Seguridad fotobiológica: norma IEC 62471

El próximo día 20 de mayo, candelTEC asistirá al XLII Simposium Nacional de Alumbrado en San Sebastián. La ponencia a presentar por nuestra compañera Elena Sanjuán, se centrará en el análisis del Informe Técnico IEC/TR 62778 ED. 2 “Application of IEC 62471 for the assessment of blue light hazard to light sources and luminaires”. Este informe, que proporciona aclaraciones sobre la evaluación de luz azul de todos los productos de iluminación que emiten en el rango visible (380 nm – 780 nm), parte de datos de fuentes de luz medidos según la norma IEC 62471: “Photobiological safety of lamps and lamp systems” y de la clasificación del producto según el grupo de riesgo definido en esta norma.

IEC 62471: describe todos los riesgos potenciales para la salud asociados a las radiaciones ópticas artificiales, desde el ultravioleta, visible e infrarrojo.

IEC/TR 62778: se ocupa exclusivamente del riesgo derivado de la luz azul en la retina, ya que es un efecto inducido principalmente por la porción azul del espectro visible, que tiene sus efectos potencialmente perjudiciales sobre la retina.

Según la norma EN 62471, tenemos dos condiciones diferentes para realizar las medidas y la evaluación del producto:

-Para luminarias de alumbrado general (GLS), se realizan las medidas a la distancia y en la dirección en que la luminaria proporciona 500 lx.

-Para otras fuentes de luz, la evaluación se realiza a una distancia de 200 mm.

El informe técnico IEC/TR 62778 nos plantea un método para poder determinar el grupo de riesgo del producto final (por ejemplo luminaria LED), y si es necesario estimar la distancia de seguridad.

Para evaluar la luminaria según el informe técnico IEC/TR 62778, es necesario disponer de los datos de la fuente de luz primaria (LED, chip LED, lámpara…): grupo de riesgo, temperatura de color, coordenadas cromáticas, datos espectrales… y disponer también de los siguientes datos de la luminaria: distribución fotométrica, medidas espectrales / temperatura de color…

El objetivo de este post es hacer una introducción a esta ponencia a realizar, explicando brevemente ciertos aspectos de la norma IEC 62471.

La norma IEC 62471:2009 es la herramienta más utilizada para la evaluación de la seguridad fotobiológica en lámparas y luminarias. Especifica los límites de exposición y el control de riesgos fotobiológicos de todas las fuentes incoherentes de banda ancha de radiación óptica, alimentadas eléctricamente. Incluyendo los LEDs y excluyendo los láseres.

Esta norma clasifica las luminarias en diferentes grupos de riesgo, especificando en cada caso un cierto límite de exposición del ojo o de la piel para el cual no se espera que produzca efectos biológicos adversos.

CLASIFICACIÓN

-GRUPO 0 (EXENTO)

-GRUPO 1 (BAJO RIESGO)

-GRUPO 2 (RIESGO MODERADO)

– GRUPO 3 (ALTO RIESGO)

Nos centraremos en las características de los dos primeros grupos:

tabla

Grupo 0. Grupo Exento: La lámpara no representa ningún riesgo fotobiológico para los puntos extremos de la norma. Este requisito lo cumple cualquier lámpara que no represente:

-Un riesgo actínico ultravioleta (Es) en 8 h de exposición (30000s)

-Un riesgo por ultravioleta cercano (EUVA) en 1000 s (alrededor de 16 min)

-Un riesgo retiniano por luz azul (LB) en 10000s (alrededor de 2,8h)

-Un riesgo térmico retiniano (LR) en 10s

-Un riesgo para el ojo por radiación infrarroja (EIR) en 1000s

Asimismo, están en el grupo exento las lámparas que emiten radiación infrarroja sin un estímulo visual fuerte (es decir, menos de 10 cd m-2) y no representan un riesgo retiniano por radiación infrarroja cercana (LIR) en 1000s.

Grupo 1. Bajo riesgo: La lámpara no representa un riesgo debido a las limitaciones normales de funcionamiento en la exposición. Este requisito lo cumple cualquier lámpara que exceda los límites del grupo exento pero que no represente:

-Un riesgo actínico ultravioleta (Es) en 10000 s

-Un riesgo por ultravioleta cercano (EUVA) en 300 s

-Un riesgo retiniano por luz azul (LB) en 100s

-Un riesgo para el ojo por radiación infrarroja (EIR) en 100s

Asimismo, están en el grupo 1 de riesgo las lámparas que emiten radiación infrarroja sin un fuerte estímulo visual (es decir, menos de 10 cd m-2) y no representan un riesgo retiniano por radiación infrarroja cercana (LIR) en 100s.

RIESGO RETINIANO POR LUZ AZUL: ASPECTOS A TENER EN CUENTA EN SU EVALUACIÓN

Espectro de emisión de la fuente de luz: Cuanta más radiación emita en las longitudes de onda comprendidas entre 400 – 500 nm, mayor será el riesgo en el azul.

Distancia de medida: es aquella a la que la fuente de luz produzca una iluminación de 500 lux. Cuanto más potente sea la fuente emisora, a mayor distancia se conseguirán los 500 lux, por lo que el valor de la intensidad emitida será mayor y con ello la luminancia.

