La iluminación digital tiene básicamente 2 principios, el del ahorro energético y el de potenciar la infraestructura del cableado estructurado.
¿Cómo?
¿Cómo?
- Todos los edificios tienen una infraestructura de cableado estructurado lo suficientemente robusta y capaz de soportar, cámaras, nodos de red, control de acceso y automatización.
- La tecnología PoE se popularizó y se volvió accesible a tal grado que Acces Point, cámaras, controles de acceso, etc., cuentan con ella y se ha ido mejorando día con día; ahora nos permite alcanzar distancias de hasta de 200 metros.
El Power over Ethernet (PoE) es la base de todo…
El Power over Ethernet (PoE) es la base de todo…
Power over Ethernet se regula en una norma denominada IEEE 802.3af. La manera en que está diseñado permite que no exista una disminución del rendimiento de la comunicación de los datos en la red o en el alcance de ésta.
La corriente suministrada a través de la infraestructura LAN se activa de forma automática, cuando se identifica una terminal compatible se bloquea ante dispositivos preexistentes que no sean compatibles. Esta característica permite a los usuarios mezclar en la red con total libertad y seguridad dispositivos preexistentes con dispositivos compatibles con PoE.
Ethernet de dos y cuatro pares
Ethernet de dos y cuatro pares
El estándar PoE IEEE 802.3af-2003 original proporciona hasta 15,4 W de alimentación de DC (mínimo 44 V DC y 350 mA) en cada puerto. Se garantiza que solo 12,95 W estarán disponibles en el dispositivo alimentado, ya que parte de la energía se disipa en el cable. El estándar PoE IEEE 802.3at-2009 actualizado, también conocido como PoE+ o PoE plus, proporciona hasta 25,5 W de potencia para dispositivos Tipo 2. El estándar de 2009 prohíbe que un dispositivo alimentado use los cuatro pares para obtener energía. Ambos estándares se han incorporado desde entonces a la publicación IEEE 802.3-2012.
El estándar IEEE 802.3bt-2018 amplía aún más las capacidades de potencia de 802.3at. También se conoce como PoE++ o 4PPoE. El estándar introduce dos tipos de potencia adicionales: hasta 51 W de potencia entregada (Tipo 3) y hasta 71,3 W de potencia entregada (Tipo 4). Cada par de pares trenzados necesita manejar una corriente de hasta 600 mA (Tipo 3) o 960 mA (Tipo 4). Además, se incluye soporte para 2.5GBASE-T, 5GBASE-T y 10GBASE-T. Este desarrollo abre la puerta a nuevas aplicaciones y amplía el uso de aplicaciones como puntos de acceso inalámbricos de alto rendimiento y cámaras de vigilancia.
Ethernet de un solo par
Ethernet de un solo par
La enmienda IEEE 802.3bu-2016 introdujo Power over Data Lines (PoDL) de un solo par para los estándares Ethernet de un solo par 100BASE-T1 y 1000BASE-T1 destinados a aplicaciones automotrices e industriales. En los estándares de dos o cuatro pares, se aplica el mismo voltaje de alimentación a cada conductor del par, de modo que dentro de cada par no hay voltaje diferencial que no sea el que representa los datos transmitidos. Con Ethernet de un solo par, la energía se transmite en paralelo a los datos. PoDL definió inicialmente diez clases de potencia, que van de 0,5 a 50 W (en PD).
Posteriormente, PoDL se agregó a las variantes de un solo par 10BASE-T1, 2.5GBASE-T1, 5GBASE-T1 y 10GBASE-T1 y, a partir de 2021, incluye un total de 15 clases de potencia con voltaje intermedio y niveles de potencia adicionales.
El PoE en la iluminación
El PoE en la iluminación
Y bueno lo que hizo Philips y Siemon, fue básicamente agarrar una luminaria y ponerle un driver PoE, para que se alimentara por corriente directa.
Sin embargo, esto no ha sido la manera más funcional ya que nos deja una topología como la de la siguiente imagen.
