INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

UNIDAD PROFESIONAL TICOMAN

SEMINARIO DE ACTUALIZACIÓN CON OPCIÓN A TITULACIÓN: SISTEMAS DE AVIÓNICA

TESINA:

PROPUESTA DE MODIFICACIÓN EN LA ILUMINACIÓN DE TUBOS FLUORESCENTES POR TECNOLOGÍA TIPO LED EN LA CABINA

DE PASAJEROS DE UNA AERONAVE COMERCIAL

QUE PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO EN AERONAUTICA

PRESENTA

MIGUEL ARTURO GARCIA CHAGOYA

ASESORES

M. EN I. JOSE ALEJANDRO CASTILLO CASTILLO

M. EN I. RAYMUNDO HERNÁNDEZ BÁRCENAS

MÉXICO, D.F. AGOSTO 2014

ii

iii

AGRADECIMIENTOS

Esta tesina se la quiero dedicar a mi mama porque siempre ha sido mi ejemplo a

seguir y me enseño que debo seguir adelante a pesar de las circunstancias

encontradas en el camino. También agradezco por su apoyo incondicional en

todos los aspectos ya que nunca dejo que me rindiera en este largo camino

escolar que finalmente logramos concluir

A mi novia por entenderme, soportarme y apoyarme en todos los momentos por

muy difíciles que fueran.

Quiero agradecer a mi hermano y primos, por haberme dejado ser parte de sus

locuras y experiencias ya que sin ellas no podría ser como soy ahora.

A mi padre y familia, les agradezco por su apoyo incondicional y sus consejos

cuando más los necesitaba; que a pesar de los distancia surgida dentro y fuera

de la familia, me enseñaron a superar obstáculos para poder llegar hasta este

punto de mi vida.

A mis amigos de escuela les quiero agradecer por todos los buenos y malos

momentos ya que cada una de esas vivencias fueron lecciones aprendidas y

parte fundamental en mi crecimiento personal; a mis compañeros de trabajo

agradezco por no haberme dejado solo y compartir sus conocimientos para nutrir

mejor mi desarrollo profesional.

Quiero agradecer a todos mis profesores, asesores y todas las personas que se

vieron involucradas en mi vida escolar por haberme brindado su apoyo

incondicional permitiéndome llegar a este punto de mi vida estudiantil.

Quiero reconocer y agradecer a todas esas personas que se me adelantaron en

este camino, tuve el honor de conocer y que influyeron mucho en mi crecimiento

personal y escolar.

iv

RESUMEN

La iluminación de la cabina de pasajeros en aviones comerciales es la pieza

más importante del equipo, esta crea un ambiente cálido para los pasajeros

durante su viaje, la iluminación de cabina comprende luces de lavado, las luces

del techo, luces de seguridad, luces de ventanillas y escaleras. Sistemas de

iluminación de cabina de hoy, especialmente en vuelos de larga distancia hacen

hincapié en el ambiente creado por deslumbrante despliegue de colores,

matices, transiciones que se denominan "iluminación ambiental". Estos no sólo

crean noche y día artificial, sino también para influir en los pasajeros estados de

ánimo, por ejemplo, luces cálidas durante comedor. Sin embargo, la mayoría de

las compañías aéreas de bajo coste que operan en rutas regionales siguen

prefiriendo las instalaciones de bajo costo; que son la luz blanca normal con sólo

una tonalidad cálida.

La iluminación de la cabina de pasajeros ha sido testigo de una revolución en las

últimas décadas, con el cambio de lámparas con tubos fluorescentes por

tecnología LED. Estas lámparas LED no sólo proporcionan la ventaja de reducir

costos, debido a su larga vida útil, menor peso, bajo consumo de energía;

también pueden ser completamente controlados electrónicamente para obtener

la intensidad y el color adecuado para crear cualquier tipo de efecto de

iluminación.

El transporte aéreo está aumentando exponencialmente y también lo es la

demanda de más aeronaves. Con el aumento de los costos del combustible, los

fabricantes y las compañías aéreas de las aeronaves son equipar a sus cabinas

con nuevas y mejores características de seguridad, confort y el ambiente y

también están adoptando nuevas tecnologías para seguir siendo competitiva a

un costo accesible.

En este trabajo se describen equipos de cabina y las características que se han

desarrollado con el tiempo y la perspectiva de lo que es el futuro en aviónica

transformacional; se analizan las tecnologías, proporcionando una visión de la

próxima generación. Con varios programas de aviones nuevos que se pusieron

en marcha y una flota cada vez mayor de envejecimiento de las aeronaves que

requieren modernizaciones, hay una enorme demanda de la ingeniería para el

v

área de la electrónica en la cabina de pasajeros. Las organizaciones

proveedoras se están preparando para hacer frente a esta demanda, el

respaldo de los proveedores de servicios de ingeniería que no sólo están

proporcionando el tiempo y la ventaja de costes, sino también la generación de

soluciones innovadoras.

Para entender cómo ha ido evolucionando la iluminación en la cabina de

pasajeros en aeronaves comerciales este trabajo reúne características y

describe las transformaciones, funciones y aspectos más destacados para dar a

conocer la tecnología LED que es la clave de la iluminación en la cabina de

pasajeros.

vi

ABSTRACT

Lighting of the cabin for commercial aircraft is the most important piece of

equipment, it creates a warm atmosphere for the passengers during their trip,

cabin lighting includes wash lights, lights ceiling, security lights, lights, windows

and stairs. Today, cabin lighting systems especially in long distance flights

emphasizing the atmosphere created by a dazzling display of colors, shades,

transitions that are called "ambient lighting". These not only create artificial day

and night, but also to influence passenger States of mind, lights for example,

warm during dining. However, most of the low cost airlines that fly on regional

routes still prefer low-cost facilities; What are the normal white light with only a

warm tone.

