajo de mantenimiento puede reducirse significativamente gracias a los sistemas de control inteligentes. Por ejemplo, un estudio reciente realizado durante dos años en 12 ciudades distintas demostró que los sistemas adaptativos redujeron las llamadas de servicio entre un 40 y un 45 %. La mayor parte de esta mejora se debió a que los sistemas evitaban problemas al funcionar por debajo de su potencia máxima, evitando así el sobrecalentamiento y las averías derivadas de este. De hecho, los operadores observaron una reducción del 30 % en las averías al hacer funcionar el equipo al 50 % de su potencia. ¿Y los sensores de movimiento? No decepcionan: contribuyen a una reducción del 60 % en las llamadas fuera de horario. Con menos averías, los equipos pueden adoptar un enfoque proactivo y abordar actualizaciones del sistema. Este enfoque no solo prolonga la vida útil del sistema, sino que también reduce los costes de diversas maneras.
Habilitar el mantenimiento predictivo para farolas urbanas mediante supervisión IoT
La detección temprana de fallos del conductor, derivas de voltaje o degradación de la fotocélula mediante sensores IoT
Los sistemas inteligentes de monitorización no esperan a que algo falle ni realizan el mantenimiento de las farolas según un horario fijo. En cambio, estos sistemas cuentan con una variedad de sensores para distintas variables de rendimiento y las comparan con los valores esperados para cada farola. Estas variables incluyen el consumo de energía, el voltaje, la temperatura y el tiempo de respuesta de la fotocélula (luz). Por ejemplo, un aumento del 15 % en la corriente eléctrica del conductor indica probablemente que este fallará dentro de los próximos 3 días. Asimismo, si la fotocélula no responde o el voltaje se encuentra fuera del rango establecido, la farola requerirá mantenimiento o podría fallar por completo. Por último, los sensores de temperatura pueden descartar falsas alarmas (por ejemplo, si la farola se calienta repentinamente, es posible que necesite mantenimiento, en lugar de atribuirse dicho cambio al envejecimiento esperado o a la disminución gradual del brillo de la luz).
Esto ayuda a los técnicos a resolver problemas en una ubicación específica, en lugar de tener que reemplazar sistemas completos porque algunos componentes podrían fallar potencialmente.
Los ejemplos de supervisión remota de farolas difuminan la línea entre las reparaciones de emergencia y el mantenimiento rutinario. En Helsinki y Barcelona, la supervisión remota de farolas ha reducido las llamadas a servicios de emergencia en un 30 % a un 35 % en poco más de un año tras su instalación. Supervisar el estado de las farolas permite a los servicios de mantenimiento anticiparse al comportamiento de sus equipos, evitando así reparaciones no planificadas y llamadas a servicios de emergencia. En Helsinki, los ingenieros descubrieron que los sistemas de supervisión mejoraron el mantenimiento de las farolas hasta en un 35 %, ya que dichos sistemas identificaron desequilibrios en las instalaciones eléctricas que podrían haber pasado desapercibidos hasta su fallo y la consiguiente llamada a un servicio de emergencia. El mantenimiento preventivo reduce las llamadas a servicios de reparación de emergencia, pues no todos los desequilibrios en los sistemas eléctricos pueden detectarse visualmente durante el mantenimiento rutinario. Los desequilibrios y la degradación de los sistemas eléctricos antes de que se produzca una llamada de emergencia pueden retrasarse mediante el mantenimiento rutinario. El mantenimiento rutinario centrado en los sistemas eléctricos identificados permite una mejor planificación de rutas para los equipos de reparación, minimizando así sus desplazamientos. La supervisión de farolas en situaciones de emergencia convierte el mantenimiento de farolas en una actividad rentable. El mantenimiento rutinario basado en la supervisión de farolas resulta más rentable, ya que las farolas de los barrios supervisados permanecen encendidas, lo que supone un ahorro de decenas de miles de dólares para dichos barrios.
Preguntas frecuentes
1. ¿Por qué deberían las ciudades considerar el cambio a farolas LED?
En comparación con las farolas tradicionales, cuya vida útil es de 10 000 a 24 000 horas, las farolas LED tienen una vida útil de 50 000 a 100 000 horas. Además, su costo es menor, ya que requieren menos mantenimiento y conservan al menos el 70 % de su brillo tras un uso prolongado.
2. ¿Cuáles son los beneficios de las farolas LED con control inteligente?
Los sistemas de control inteligente reducen la necesidad de mantenimiento y prolongan la vida útil de las farolas LED al disminuir el estrés térmico mediante un atenuado adaptativo.
3. ¿Cuáles son los beneficios de utilizar sistemas de monitorización IoT en las farolas?
Los sistemas de monitorización IoT realizan un seguimiento en tiempo real para identificar fallos antes de que ocurran y predecir necesidades futuras. Este tipo de monitorización en tiempo real resulta menos costoso y aumenta la vida útil de las farolas.
4. ¿Qué tan prácticos son los sistemas inteligentes?
Los sistemas de monitorización remota han demostrado ser muy prácticos y útiles en ciudades como Helsinki y Barcelona, donde el mantenimiento de las farolas se lleva a cabo de forma eficiente. Al necesitarse menos reparaciones de emergencia, estos sistemas permiten ahorrar un 30-35 % de los costes de reparación.