Iluminación de fuentes ornamentales
Las fuentes ornamentales exigen a los equipos de iluminación una calidad y rendimientos muy altos, pues las condiciones de trabajo son extremas. No basta con que sean sumergibles; deben ser resistentes para soportar ambientes cambiantes de temperatura, fáciles de limpiar pues recogen mucha suciedad, y deben ser fáciles de desmontar para facilitar el mantenimiento.
Conceptos de iluminación que se deben 'leer' al menos una vez en la vida
Antes de empezar, se deben aclarar algunos conceptos de iluminación importantes para la selección de la iluminación de fuentes.
Flujo luminoso Φ
Es la parte de la potencia luminosa emitida que es percibida por el ojo humano. Su unidad es el lúmen (lm).
Por último, y con el fin de aclarar terminología:
Iluminación en fuentes ornamentales
En fuentes ornamentales la iluminación se basa en la iluminación de los efectos acuáticos, es decir, de los surtidores o las caídas de agua. En las únicas fuentes en que esto no es así es en las fuentes escultóricas en las que la luz debe iluminar también las esculturas.
La iluminación de las esculturas o de los vasos apilados puede realizarse desde el exterior de la fuente mediante focos de intemperie o debidamente protegidos.
La iluminación del vaso de la fuente está desaconsejada salvo excepciones justificadas en las que el vaso forme parte de la escultura o su iluminación sea relevante. En estos casos, cualquier suciedad que se acumule, o si el agua no está totalmente transparente tendrá un efecto muy negativo al iluminarse.
Sólo se iluminan vasos si forman parte del conjunto escultórico.
Para la iluminación de fuentes, hay que tener en cuenta los siguientes parámetros.
Ángulo de iluminación
En principio, para la aplicación en fuentes interesan lámparas con un ángulo de apertura de iluminación reducido (inferior a 25º), pues el objeto de iluminación (surtidor) son altos y relativamente estrechos. Se requiere concentrar la luz en un haz pequeño, y enfocarlo al surtidor.
Sólo interesan ángulos amplios de iluminación para caídas de agua, surtidores con forma de lámina de agua o boquillas esfera. En estos casos un mayor ángulo facilita una mejor iluminación ya que se busca cubrir mayor superficie de iluminación y no concentrar la iluminación en un estrecho surtidor.
Iluminancia de las lámparas / Número de focos
Empíricamente se ha determinado que la iluminancia más adecuada en la cúspide de un surtidor es de 60 lux siendo por tanto el número que se toma como referencia. Utilizando los gráficos de cono de iluminación de la lámpara que ofrecen los fabricantes se puede determinar cuál es la lámpara adecuada para iluminar el surtidor.
En muchas ocasiones, los surtidores son muy voluminosos y requieren varios focos para una iluminación efectiva. En ese caso, utilizando el cono de iluminación y la distancia de separación entre el foco y el surtidor puede determinarse el número de focos que se requieren.
Es posible también utilizar varios focos para obtener una iluminación a mayor altura, ya que la iluminancia conjunta es directamente proporcional al número de lámparas.
Colocación de los focos
La iluminación de surtidores se realiza en la mayoría de los casos desde la base de los surtidores. En surtidores cristalinos, el agua transmite la luz de una forma bastante eficiente, por lo que iluminando desde la parte baja de los surtidores puede transmitirse la luz a todo el surtidor. En el caso de surtidores con grandes volúmenes de agua o surtidores que mezclan agua y aire (espumosos) la luz no se transmite de forma tan perfecta, por lo que es mejor separar los focos del punto de caída del agua para optimizar su iluminación.
Algunos focos cuentan con un taladro central para la colocación de la boquilla del surtidor. Este tipo de colocación es idónea para surtidores cristalinos.
Con surtidores de tipo espumoso la transmisión de la luz es muy deficiente debido a la presencia de aire en el interior del surtidor. En estos casos el foco con taladro central no ilumina correctamente y es mejor separar los focos más allá de la caída de agua del surtidor.
Tensión y Potencia de las lámparas en focos sumergibles
Desde hace ya bastantes años, la normativa obliga a que las lámparas que se encuentren dentro del vaso de la fuente tienen que tener una tensión nominal de las lámparas sea MBTS, es decir, no debe exceder los 12 V en corriente alterna o los 30 V en corriente continua.
Respecto a la potencia de las lámparas, es muy variable. Los focos halógenos tenían potencias muy altas, de hasta 1000W, aunque lo habitual es que estuvieran por debajo de los 300W. Las lámparas LED tienen potencias mucho más bajas.
Materiales de construcción para los focos de fuente
Los materiales con los que se fabrican los focos han ido cambiando a lo largo del tiempo. Aunque aún se pueden encontrar, los focos fabricados en latón o bronce están cayendo en desuso. En la actualidad, los focos se fabrican de plástico, de acero inoxidable o de una combinación de ambos.
Tanto el plástico como el acero inoxidable son (relativamente) inertes en su interacción con el agua dulce. En caso de colocarse con aguas más agresivas (agua salada o fuertemente tratada), el acero inoxidable debe ser EN 1.4401 / AISI 316 que soporta mejor la corrosión.
Los focos de plástico están bastante extendidos gracias a competitivo precio y buen resultado.
Focos con lámparas halógenas
Tradicionalmente se han utilizado siempre este tipo de lámparas para la iluminación en fuentes ornamentales. Cumplían bien su cometido y eran muy económicas.