The passenger cabin lighting has witnessed a revolution in recent decades, with

the change of lamps with fluorescent tubes by LED technology. These LEDs not

only provide the advantage of reduced costs, due to their long service life, lower

weight, low power consumption; they can also be fully controlled electronically for

the intensity and the right color to create any kind of lighting effect.

Air transport is growing exponentially, and so is the demand for more aircraft.

With the rising costs of fuel, manufacturers and airlines of aircraft are equip their

booths with new and improved features of safety, comfort and the environment

and are also adopting new technologies to remain competitive at an affordable

cost.

This paper describes cabin equipment and features that have been developed

over time and the perspective of what the future transformational avionics;

technologies, providing a view of the next generation are analyzed.

With several programs of new aircraft that were in progress and one fleet of ever-

increasing aging of aircraft that require upgrades, there is a huge demand for

engineering for the area of electronics in the passenger cabin. Providers

organizations are preparing to meet this demand, supported by providers of

engineering services that are not only providing the time and the advantage of

costs, but also the generation of innovative solutions.

vii

To understand how it has been evolving lighting in the passenger cabin on

commercial aircraft, in this work features gather and transformations, functions

and highlights are described to publicize the LED technology is the key to the

lighting in the passenger cabin.

1

INDICE

TITULO PAGINA

Portada

Visto Bueno del Director ii

Agradecimientos iii

Resumen iv

Abstract v

Índice 1

Glosario de acrónimos 3

Glosario de términos 3

Índice de figuras 5

Introducción 7

Diodo emisor de luz 8

¿Qué hace a los LED mejor tecnologia? 10

Antecedentes 11

Objetivo 14

Capitulado 15

Capítulo 1 Planteamiento de la investigación 16

1.1 Generalidades 18

Capítulo 2 Luces de cabina de pasajeros con tubos fluorescentes 22

2.1 Luces de cielo y laterales 22

2.2 Unidades de servicio al pasajero 23

2.3 Anuncios al pasajero 23

2.4 Luces de baño 24

2.5 Luces de lavabo 24

2.6 Luces de cocinas 24

2.7 Iluminación de pasillos y sendas de escape 24

2.8 Iluminación de las marcas interiores de salidas de

emergencia 25

2.9 Iluminación de emergencia en pasillos y laterales 27

2

2.10 Iluminación de las zonas de rampas de evacuación 29

2.11 Iluminación de señales y avisos de salida 30

Capítulo 3 Metodología 33

Capítulo 4 Luces interiores cabina de pasajeros tipo LED 34

4.1 Iluminación interior 36

4.2 Luces de área de servicio ACP 36

4.3 Luces de trabajo ACP 38

4.4 Luces de cocinas 39

4.5 Luces cabina principal 40

4.6 Señales al pasajero 42

4.7 Luces de lavamanos 44

4.8 Luces de llamada 45

Capítulo 5 Análisis de resultado 46

5.1 Elegir potencia y flujo luminoso (lúmenes) 46

5.2 Elegir ángulo de emisión 46

5.3 Elegir color 47

5.4 Temperatura de color 48

5.5 Ajustar IRC 48

5.6 Ajustar Lux 48

5.7 CRI, índice de rendimiento cromático 49

5.8 Temperatura de la luz (CTT) 49

Conclusiones 50

Referencias 53

3

GLOSARIO DE ACRONIMOS

ACP: Auxiliar de cabina de pasajeros.

c.c.: Corriente continua

c.a.: Corriente Alterna

T.R.U.: Unidad Transformadora Rectificadora

B.T.B: Disyuntores de unión de la barra

GEN: Generador

nm: (Nanómetro) es la matiz o color del laser

GLOSARIO DE TERMINOS

APU (Auxiliar Power Unit): Es un sistema que consta de un pequeño motor a

reacción, cuya función no es la de propulsar al avión, sino que tiene como

función proporcionar energía eléctrica. Normalmente se utiliza en tierra, o como

sistema de back up en vuelo.

Barras: Son distribuidores de corriente. Pueden ser de corriente alterna o de

corriente continua.

Las barras de corriente alterna, reciben corriente de su propio generador y la

distribuye a los elementos a los que da servicio.

Distribución Eléctrica: En aviones complejos, se dispone de varios

generadores, y de una compleja distribución y regulación de la corriente a los

distintos puntos a los que da servicio.

Generación de Corriente Alterna: Se obtiene mediante unos generadores que

son accionados por los motores del avión. Estos generadores producen corriente

trifásica de 115 voltios a 400 c/s, y tienen una capacidad de carga entre 75 y 90

KVA.

Generación de Corriente Continua: Se obtiene a partir de la corriente alterna

del avión por medio de transformadores – rectificadores, con 28 V y una salida a

régimen continuo de 75 A.

4

Otra fuente de corriente continua son las baterías, que suelen ser de níquel-

cadmio. Dan una tensión de salida de 28 V, con una capacidad de carga de 50

A/h. Los aviones están asimismo provistos de cargadores de baterías.

GPU (Ground Power Unit): En tierra la energía eléctrica se puede obtener de un

generador de tierra.

Inversor Estático: En el caso de fallo de los generadores de corriente alterna,

será este elemento el encargado de producirla a partir de la corriente continua

de las baterías.

