Soluciones eficientes para fábricas, naves y producción con iluminación LED

Una iluminación adecuada es crucial para la productividad, la seguridad y los costes energéticos en las operaciones industriales. La iluminación industrial LED moderna ha cambiado radicalmente los requisitos de los sistemas de iluminación profesionales. Mientras que las lámparas halógenas o de vapor de sodio, que consumen mucha energía, solían proporcionar suficiente luminosidad, los sistemas LED de alta eficiencia realizan ahora esta tarea con un consumo de energía significativamente menor.

El cambio a la tecnología LED ofrece ventajas considerables para fábricas, naves de producción y almacenes. Además de un ahorro energético de hasta el 70%, las empresas se benefician de intervalos de mantenimiento más largos, mejor calidad de iluminación y opciones de control más flexibles. En esta guía aprenderá todo lo que necesita saber para planificar e implantar una iluminación de naves moderna.

Por qué la iluminación industrial LED es el futuro en las fábricas

El sector industrial está sometido a una presión cada vez mayor para reducir los costes operativos y alcanzar al mismo tiempo los objetivos de sostenibilidad. La iluminación representa una proporción significativa del consumo total de electricidad en muchas instalaciones de producción. Especialmente en las empresas que operan en varios turnos, los sistemas de iluminación suelen funcionar las 24 horas del día. Aquí es donde el cambio a la tecnología LED resulta especialmente rentable.

La iluminación industrial LED moderna alcanza eficacias luminosas de 150 a 200 lúmenes por vatio. En comparación, las lámparas halógenas convencionales sólo alcanzan unos 20 lúmenes por vatio, mientras que los tubos fluorescentes alcanzan un máximo de 100 lúmenes por vatio. Esta superioridad técnica se traduce directamente en un ahorro apreciable en los costes de electricidad. En una nave de producción típica con 50 lámparas y 12 horas de funcionamiento al día, el ahorro asciende rápidamente a varios miles de euros al año.

A esto hay que añadir una vida útil considerablemente más larga. Mientras que las lámparas industriales convencionales deben sustituirse después de 10.000 a 20.000 horas de funcionamiento, los sistemas LED de alta calidad alcanzan entre 50.000 y 100.000 horas. Esto no sólo reduce los costes de material, sino sobre todo el esfuerzo necesario para las tareas de mantenimiento en las zonas de difícil acceso de la nave.

Resumen de las ventajas de la iluminación LED para pabellones

El cambio a LED tiene numerosas ventajas para las empresas industriales. La primera y más importante es la ya mencionada eficiencia energética. Pero la iluminación LED de naves también convence en otros ámbitos.

Para muchos procesos de producción es fundamental que la luz brille inmediatamente al encenderse. A diferencia de las lámparas de descarga de gas, los LED no requieren una fase de calentamiento. Esto también permite el uso de sensores de movimiento y el control basado en la demanda sin que los empleados tengan que esperar a que haya suficiente iluminación. La calidad de la luz de los LED industriales de gran altura alcanza índices de reproducción cromática de Ra 80 y superiores. Esto significa que los colores se muestran fieles a la realidad, lo que resulta esencial para el control de calidad en muchas áreas de producción. Al mismo tiempo, los LED no parpadean, lo que reduce la fatiga de los empleados y favorece la concentración.

Otra ventaja es su robustez. Las luminarias LED son insensibles a los golpes y vibraciones que suelen producirse en los entornos de producción. Incluso los encendidos y apagados frecuentes no acortan su vida útil, a diferencia de lo que ocurre con las fuentes de luz convencionales.

Requisitos para la iluminación de naves de producción

La iluminación de las naves industriales está sujeta a requisitos legales claros. La Ordenanza sobre lugares de trabajo y la norma DIN EN 12464-1 definen los requisitos mínimos de iluminancia en función de la actividad. Para actividades de almacenamiento sencillas se prescriben 100 lux, para trabajos de intensidad media el valor se eleva a 300 lux y para trabajos de montaje fino se exigen 500 lux o más.

