Medición del costo de las farolas LED: ¿es el momento de un brote completo?
Para la iluminación municipal, los LED prometen reducir los costos de mantenimiento y energía y durar más que todas las demás opciones. Incluso si se han confirmado los mayores temores del alumbrado público LED, la economía del alumbrado público LED es atractiva, superando los problemas de salud.
La iluminación municipal es un gran mercado para los LED. La mayoría de las ciudades de los Estados Unidos han instalado al menos algunas farolas LED, y algunas ciudades han reemplazado completamente los LED. Hay una serie de razones para elegir LED para el alumbrado público, pero su atractivo disminuyó en 2016 cuando la Asociación Médica Americana (AMA) advirtió que algunas luces de calle LED podrían afectar negativamente la conducción nocturna y la salud humana. Los expertos en iluminación y las ciudades por igual han estado discutiendo sobre la advertencia desde entonces.
La AMA advierte que la iluminación LED de alta intensidad es mala para la conducción nocturna porque la parte azul del espectro de luz blanca del LED es demasiado intensa. Crea deslumbramiento y afecta la conducción. Además, la AMA dice que la luz a estas frecuencias suprime la melatonina en el cuerpo, causando problemas como el insomnio, la reducción de la productividad diurna e incluso la obesidad.
La AMA recomienda minimizar la salida en la parte azul del espectro y aumentar el blindaje contra el deslumbramiento. La cifra de mérito para la apariencia de color de una fuente de luz es la temperatura de color correlacionada (CCT), expresada en grados Kelvin (K). La mayoría de las farolas LED instaladas tienen una clasificación entre 3,000K y 4,000K CCT. Debido a los efectos de la luz azul, la AMA recomienda que las luminarias montadas en carretera no sean superiores a 3.000K.
El Consorcio municipal de alumbrado público de estado sólido (MSSLC), dentro del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE), ha sido una fuente importante de respuestas a las preguntas planteadas por la AMA. MSSLC cree que CCT no es la única consideración al medir la salida de melatonina de la iluminación LED.
Cuando hablamos de farolas LED, a menudo podemos ver la nueva palabra melatonina. La melanosina es un fotopigmento en la retina que está directamente relacionado con los ritmos circadianos. La melatonina describe cómo ciertos tipos de luz afectan el ciclo del sueño humano mediante la activación de la melanopsina. El alumbrado público LED es el correcto.
El MSSLC dijo que la evaluación de la salida de melatonina de las farolas LED tiene en cuenta muchos factores más allá del CCT, incluida la salida de iluminación, el tipo / distribución de luminarias y el diseño de iluminación. Los ingenieros de iluminación pueden equilibrar estos factores y diseñar LED con niveles más altos de CCT, pero reducir la salida de melatonina al rango recomendado por la AMA.
La ciudad de Portland, Oregon, comenzó a reemplazar las luces de la calle de sodio antes de la advertencia de la AMA, y ha continuado desde entonces. La ciudad tiene alrededor de 45,000 farolas, casi todas las cuales ahora son LED, la mayoría de ellas 4,000K. Las luces decorativas (como las de los parques de la ciudad) son todas de 3.000K. En el sitio web municipal de Portland, las preguntas frecuentes del Departamento de Transporte de Portland (PBOT) sobre la nueva iluminación discuten la advertencia de AMA en detalle, incluidos los enlaces a numerosa información adicional. Muchos habitantes de Portland tienden a adoptar una postura absolutista sobre las advertencias de salud.
Muchas ciudades están comenzando a reemplazar las farolas de sodio amarillas y naranjas comunes con iluminación LED. Las nuevas lámparas LED son más eficientes y los costes del ciclo de vida se han reducido. En la foto está la Ruta 26 (Powell Avenue) en Portland, que ha instalado LED en casi todas sus 45,000 farolas. (Fuente: EDN)
Otras ciudades que han reemplazado la mayoría de sus lámparas de sodio con LED incluyen Boston, Los Ángeles y Seattle. Sin embargo, en otras ciudades de los Estados Unidos, la gran mayoría de las luces de la calle siguen siendo de alta presión de sodio (HPS). Las lámparas de sodio se pueden identificar por su distintiva luz naranja-amarilla. Tales lámparas son populares en el alumbrado público porque son más eficientes que las lámparas incandescentes y fluorescentes.