Luces de balizamiento: Sirven para que las aeronaves puedan evitar colisionar

con las torres de medición.

Panel de control: Pequeño panel en el cual se pueden encontrar los controles

de luces para la iluminación de la cabina, micrófono para efectuar anuncios a los

pasajeros, control de audio.

Sistema eléctrico: Está compuesto por las unidades y componentes eléctricos,

que generan, controlan, y suministran energía eléctrica alterna y continua al

resto de sistemas del avión.

5

INDICE DE FIGURAS

FIGURA TITULO DE LA IMAGEN PÁGINA

A Tipos de materiales de un diodo 9

A1 Proceso de liberacion de electrones 10

C Iluminación colores fríos 13

1.1 Esquema eléctrico A-320 18

1.2 Consumo mínimo en barras de distribución 21

2.1 Luces de cielo 22

2.1.2 Posición luces de cielo y laterales 22

2.2 Unidades de servicio de pasajero 23

2.7 Iluminación en pasillos 23

2.8 Interruptor de activación para Luces de emergencia 26

2.8.1 Posición de marcas de iluminación en puertas 27

2.9 Ejemplo de esquema eléctrico del sistema de emergencia 28

2.10 Unidades de iluminación de emergencia 29

2.10.1 Iluminación de las zonas a evacuar 30

2.11 Señalizaciones de salida 31

2.11.1 Mandos de control en paneles de auxiliares 31

4.0.1 Zonas de iluminación 34

4.0.2 Posición iluminación general 34

4.0.3 Componentes de instalación 35

4.0.4 Tipos de LED 35

4.1 Luz de lectura y escritura 36

4.2.1 Iluminación y panel de control de área de servicio delantero

(A) y trasero (B) 37

4.2.2 Luces de área de servicio 37

4.2.3 Diagrama eléctrico Iluminación interior panel de auxiliar 38

4.3.1 Iluminación estación de auxiliar 38

4.3.2 Diagrama eléctrico panel de auxiliar 39

4.4.1 Diagrama eléctrico luces de cocinas 39

4.5.1 Luces de cielo y laterales 40

4.5.2 Conexión luces de techo 41

6

FIGURA TITULO DE LA IMAGEN PÁGINA

4.5.3 Diagrama eléctrico Luces de lectura 41

4.6.1 Luces para servicio al pasajero 42

4.6.2 Luces para señales al pasajero 43

4.7.1 Luces de lavamanos 44

4.8.1 Señales para ACP 45

5.2 Grados de apertura de iluminación 47

5.3 Esquema temperatura del color 48

5.8 Temperatura de la luz 49

7

INTRODUCCION

Las cabinas de pasajeros de aviones comerciales han experimentado un cambio

significativo en las últimas décadas en términos de características, funciones y

equipo. Las aerolíneas usan estas cabinas de pasajeros como representación de

su imagen, de marca y la ganancia es el patrocinio al proporcionar

características competitivas, confort y mejor calidad en el ambiente.

Con el fin de seguir siendo competitivos, los fabricantes de equipos están

adoptando las últimas tecnologías e invirtiendo en la evolución de cabinas de

pasajeros de aviones de nueva generación. Esto requiere una cantidad

sustancial de los servicios de ingeniería y el apoyo de una gran red de

organizaciones proveedoras.

Por otra parte el uso de LEDs ofrece nuevas posibilidades de manejo; los

desarrollos en esta área, aprovechando las nuevas tendencias tecnológicas han

logrado una reducción significativa de espacio físico requerido para la instalación

de los sistemas de medición y supervisión. Así como una significativa reducción

en la cantidad de cable utilizado. Lo cual influye directamente en una reducción

en los costos de esta aplicación, mejoras en la operación, reducción y

planificación del mantenimiento, y brindan una serie de beneficios que

representan ventajas importantes para la iluminación dentro de la cabina de

pasajeros.

La interconexión de todo el sistema de iluminación para su correcto

funcionamiento, siempre han implicado un trabajo de ingeniería, cableado,

montaje y puesta en servicio. Actualmente las nuevas tecnologías que aumentan

el desempeño de la iluminación han reducido costos asociados al mismo.

Para entender como ha sido la evolución de esta tecnología LED es preciso dar

una descripción detallada de su funcionamiento.

8

A.- DIODO EMISOR DE LUZ (LED)

El led es un diodo que emite luz (Light Emitting Diode), un diodo es un

semiconductor, está hecho fundamentalmente de silicio, este es el material

fundamental y más popular de la electrónica moderna.

El silicio es un elemento muy común en la naturaleza, tal es así que se

encuentra en la arena de las playas y en los cristales de cuarzo. Si miramos

donde se encuentra el Silicio (SI) en la tabla periódica de los elementos lo

encontraremos con el numero atómico 14 y sus vecinos inmediatos son el Galio

(Ga), Aluminio (Al), Boro (B), Carbono (C), Nitrógeno (N), Fósforo (P), Arsénico

(As) y Germanio (Ge). Recuerden estos elementos porque forman parte de los

distintos tipos de tecnologías de leds y son los que determinaran el color de

emisión.

El carbono, el silicio y el galio poseen una propiedad única en su estructura

electrónica, cada uno posee 4 electrones en su órbita externa lo que les permite

combinar o compartir estos electrones con 4 átomos vecinos, formando así una

malla cuadricular o estructura cristalina, de esta forma no quedan electrones

libres como en el caso de los conductores que poseen electrones libres en su

última orbita que pueden moverse a través de los átomos formando así una

corriente eléctrica.