Además de la luminosidad pura, hay otros factores que también desempeñan un papel importante. La uniformidad de la iluminación evita las molestas zonas de sombra y permite trabajar sin fatiga. Dependiendo de la aplicación, el valor de deslumbramiento UGR debe estar por debajo de 19 a 25 para no perjudicar el rendimiento visual.

Al planificar la iluminación industrial LED, también hay que tener en cuenta las condiciones ambientales. Las altas temperaturas, el polvo, la humedad o los productos químicos agresivos plantean exigencias especiales al grado de protección de las luminarias. Para muchas aplicaciones industriales se recomienda IP65 o superior.

Seleccionar proyectores LED de gran altura para salas altas

La altura del techo es un factor decisivo a la hora de seleccionar las luminarias adecuadas. En salas con alturas de 6 a 15 metros se suelen utilizar las llamadas luminarias high-bay, a menudo con el característico diseño UFO. Estos focos LED industriales enfocan la luz específicamente hacia abajo, consiguiendo niveles de iluminancia suficientes en el suelo a pesar de la gran altura de montaje.

Las clases de potencia suelen oscilar entre 100 vatios para zonas pequeñas y 200 vatios y más para zonas de naves grandes. Dependiendo del modelo, el ángulo del haz puede seleccionarse entre 60 y 120 grados. Los ángulos más estrechos son adecuados para salas muy altas e iluminación selectiva, mientras que los ángulos de haz más amplios garantizan una distribución más uniforme a alturas de techo más bajas.

La eficacia luminosa de los modernos proyectores LED de gran altura es de 120 a 200 lúmenes por vatio. Así, un proyector de 150 vatios con 170 lm/W alcanza un flujo luminoso de 25.500 lúmenes y sustituye fácilmente a una lámpara de halogenuros metálicos de 400 vatios. A la hora de elegir, hay que tener en cuenta los componentes de marca, como los LED PHILIPS o LUMILEDS, que garantizan una calidad de luz constante durante toda la vida útil.

Diseño de iluminación para fábricas e instalaciones de producción

Un diseño profesional de la iluminación constituye la base de una iluminación eficaz de las naves. El primer paso consiste en determinar las necesidades reales de iluminación. Las distintas áreas de trabajo de una nave suelen tener requisitos diferentes que hacen que sea conveniente una iluminación por zonas.

Para calcular el número de luminarias necesarias son importantes varios parámetros. Además de la iluminancia necesaria, se incluyen en el cálculo la geometría de la sala, la reflectancia del techo, las paredes y el suelo, así como un factor de mantenimiento. El factor de mantenimiento tiene en cuenta el envejecimiento de los LED y la suciedad de las luminarias con el paso del tiempo.

Como regla general: por cada 20 a 25 metros cuadrados de sala con una altura de techo de 8 a 10 metros, se necesita un proyector de sala de 150 vatios para alcanzar 300 lux. Para requisitos más exigentes o alturas de techo mayores, los requisitos aumentan en consecuencia. Un software especializado en diseño de iluminación puede hacer estos cálculos más precisos y determinar la posición óptima de las luminarias.

Eficiencia energética y ahorro de costes con LED

Las ventajas económicas de la iluminación industrial con LED pueden cuantificarse en términos concretos. Un proyecto típico de conversión se amortiza en un plazo de dos a cuatro años, dependiendo de la situación inicial. Después, la empresa se beneficia permanentemente de los menores costes de funcionamiento.

Ejemplo de cálculo: Una nave de producción con 40 lámparas de halogenuros metálicos de 400 vatios cada una consume 64.000 kWh al año durante 4.000 horas de funcionamiento. A un precio de la electricidad de 0,25 euros por kWh, esto supone unos costes energéticos de 16.000 euros. La conversión a focos LED de gran altura con 150 vatios cada uno reduce el consumo a 24.000 kWh y los costes a 6.000 euros. El ahorro anual es, por tanto, de 10.000 euros.