Antes del cambio de normativa en el que se exigen lámparas de muy baja tensión, tampoco era un gran problema el alto consumo de las lámparas halógenas (salvo claro está, su coste energético). Pero tras el cambio de normativa, fue necesario implementar transformadores de corriente para reducir la tensión de 230V a 12V (o a menos de 30V si realizaba la conversión a corriente continua), y sobre todo aumentar considerablemente la sección de los cables que suministran la electricidad a los focos.
Una sección de cable mayor es necesaria ya que en el cálculo de la sección de cable, la tensión es un factor muy importante. Al pasar de 230V a 12V la sección de forma notable. Por ejemplo, en una instalación los focos con lámparas de 1000W a una distancia del cuadro eléctrico menor de 30m, fue necesario sustituir los cables de cada uno de los focos pasando de la sección original de 2x2.5 mm2 a 2x16 mm² para cumplir con el reglamento de baja tensión.
La solución más sencilla para evitar secciones tan grandes de conductor es acercar el transformador a los focos, ya que la distancia es otro factor que influye directamente en el cálculo de la sección. Utilizando transformadores sumergibles en vez de colocados en el cuadro, se reduce la distancia a los focos y por tanto la sección necesaria. También se reduce el número de cables que tienen que llegar desde el cuadro (en vez de un cable para cada foco, llega un cable al transformador y este sirve para varios focos).
Foco Halógeno con lámpara PAR 38. Ampliamente utilizado
Foco de latón con lámpara PAR 38 halógena
Foco de acero inoxidable para lámpara halógena PAR 56
La iluminación halógena cumple las siguientes características al compararla con iluminación LED:
Iluminación LED blanca
Como alternativa a las lámparas halógenas, la iluminación LED es mucho más eficiente ya que no tiene pérdidas de energía en forma de calor.
Las características de la iluminación LED blanca al compararla con la halógena son:
Fuente con iluminación blanca halógena
Fuente flotante blanco frío
Fuente flotante blanco cálido
En el mercado existe una gran variedad de lámparas LED, y puede resultar difícil determinar cuál es la más adecuada. El problema de elección se agrava debido a la falta de información por parte de los fabricantes, con datos muy variables sobre el principal factor de selección de la lámpara, el flujo luminoso. Para la medición de este parámetro existe un procedimiento estándar que al parece los fabricantes no utilizan, dada las diferencias de resultados entre lámparas. Comparando lámparas de fabricantes diferentes, con valores de flujo luminoso (lúmenes) similares se observan grandes diferencias en el resultado final.
Al no poder comparar las lámparas con el dato de los lúmenes (que es el normalmente ofrecido), es conveniente utilizar otros datos con menor variabilidad. Así, la iluminancia que mide la incidencia de la luz sobre una superficie (lux=lúmenes/m2) otorga datos más fiables. Los datos relativos a la iluminancia se presentan en un gráfico descriptivo del cono de iluminación.
Cono de iluminación de una lámpara de ángulo 10.4º. La altura máxima se determina cuando la iluminancia E(0º) llega a 60 lx.
Cono de iluminación de una lámpara de ángulo 29.4º. En la mayoría de los casos será necesaria la extrapolación de valores para determinar la altura máxima de surtidor
Con estos gráficos de iluminación se puede determinar el número de lux a una determinada altura.
Empíricamente se ha determinado que la iluminancia necesaria en la máxima altura de un surtidor debe ser al menos de 60 lux para que la iluminación sea suficiente.
Iluminación LED con cambio de color
La tecnología LED ha facilitado la realización de cambios de color en la iluminación. Son rápidos, precisos y se obtiene un buen resultado.
El funcionamiento del cambio de color consiste en la combinación de los tres colores primarios RGB (rojo, verde y azul). En función de la intensidad de cada uno pueden obtenerse hasta 16.000.000 de colores. Para la regulación de la intensidad de los tres colores se requiere de un componente electrónico. Dicho componente se debe añadir al sistema de iluminación.
Según el tipo de electrónica, hay dos tipos de sistema de iluminación:
En el mercado se puede encontrar una amplía gama de focos LED con cambio de color; hay grandes diferencias dependiendo de la calidad, pudiendo tener desde 3 colores o hasta 16.000.000 de colores, tener una programación definida o ser totalmente configurable, funcionar con un mando a distancia o ser autónomo.
El color blanco en los focos RGB se consigue mediante la mezcla de los tres colores (rojo, verde y azul) a su máxima intensidad. Dependiendo de la intensidad máxima el blanco puede ser más o menos puro. Con frecuencia el blanco suele salir algo azulado-rosáceo. Para evitar esto, algunos focos incorporan además de esos tres colores, el color blanco para reforzar dicho color. Se trata entonces de focos RGBW (rojo, verde, azul y blanco); incluso hay algunos focos que pueden añadir algún color adicional.
Transformadores y fuentes de alimentación
Como ya se ha expuesto, la iluminación tiene que trabajar a tensiones muy bajas para cumplir la normativa. Para conseguir estas tensiones se requieren transformadores o fuente de alimentación para convertir una tensión de 230V en 12V o 24V.
Los transformadores pueden colocarse en el cuadro eléctrico, pero no es lo más idóneo. Requiere una gran cantidad de metros de cable y tendrá una gran sección si es iluminación halógena. Lo más idóneo es la utilización de transformadores encapsulados sumergibles, bien resinados, bien en cajas estancas. Estos transformadores sumergibles se colocan en el vaso y pueden servir para varios focos, reduciendo el cableado y la sección del cable.
Las lámparas LED requieren que la tensión recibida sea muy precisa, por lo que se recomienda la utilización de fuentes de alimentación (transformadores electrónicos) que no tienen variaciones en la tensión de salida. Al igual que con los transformadores, se comercializan fuentes de alimentación sumergibles que reducen el cableado y la sección de cable necesaria.