Por lo dicho, el silicio en su forma pura es básicamente un aislante. Podemos

hacerlo conductor al mezclarlo con pequeñas cantidades de otros elementos, a

este proceso se lo denomina “dopaje”. Hay dos tipos de dopaje:

Dopaje N: En este caso el silicio se dopa con Fósforo o Arsénico en pequeñas

cantidades. El Fósforo y el Arsénico tienen 5 electrones en su órbita externa que

terminan sobrando cuando se combina en una red de átomos de silicio. Este

quinto electrón se encuentra libre para moverse, lo que permite que una

corriente eléctrica fluya a través del Silicio. Se necesita solo una pequeña

cantidad de dopaje o impurezas para lograr esta corriente, Los electrones tienen

una carga negativa, por eso se llama dopaje tipo N.

9

Dopaje P: En este caso el silicio se dopa con Boro o Galio en pequeñas

cantidades. El Boro y el Galio tienen 3 electrones en su órbita externa por lo que

termina faltando un electrón cuando se combina en una red de átomos de Silicio.

Este electrón faltante ocasiona que se formen huecos en la red. Estos huecos

permiten que se circule una corriente a través del Silicio ya que ellos aceptan de

muy buena gana ser “tapados” por un electrón de un átomo vecino, claro que

esto provoca que se forme un hueco en el átomo que desprendió dicho electrón,

este proceso se repite por lo que se forma una corriente de huecos a través de la

red. Es de notar que en todos los caso lo único que se mueve fuera del átomo

son los electrones, pero en este caso dicho movimiento provoca un efecto similar

o equivalente al movimiento de huecos. Se necesita solo una pequeña cantidad

de dopaje o impurezas para lograr esta corriente. Los agujeros tienen una carga

positiva, por eso se llama dopaje tipo P

Un led contiene un material semiconductor que emite luz; es un diodo que

combina diversos materiales para formar una unión semiconductora tipo p-n.

Los átomos en el material tipo n tiene exceso de electrones, mientras los del

material tipo p tiene exceso de huecos o falta de electrones.

Figura A Tipos de materiales de un diodo

La combinación del material tipo n y el material tipo p crea un diodo que al

aplicar una corriente, se empuja a los átomos de los materiales tipo n y tipo p

hacia la unión, cuando se acercan los suficiente unos a otros, los átomos tipo n

“donan” sus electrones a los átomos tipo p que los “aceptan”. Cuando los

electrones adicionales del material tipo n caen en los huecos del material tipo p,

liberan energía en forma de fotones, o unidades de luz.

10

Figura A1 Proceso de liberacion de electrones

A diferencia de una bombilla en el led no tiene ningun filamento que no genera

calor, son mas eficientes, mas resistentes al movimiento.

B.- ¿Qué hace a los LED mejor tecnologia?

La iluminacion mediante LED es eficiente energeticamente en comparacion con

la iluminacion tradicional y esto puede suponer una reduccion en costos a gran

escala. A pesar de los costes iniciales mas elevados, la iluminacion mediante

LED puede ahorrar hasta un 80% de la elctricidad utilizada por bombillas

incandescentes y hasta un 50% de la utilizada por fluorescentes. La vida

operativa de los productos LED es entre 4 y 40 veces mayor que la de la

iluminacion tradicional.

Una caracteristica de los LED es que no contiene materiales peligrosos,

eficiencia energetica sin sacrificar calidad de iluminacion, con su forma compacta

permite mas posibilidades de diseños con respecto a la iluminacion.

Para esta propuesta de modificacion de tubos fluorescentes a tecnologia led se

especifica la utilizacion de Led de alta potencia ya que suelen usarse para

iluminacion precisa como lo son faros en automoviles, iluminacion en aviones, lo

que se busca es tener un sistema de iluminacion LED de alta potencia como

fuente de luz, reduciendo tamaño de instalacion teniendo la posibilidad de

intercambiar las bombillas de iluminacion interior en cabinas de pasajeros para

ahorrar energia, y tener una mayor comodidad en iluminacion interior.[8]

11

ANTECEDENTES

El primer diodo LED fue creado en 1927 por Oleg Vladimírovich Lósev (1903-

1942), pero su utilización comercial no se produjo hasta el año 1962, cuando se

consiguió desarrollar un LED rojo de intensidad relativamente baja con una

frecuencia de emisión de unos 650nm. En la década de los años 70 se

introdujeron nuevos colores al espectro (verde y naranja), así como LEDs

infrarrojos. Sin embargo, no fue hasta el año 1993 cuando se desarrollaron los

LEDs azules gracias a las tareas de investigación del científico Shuji Nakamura,

que descubrió un proceso barato de fabricación de LED azul a base de los

compuestos nitruro de galio y nitruro de indio. Este descubrimiento dio paso al

posterior desarrollo del LED blanco a partir de LEDs azules con un recubrimiento

de fósforo.

Los LEDs fueron aplicados inicialmente en mandos a distancia de televisores,

equipos de música, etc. Su uso fue aumentando progresivamente y en la

actualidad está generalizado en dispositivos electrónicos, electrodomésticos,

aplicaciones de control remoto, detectores, telefonía móvil, dispositivos de

señalización, paneles informativos, alumbrado de pantallas de cristal líquido de

teléfonos móviles, calculadoras, agendas electrónicas, y ahora en la aviación. En

el ámbito de la iluminación, los LEDs blancos han sido desarrollados como una

opción para sustituir a las bombillas tradicionales, y en aviación sustituir los

tubos fluorescentes ya que presentan indudables ventajas, particularmente en

cuanto al bajo consumo de energía, baja tensión, baja temperatura, mayor

rapidez de respuesta y mayor vida útil. Las aplicaciones que se le han atribuido a

esta tecnología pone de manifiesto que en los próximos años las fuentes de

luces incandescentes y fluorescentes serán reemplazadas progresivamente por

LEDs,

La necesidad de tener luces en los aviones, tanto dentro como fuera de las

mismas, no se hizo patente hasta comprobar que había que volar con seguridad,

sobre todo de noche. Así los antiguos aeroplanos no contaban con ningún tipo

de luz y los pilotos que volaban de noche se arriesgaban a tener accidentes, ya

no había ninguna señalización en tierra, y tampoco el personal de tierra

12

distinguía a los aviones para poder guiarlos. De hecho volaban y se guiaban por

la luz de la luna llena, o las ciudades iluminadas.