La desventaja, descubrió la ciudad de Portland, fue que las farolas HSP concentraban demasiada luz en el área inferior de los polos y no lo suficiente como para iluminar el espacio entre los polos. Las lámparas de sodio también son monocromáticas, y se dice que la distorsión del color hace que sea difícil para algunas personas lidiar con ellas. Además, las lámparas de sodio son más difíciles de eliminar debido a su contenido de mercurio.
Para la iluminación municipal, los LED prometen reducir los costos de mantenimiento y energía y durar más que todas las demás opciones. PBOT dice que tienen que reemplazar las viejas lámparas de sodio cada 5 años, mientras que se espera que los nuevos LED duren 24 años.
El precio de las luces LED ha ido disminuyendo constantemente y se espera que disminuya aún más. PBOT dijo que el costo de una marca y modelo particular de accesorios LED que instalaron (Leotek ECobra), que costaba $ 500 por unidad en 2000, había caído a $ 124 en 2018.
Las luces HPS siguen siendo más baratas a $ 110 cada una, por lo que si una ciudad reemplazara 50,000 farolas con LED, costaría $ 700,000 adicionales. Así que los municipios han estado luchando por la financiación, que no es una cantidad pequeña incluso para una gran ciudad.
A pesar de que el costo de comprar HPS es menor, será mucho más económico a largo plazo tener una vida útil de LED más larga. Las ciudades con HPS gastarán dos rondas adicionales de reemplazo antes de que las ciudades con farolas LED tengan que reemplazar una ronda de farolas. Además, como informa PBOT, "Dado que los LED duran más tiempo y son más fáciles de reparar, la ciudad espera ver una reducción del 75 por ciento en los costos de mantenimiento durante la vida útil de un LED".
Las nuevas farolas consumen 29W por lámpara, mientras que las lámparas de sodio reemplazadas son de 118W. Los defensores de los LED también afirman que las farolas LED reflejan menos luz que las lámparas de sodio, lo que reduce la contaminación lumínica.
Suponiendo que las afirmaciones de ingeniería sobre los LED sean correctas, los LED se han convertido en una mejor opción económica para la iluminación vial municipal, incluso con costos iniciales ligeramente más altos. Incluso si se han confirmado las mayores preocupaciones de la AMA sobre el alumbrado público LED, la economía del alumbrado público LED es atractiva, superando los problemas de salud. Parece inevitable que la luz amarillo-naranja que acompaña a la vida urbana se convierta con el tiempo en un recuerdo.
MSSLC es una fuente primaria para los ingenieros municipales que buscan más información, incluidos datos de ingeniería para muchos tipos de iluminación. El Departamento de Energía de los Estados Unidos estableció el MSSLC en 2014 para ayudar a las ciudades a considerar las luces de calle LED. Operando dentro de la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía de los Estados Unidos, el MSSLC "representa un esfuerzo coordinado entre ciudades interesadas, proveedores de energía, agencias gubernamentales y otras organizaciones para minimizar la duplicación de esfuerzos y los riesgos asociados expandidos a múltiples ubicaciones". Es esencialmente una organización de usuarios apoyada por recursos del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
Estos "recursos" se refieren principalmente a bases de conocimiento. Según los estándares federales, el presupuesto de la coalición es de solo unos pocos millones de dólares. Dicho esto, proporcionar información sobre la tecnología disponible, y ocasionalmente subvenciones modestas, es suficiente para que algunas ciudades despeguen. Las ciudades que desean considerar la instalación de iluminación LED no tienen que comenzar desde cero y pueden beneficiarse de la experiencia de otras ciudades que ya han adoptado la tecnología.