Sí, aquí viene lo malo…
Sí, aquí viene lo malo…
Como esto de los precios y la energía es una balanza, al quitar la iluminación al sistema eléctrico se aumenta la infraestructura del cableado estructurado en:
- Switches
- Racks
- Cableado
- Mayores capacidades de equipos de HVAC
Esto también tiene la limitante de que al ser una infraestructura de cableado estructurado debe de regirse bajos sus normativas lo que pone una limitante de distancia máxima de 90 metros en su cableado horizontal.
No permite un control inteligente de iluminación, ya que solo se cuenta con sensores de movimiento para su encendido.
Al fin algo bueno
Al fin algo bueno
No todo es tan malo, ya que se quita la infraestructura eléctrica como:
- Tableros de alumbrado.
- Cableado eléctrico.
- Y disminuye el tamaño de transformadores y subestaciones.
Esto genera un ahorro de inversión hasta de un 15% en la ingeniería eléctrica.
Sin embargo, no acaba de ser funcional
Sin embargo, no acaba de ser funcional
Esto no acaba de convencer al mercado ya que viendo en números gruesos no representa un ahorro significativo y no tiene una funcionalidad más allá que la de tener iluminación por medio de una infraestructura menos robusta.
Motivo por el cual surge la necesidad de crear una solución más versátil utilizando los principios del PoE, con los cuales se crea una solución que ofrece gran variedad de oportunidades para la automatización de edificios y la eficiencia de los mismos. Las tecnologías PoE ofrecen ahorros de costos y una instalación sencilla. Desarrollar la automatización de iluminación de esta forma puede obtener ahorros de hasta el 35% vs las soluciones tradicionales de otras marcas.
Pero para llegar a eso, primero tuvo que pasar por esto
Pero para llegar a eso, primero tuvo que pasar por esto
En el departamento de ingeniería de alguna empresa, se toman los principios de la corriente directa como base para el desarrollo de un driver que tuviera la oportunidad de alimentar las luminarias con la versatilidad de poder integrarlas y programarlas por medio de un BMS.
Esto le daba un motivo a la automatización de un edificio y un gran motivo para invertir en ello.
Primer prototipo …
Primer prototipo …
Se crea el primer prototipo, el cual tiene una fuente alimentación con un consumo en corriente alterna, la cual básicamente alimenta un par trenzado rematado y un conector RJ45 que alimenta a una luminaria que cuenta con balastro, lo que permite tener una conexión tipo plug and play (principios PoE).
Los resultados que sorprendieron
Los resultados que sorprendieron
Este prototipo se instaló en el corporativo de una cadena de cines, con luminarias fabricadas exclusivamente por electro magg y se registró que:
- Se produjo un ahorro del 35 al 40% a nivel de factura eléctrica.
- La fabricación de luminarias se abarato un 40% al no llevar electrónica en las luminarias flicker, lo cual permite generar un dimeo.
Sigue evolucionando
Sigue evolucionando
Este prototipo sigue evolucionado hasta que se logra maquilar el primer lote a escala, teniendo sus primeros casos de éxito en el año 2021 y 2022.
Bueno y a todo esto ¿KINENERGY en dónde entra?
Bueno y a todo esto ¿KINENERGY en dónde entra?
Desde el punto de vista de diseñador y de consultor, se debe de hacer uso de la herramienta más grande con la que cuenta la empresa que es “dar soluciones con conocimiento”, desde nuestra precisión podemos empujar a que se empelen este tipo de innovaciones que generan un ahorro energético y que realmente vuelven a los edificios autosustentables ya que no solo al realizar un menor consumo eléctrico estamos siendo amigables con el ambiente, sino que también se contribuye a disminuir la compra de materiales que en su fabricación generan emisiones.
Edel Pérez
Project Manager Cx
Ingeniero en mecatrónica, con experiencia en diseño, consultoría y construcción de sistemas especiales (CCTV, Control de Acceso, Audio Ambiental, BMS, Detección de humos, TV Streaming, Infraestructura de Voz & Datos).