Fue el piloto Henri Farman, que aseguraba tener mucho miedo a la oscuridad,

cuando en marzo del año 1910 realizo el primer vuelo considerado oficial

nocturno en Chalons (Francia); para guiarse fijo a los extremos de las alas de su

biplano farolas de papel que le sirvieron para indicar su posición y a la vez le

ayudaron en el aterrizaje.

En esa época se propone señalizar las pistas y lo hacen con bolas plateadas

que brillan al sol o con luz artificial, dando la situación de la pista a los pilotos.

Ese mismo año hay otros pilotos volando de noche y se guían por las luces de

las ciudades, en Argentina lo hace el ingeniero Emile Aubrun con otros pilotos

franceses a bordo del monoplano Blèriot XI. También en Estados Unidos están

haciendo la misma labor.

Pero no es hasta 1915 en Francia y posteriormente en 1923 en Estados Unidos

cuando se montan las primeras luces de balizaje, tanto en aviones como en

pistas para vuelos nocturnos. Posteriormente se han ido desarrollando una serie

de leyes para el balizamiento y ayuda montados en los aviones, que han

concluido con la instalación de un determinado tipo de luces tanto de posición de

la aeronave como de ayuda para el aterrizaje y carreteo, así como en el interior

para comodidad del pasajero y de luces para el caso de emergencia.

En la actualidad las luces forman un apartado muy importante tanto en el diseño

como en el mantenimiento. En los aviones comerciales o sea aeronaves

presurizadas, volando a altas velocidades y altitudes, durante muchas horas y

con personas en su interior, en caso de la gran capacidad necesidad de

iluminación en distintas zonas, condición que hacía más complejo el sistema de

iluminación.

En los comienzos de la aviación comercial, lo importante era que el avión no se

cayera, y las aeronaves no se destacaban por el confort. Posteriormente, el

interés recayó en la economía. En los últimos años se ha tornado relevantes

otros atributos. El confort se reconoce como una diferencia en el mercado de la

aviación civil y, actualmente, agrega competitividad al sector.

13

Los aviones con espacios muy reducidos, ruido y vibraciones excesivas,

temperatura e iluminación desagradables, baja calidad del aire y escasas

opciones de entretenimiento, transforman cualquier viaje en una experiencia

estresante, aun cuando no ocurran turbulencias y en vuelos de corta duración;

en jornadas más extensas, el confort o la carencia de éste marcan toda la

diferencia para quien debe arribar a su destino preparado para trabajar, hacer

turismo o proseguir viaje. Las compañías de aviación saben que para hacer más

ameno el período de vuelo se necesita mejorar las condiciones del ambiente en

este caso de la iluminación para crear un ambiente positivo, La comodidad a

bordo se transformó en una de las prioridades de las compañías aéreas. Por eso

es que a la iluminación se le considera uno de los principales factores que

influyen en crear un ambiente agradable para los pasajeros.

De los factores para el máximo confort que son microclima, ergonomía,

psicofisiología, vibroacústica, presión e iluminación este último se considera el

de mayor importancia ya que cada vez se van descubriendo nuevas

tecnologías para desarrollar diferentes tonalidades para crear diferentes tipos de

ambiente, para brindar un mejor servicio al pasajero.

Los colores cálidos son los más próximos al rojo y estos psicológicamente son

dinámicos y estimulantes, a su vez sugieren vitalidad y movimiento que pueden

emplearse en el momento de comer.

Los colores fríos son los más próximos al azul considerados tranquilizantes y

suaves aparentemente son ideales para el momento de reposo en momentos de

aterrizajes y despegues por eso es que la iluminación se atenúa procurando

tener un tono blanqui-azules; [9]

Figura C Iluminación colores fríos

14

OBJETIVO

Realizar un trabajo que mencione las características principales, aplicaciones

en la iluminación de la cabina de pasajeros, mencionando las ventajas del

consumo, durabilidad, ecología e imagen, que se proporciona con la

tecnología LED ya que estas luces pueden cambiar de tonalidad con

diferentes colores, es el cambio de iluminación que se pretende modificar,

para un uso de iluminación normal en los aviones, ya que esta tecnología

está transformando nuestro mundo, abriendo un horizonte nuevo de

iluminación de eficiencia energética que es más flexible, económico, practico

e inteligente.

Se propone modificar la iluminación interior en cabinas de pasajeros con

tecnología Led para el ahorro de energía, reducir el tiempo de mantenimiento

y costos en general.