L = I / A = E*d2 /A

Así, cuanto más pequeña sea el área emisora más grande será la luminancia. Si la fuente emisora emite mucha potencia por unidad de área, mayor riesgo.

La radiación visible puede causar daños en la retina a través de mecanismos fotoquímicos. Por tanto, para la evaluación del riesgo retiniano por luz azul, es necesaria la aplicación de la curva espectral B(lambda) a los datos tomados de radiancia en nuestra luminaria, siendo B(lambda) la función de riesgo fotoquímico por “luz azul” en la retina (300 – 700 nm).

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Estudio del posicionamiento de una lente en una luminaria vial

Cuando diseñamos o compramos una lente para nuestra placa de LEDs, esperamos una cierta fotometría para una determinada posición LED- lente. Pero, ¿qué ocurre si al ensamblar la luminaria no lo hacemos exactamente en esa posición?

El objetivo de este estudio es ver cómo afecta el correcto posicionamiento de una lente respecto a los LEDs en una luminaria de exterior.

En primer lugar, se simula el conjunto LED-lente en la posición original y a continuación se realizan simulaciones desplazando ligeramente la lente en todas las direcciones. En cada una de las posiciones se muestra la distribución angular de intensidad luminosa en candelas.

Como se puede observar en los resultados obtenidos, es muy importante posicionar correctamente el conjunto LED-lente, ya que un mal posicionamiento puede ocasionar que no obtengamos la fotometría esperada o diseñada, lo cual ocasionará cambios en uniformidad, alcance, eficiencia y otros muchos parámetros.

CandelTEC les ofrece el servicio de simulación fotométrica y si es necesario, diseño óptico de componentes para luminarias. Les invitamos a ver nuestra web y redes sociales www.candeltec.es

1312RESULTADOS

A) Posición original:6

B) Desplazamiento de 0,5mm en vertical:7

C) Desplazamiento de +0,5mm en x:8

D) Desplazamiento de -0,5mm en x:9

E) Desplazamiento de +0,5mm en y:10

F) Desplazamiento de -0,5mm en y:11

Simulación fotométrica de luminarias

En los últimos 10 años los sistemas de iluminación han sufrido muchos y positivos cambios. En la actualidad los software de diseño y simulación cada vez son más utilizados, lo que ha permitido el desarrollo de infinidad de nuevos productos que son rediseñados a lo largo del tiempo, con el fin de obtener un producto mejorado.

Cada vez es más habitual cambiar el chip de un producto inicialmente diseñado para otro tipo de LED o modificar la posición del módulo LED dentro de la luminaria, pero ¿es un cambio adecuado? ¿qué ocurre con la calidad de la iluminación? ¿Se mantiene la uniformidad?

En muchos casos el cambio supone una pérdida de las prestaciones lumínicas, disminuyendo niveles y uniformidades de las instalaciones o incluso variaciones considerables en la fotometría que hacen variar el alcance y otros muchos parámetros.

¿Qué podemos hacer para conocer el resultado del cambio antes de hacer la inversión?

Por un lado, podemos hacer ensayos fotométricos, aunque realizar diferentes adaptaciones para ver qué ocurre puede resultar caro y poco eficiente, sin embargo, realizar simulaciones partiendo de un producto nos puede dar una idea muy aproximada de cuál será el resultado final y de qué cambios pueden realizarse en la luminaria para obtener un producto cuyas prestaciones lumínicas sean las adecuadas.

Por otra parte, cualquier cambio o sustitución que se realice en una luminaria homologada (marcado CE) que no haya sido tenido en cuenta inicialmente en la homologación realizada en el producto, requerirá que sea sometido a ensayo para ser homologado con el cambio realizado, en caso contrario el producto pierde su marcado CE y el fabricante queda eximido de cualquier responsabilidad sobre el producto, siendo asumida a partir de entonces por quien haya realizado el cambio.

A continuación, se explica en qué consiste un proceso de simulación de luminarias y cómo nos puede ayudar a conocer cuál será el resultado final después de hacer cambios en luminarias ya existentes, adaptando o mejorando estos productos. Sin duda se trata de una herramienta que puede ser muy útil para valorar la conveniencia de realizar inversiones en sustitución directa de lámpara, analizando no solo el ahorro energético, sino la calidad final de la instalación.

El proceso de simulación consiste en analizar la trayectoria de los rayos que parten de una fuente luminosa y se propagan, reflejan o dispersan en diferentes medios, obteniendo como resultado final el comportamiento fotométrico de un producto.

Para llevar a cabo una simulación necesitamos conocer:

Sin título

Realizar cambios en una luminaria puede suponer desde abaratar costes de fabricación, disminuir consumos manteniendo sus prestaciones lumínicas, hasta convertir una instalación con un alumbrado correcto en una instalación con un alumbrado eficiente, en cualquier caso, utilizar una herramienta como la simulación fotométrica puede ahorrar mucho tiempo, dinero y problemas.

CandelTEC les ofrece el servicio de simulación fotométrica y si es necesario, diseño óptico de componentes para luminarias. Les invitamos a ver nuestra web y redes sociales www.candeltec.es