Los sistemas de control inteligentes ofrecen un potencial de ahorro adicional. La regulación en función de la luz diurna, el control de presencia y los interruptores horarios pueden reducir el consumo de energía entre un 20 y un 40 por ciento más. Las modernas luminarias industriales con sensores de movimiento integrados encienden automáticamente la luz sólo donde es necesario.

Control inteligente de la iluminación en la industria

La conexión en red de los sistemas de iluminación abre nuevas posibilidades para optimizar los procesos industriales. DALI (Digital Addressable Lighting Interface) se ha establecido como estándar para el control profesional de la iluminación. Este protocolo permite controlar y regular individualmente luces o grupos de luces.

Los sistemas basados en Io que integran datos de iluminación en sistemas de gestión de edificios de nivel superior van incluso más allá. Los datos de los sensores sobre la utilización, el consumo de energía y los estados de funcionamiento fluyen juntos en tiempo real y permiten un control basado en las necesidades. Si es necesario, la iluminación puede vincularse a programas de producción para que las luces solo se enciendan en las zonas de uso activo.

Los proyectores regulables de gran altura con interfaz de 0-10 V o 1-10 V ofrecen una opción básica y económica para un control flexible de la iluminación. La regulación continua permite ajustar la luminosidad con precisión a las necesidades actuales y ahorrar energía al mismo tiempo. Los componentes de control a juego y los accesorios de iluminación LED industriales completan el sistema.

Mantenimiento y durabilidad de las luminarias industriales

El bajo mantenimiento es una de las mayores ventajas de la tecnología LED. A diferencia de las fuentes de luz convencionales, la sustitución periódica de las lámparas es prácticamente innecesaria. La larga vida útil de 50.000 horas y más significa un funcionamiento sin mantenimiento durante más de diez años en aplicaciones industriales típicas.

No obstante, la iluminación industrial LED debe revisarse periódicamente. Los depósitos de polvo y suciedad en las luminarias reducen el flujo luminoso y deben eliminarse a intervalos determinados. En función del grado de suciedad del entorno de producción, se recomiendan ciclos de limpieza de seis a doce meses.

El estrés térmico es un factor crítico para la vida útil de los LED. Debe garantizarse una circulación de aire suficiente durante la instalación, especialmente en entornos con altas temperaturas.

Aplicaciones especiales en iluminación industrial

Algunas ramas de la industria plantean exigencias especiales a la iluminación. En la industria alimentaria, se requieren luminarias a prueba de astillas para evitar la contaminación de los productos en caso de daños. En áreas potencialmente explosivas (zonas ATEX), sólo pueden utilizarse luminarias especialmente certificadas.

Las cámaras frigoríficas y los almacenes de congelación requieren luminarias que funcionen de forma fiable incluso a temperaturas extremas bajo cero. En este caso, los LED tienen una clara ventaja sobre los tubos fluorescentes, ya que alcanzan inmediatamente la plena luminosidad y son insensibles al frío.

Hay disponibles luminarias industriales especiales con CRI 90 o superior para talleres y zonas de montaje con elevados requisitos de reproducción cromática. Las bombillas industriales para portalámparas existentes también ofrecen una forma sencilla de convertir zonas concretas a LED sin tener que sustituir toda la instalación.

Conclusión: Pásese ya a la iluminación industrial LED

Pasarse a la iluminación industrial LED es una inversión rentable. El ahorro energético de entre el 50 y el 70%, la reducción de los costes de mantenimiento y la mejora de la calidad de la iluminación hablan claramente a favor del cambio. La madurez técnica de la tecnología LED hace que las luminarias industriales sean hoy la solución más económica para iluminar fábricas, naves de producción y almacenes.

La planificación de la iluminación de naves modernas exige tener en cuenta numerosos factores, desde los requisitos legales hasta la geometría de la sala y los procesos de trabajo específicos. Un diseño de iluminación profesional garantiza que la solución elegida cumpla todos los requisitos y que se aproveche todo el potencial de ahorro.