15

CAPITULADO

CAPITULO 1

En este capítulo se plantea la necesidad que ha surgido con la modernización

tecnológica que se ha dado en la iluminación en las aeronaves comerciales que

conlleva la ingeniería aeronáutica, se pretende dar a conocer la importancia de

convertir específicamente la iluminación en la cabina de pasajeros. [4]

CAPITULO 2

Se da a conocer el tipo de iluminación con tubos fluorescentes en cabina de

pasajeros y de los elementos que la forman, de manera general se describe su

funcionamiento normal que tiene dentro de la cabina de pasajeros. [1] [6] [3] [5]

CAPITULO 3

En este capítulo se describe la metodología empleada en esta tesina, el proceso

que se llevó a cabo para realizar la investigación.

CAPITULO 4

Se da a conocer el tipo de iluminación con tecnología LED en cabina de

pasajeros y de los elementos que la forman, de manera general se describe su

funcionamiento normal que tiene dentro de la cabina de pasajeros. [2] [7]

CAPITULO 5

En este capítulo se analizan los resultados que dan con la conversión a

tecnología LED, teniendo una mayor iluminación tomando en cuenta los factores

que conlleven para una reducción de carga eléctrica en el avión. [10]

16

CAPITULO I: PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACION

Toda la iluminación de una aeronave depende, como es lógico, del modelo de

avión del que se trata por el tamaño y por el diseño del operador que crea más

oportuno, toda la iluminación está dividida por zonas que se controlan desde los

puestos de los auxiliares de la cabina.

Desde el panel de control de ACP se dan por parte del operador las señales de

entrada correspondientes a la iluminación que se desea, recibidas estas señales

el computador director enviara las ordenes necesarias a las unidades para que

permitan la alimentación.

En la cabina de pasajeros generalmente los puntos de luz, están en el cielo y

debajo de los maleteros de los laterales, en estos maleteros van alojadas las

unidades de atención al pasajero por filas, donde además de los aireadores

individuales y las mascarillas de oxígeno, se encuentran las luces de lectura

individuales.

Dadas las necesidades de modernización tecnológica que se ha dado en

ingeniería aeronáutica, el presente trabajo pretende dar a conocer la importancia

de convertir luces interiores, específicamente la iluminación en la cabina de

pasajeros; las bondades de la misma, sus características de operación y la

viabilidad de su incorporación en general, el beneficio que podrían tener una

mayor eficiencia dentro de este ámbito y reducir costos en iluminación.

El correcto funcionamiento de la iluminación en cabinas es de vital importancia

para brindar un mejor servicio de pasajeros.

Se propone reacondicionar o modificar la instalación eléctrica de iluminación con

tecnología LED para reducir el consumo energético de la aeronave, reducir

costos en instalación y remoción para mantenimientos futuros.

En cuanto a las luces interiores es necesario hacer tres grandes apartados el de

las luces de cabina de pilotos, el de la cabina de pasajeros (cocinas, aseos,

pasillos) y compartimientos de accesorios en este trabajo nos enfocaremos

únicamente en cabina de pasajeros.

17

La iluminación normal de cabina de pasajeros se consigue por medio de tubos

fluorescentes iluminación general de la cabina.

Las luces se clasifican en:

Luces de techo (cielo) y laterales, Letreros de salida en el techo del pasillo,

Senda de marcas luminosas a lo largo del suelo del pasillo o fluorescentes,

Luces de salida, Luz de baja intensidad en el marco inferior de cada puerta, Luz

fluorescente en cada lavabo. Luces de lectura.

De acuerdo a esta información se propone cambiar la iluminación actual con

tubos fluorescentes; con tecnología LED para buscar una reducción de consumo

en general en iluminación interior.

18

1.1 GENERALIDADES

Todo sistema eléctrico de una aeronave tiene colocado lo que se llama bus

principal, que en términos comunes, equivale a un cable a la que se conectan

diversos subsistemas, los cuales están protegidos por medio de fusibles.

La corriente eléctrica utilizada en los aviones es de diferentes tipos,

Corriente alterna de 115 Voltios y corriente continua de 28 Voltios.

En los aviones comerciales normalmente se va a obtener de los motores del

avión. Cada motor tiene un generador que se encarga de suministrar la corriente

a todo el avión.

Aquí tenemos el esquema eléctrico de un Airbus 320.

Podemos ver en la parte inferior 4 fuentes de las que obtener la corriente

eléctrica.

Figura 1.1 Esquema eléctrico A-320

19

En los extremos tenemos el “Gen 1″ y el “Gen 2″ impulsados por cada uno de los

motores. Esta será la fuente normal en vuelo ya que en tierra tenemos la opción

del APU o del GPU.

Para que la energía disponible en la fuente generadora correspondiente pueda

llegar a los bornes de los equipos consumidores es esencial alguna forma

organizada de distribución por toda la aeronave.

La manera exacta en que se ha de disponer ésta depende principalmente del

tipo de avión y de su sistema eléctrico, cantidad de consumidores y situación de

éstos. Por ejemplo, en un avión pequeño serán limitadas las necesidades de

energía eléctrica, ya que sólo llevará unos cuantos servicios y componentes,

distribuidos en una zona restringida, por lo que la energía podrá distribuirse

mediante unos pocos metros de cable, algunos bloques de terminales y

disyuntores o fusibles. Un avión comercial, por lo contrario, necesitará kilómetros

de cable, junto con múltiples barras colectoras de distribución, redes de

protección, cajas de conexiones y paneles de control.

En la mayor parte de los aviones, la salida de las fuentes generadoras se aplica

a uno o más conductores de baja impedancia, conocidos como barras colectoras

o, simplemente, colectores.

Por lo general, éstos van situados en cajas de conexión o paneles de

distribución, situados en puntos centrales de la aeronave, y proporcionan medios

para aplicar las alimentaciones positivas a los diversos circuitos de consumo; es

decir, realizan una función de transporte. Los colectores varían en su forma,

según los métodos que hayan de adoptarse para cubrir las necesidades

energéticas de un tipo determinado de avión

Los equipos consumidores no deben privarse de energía en el caso de avería de

la fuente de alimentación a menos que la demanda total sobrepase la

disponibilidad de energía.

Las averías del sistema de distribución (por ejemplo, corrientes defectuosas,

puesta a masa de un colector) deben tener un efecto mínimo sobre el

funcionamiento del sistema y constituir un riesgo mínimo de fuego probable.

20

Las averías de los equipos consumidores de energía no habrán de perjudicar a

la alimentación de energía a otros equipos.

La base de funcionamiento es el método de dividir los colectores y circuitos de

distribución en secciones, con el fin de alimentarlos desde fuentes distintas.

Al adoptar este método es usual agrupar los servicios por orden de importancia

y, en general, se usan tres apartados: vital, esencial y no esencial.

Los servicios vitales son los que se necesitarían tras un aterrizaje de emergencia

sin el tren útil, tales como el alumbrado de socorro y el funcionamiento de los

extintores. Estos servicios se conectan directamente a la batería.

Servicios esenciales son los que se necesitan para asegurar un vuelo seguro en

una situación de emergencia en vuelo. Se conectan a los colectores de c.c. y

c.a., según el caso, y de tal modo que se puedan alimentar siempre desde un

generador o desde las baterías.

Los dispositivos no esenciales son aquellos que pueden dejarse sin servicio en

una emergencia de vuelo, con el fin de reducir la carga, y están conectados a

colectores de c.c. y c.a., según el caso, alimentados con generador.

Cada generador tiene su propio colector, al que se conectan los servicios

consumidores no esenciales.

Los dos colectores a su vez van conectados a otro simple, que alimenta los

servicios esenciales. De este modo, con los dos generadores funcionando, se

alimentan todos los consumidores que necesitan c.c. La barra colectora de los

servicios esenciales está conectada también a la de la batería, asegurando así

que ésta se mantenga siempre cargada. En el caso de que falle uno de los

generadores quedará aislado automáticamente de su colector respectivo, y

todas las cargas quedarán alimentadas por el otro generador. Pero si son los

dos generadores los que dejan de funcionar, los consumidores no esenciales ya

no se alimentarán, y las baterías asumirán automáticamente la alimentación de

los servicios esenciales, manteniéndolos en marcha durante un período

previamente calculado, basándose en las exigencias de su consumo y el estado

de carga de las baterías.

21

Figura 1.2 Consumo mínimo en barras de distribución

22

CAPITULO II LUCES DE CABINA DE PASAJEROS CON

TUBOS FLUORESCENTES

2.1 LUCES DE CIELO Y LATERALES

Cuatro bandas de tubos fluorescentes a lo largo de la cabina, sobre el techo del

avión para alumbrar el pasillo, y una banda por cada lado del fuselaje bajo los

racks, para las ventanas.

Figura 2.1 Luces de cielo

Proporciona luz de tubos fluorescentes, sobre los maleteros y los paneles

laterales; su control se realiza mediante potenciómetros independientes en el

panel de ACP. Un sistema automático permite su iluminación a máximo brillo,

independientemente de la posición del potenciómetro del panel de azafatas

delantero, en caso de despresurización de cabina.

Figura 2.1.2 Posición luces de cielo y laterales

23

2.2 UNIDADES DE SERVICIO A PASAJERO

Son paneles situados bajo los maleteros. Se sitúan las luces de lectura de

pasajeros, el pulsador de llamada a la azafata, los aireadores individuales y los

letreros de aviso.

Figura 2.2 Unidades de servicio de pasajero

Las luces individuales de lectura están situadas bajo los racks, y pueden

accionarse por cada pasajero mediante el botón correspondiente del PSU. Para

que las luces puedan encenderse, debe estar accionado el botón

correspondiente (READ) en el FAP.

2.3 ANUNCIOS A PASAJEROS

Avisan a los pasajeros de la necesidad de hacer uso de los cinturones de

seguridad y de la prohibición de fumar. Los avisos de “NO FUMAR” van

acompañados con las luces de “EXIT” y se apagan al subir el tren de aterrizaje y

se encienden al bajarlo (mandado por la palanca del tren). Los avisos de

“ABROCHESE EL CINTURON” se encienden al sacar los flaps por debajo de

una posición determinada, que indica que estamos en zona de turbulencias o en

maniobra de aproximación (activado por la palanca de flaps) que son visibles

desde los asientos de pasajeros y de los Tcp’s.

Junto con estos letreros se encienden también unos avisos de “REGRESE AL

ASIENTO” en los lavabos. El encendido de las señales va acompañado por la

emisión de un sonido de tono bajo.

24

2.4 LUCES DE BAÑO

En posición de brillo los tubos fluorescentes lucen a máxima intensidad siempre.

En posición off, los tubos están siempre apagados, y solo habrá luz de las luces

incandescentes, siempre encendidas si tenemos batería del avión conectada. En

posición tenue, los tubos lucen a media intensidad hasta que se presione un

micro situado en el cerco de la puerta y accionado por el pestillo interior. Este

micro ilumina además un letrero en el pasillo indicando que el lavabo está

ocupado.

También disponemos de un aviso de “REGRESE A SU ASIENTO” que se

iluminara cuando se enciendan los letreros en cabina de pasajeros de “FASTEN

YOUR SEAT BELTS”.

2.5 LUCES DE LAVABO

El sistema de alumbrado de cada lavabo lo compone un tubo fluorescente,

próximo al espejo y accionado por un micro interruptor situado en el pestillo de la

puerta del lavabo. Para que estas luces funcionen, tiene que estar pulsado en el

FAP el botón correspondiente (LAV). Al entrar al baño, las luces están en DIM1,

y pasan a BRT al cerrar la puerta.

2.6 LUCES DE COCINAS

La zona de galley (cocinas) dispone de un sistema de iluminación propio,

controlado desde interruptores independientes para cada cocina.

2.7 ILUMINACION DE PASILLOS Y SENDAS DE ESCAPE

La iluminación de emergencia de los pasillos y sendas de escape generalmente

se producen mediante conjuntos de luces, con fuentes autónomas de energía

proporcionadas por baterías, que están situadas en el techo, en los laterales de

las paredes de la cabina y en los laterales de algunos asientos, que iluminan el

25

camino a seguir para la evacuación desde cualquier asiento. En la figura

siguiente se representa un ejemplo de iluminación de pasillos y zonas de salida.

Figura 2.7 Iluminación en pasillos

Están ubicadas a lo largo del pasillo de la cabina de pasajeros en la base de

los asientos,

Se encenderán automáticamente cuando haya pérdida de energía eléctrica

en la aeronave,

Si el sistema automático falla, se deberá encender directamente desde

interruptores localizados en la Cabina de Mando y en el panel de control de

los Sobrecargos (ACP).

2.8 ILUMINACIÓN DE LAS MARCAS INTERIORES DE SALIDAS

DE EMERGENCIA

El sistema de iluminación de emergencia debe iluminar cada marca y señal de

ubicación de salidas de pasajeros.

Proveer suficiente iluminación general en la cabina de pasajeros de modo que la

iluminación promedio, cuando sea medida a intervalos a 1 m. a la altura de los

26

brazos de los asientos en la línea central del pasillo principal de pasajeros, sea

de al menos 0.05 candelas- pies;

Son controladas desde un interruptor en cabina de pilotos con tres posiciones

(ON, OFF, ARM) o desde un interruptor en el panel de azafatas delantero de dos

posiciones (ON, OFF).

Posición ON las luces de emergencia se encienden alimentadas por los

paquetes de baterías.

Posición OFF el sistema de emergencia esta desconectado.

Posición ARMADO. Las luces de emergencia están apagadas, pero se

encenderán automáticamente en caso de pérdida de energía eléctrica principal

del avión.

Figura 2.8 Interruptor de activación para Luces de emergencia

Siempre que el interruptor de cabina este fuera de la posición de ARM un aviso

de nivel 2 estará encendido en cabina (EMERGENCY LIGHT NOT ARMED). Las

lámparas están situadas:

Bajo la línea de maleteros.

Bajo las butacas o en el suelo del pasillo (sendero luminoso).

Techo del pasillo con indicaciones de SALIDA.

En cada puerta o ventanilla de emergencia con indicación de SALIDA.

En el exterior del avión, junto a cada salida.

El tiempo de recarga de las baterías es 60 minutos con el interruptor en OFF

Alimentado son 90 minutos con el interruptor en ARM y avión alimentado.

27

Figura 2.8.1 Posición de marcas de iluminación en puertas

Para aviones que hayan obtenido el Certificado Tipo en su país de origen

después de enero de 1958, incluir la “marcación de las vías de escape de

emergencia, de proximidad al suelo”, requerida a todas las aeronaves de

transporte de pasajeros después del 26 de noviembre de 1986.

2.9 ILUMINACION DE EMERGENCIA EN PASILLOS Y

LATERALES

Normalmente las baterías son recargables, están sometidas a una capa de

entretenimiento siempre que el interruptor de control de la cabina de mando no

esté en la posición de ON y los demás mandos de activación de la cabina de

pasajeros estén en OFF, en esta posición será en la que esté en condiciones

normales de uso, se mantendrán cargando las baterías.

Los conjuntos de iluminación reciben alimentación eléctrica para la carga de

mantenimiento desde las barras de transferencia de DC y/o desde las barras de

emergencia de DC.

En la figura siguiente se muestra un ejemplo de la iluminación de emergencia

mediante los referidos conjuntos, instalado por los fabricantes Douglas y Boeing

en varios de sus modelos, se aprecian detalles como: una polarización inversa,

desde la barra de emergencia DC se enciende la luz de aviso de NO ARMADO

28

cuando el interruptor no está en esa posición. Si en la posición de armado

sobreviene una pérdida total de corriente alterna, al no disponer de una

polarización inversa desde la barra de emergencia, se produce la alimentación

desde las baterías encendiéndose las luces de emergencia, estas luces

permanecerán encendidas hasta que se agoten las baterías, o se aplique

alimentación a la barra de transferencia de DC y se lleve a OFF

momentáneamente el interruptor de activación del sistema.

El interruptor del panel de los auxiliares proporciona un medio alternativo e

independiente de energizar las luces de emergencia, y se emplea únicamente

para suplir el mando de la cabina, normalmente estará en OFF y bajo guarda. Si

cuando sea necesario energizar las luces el interruptor de la cabina está en la

posición de ARMADO al poner el de auxiliares en ON se encenderán las luces,

pero si el mando de la cabina esta en OFF es necesario armar los paquetes de

baterías pasando momentáneamente de auxiliares a la posición de ARMADO.

Figura 2.9 Ejemplo de esquema eléctrico del sistema de emergencia

29

2.10 ILUMINACION DE LAS ZONAS DE RAMPAS DE

EVACUACION

La iluminación de las zonas y rampas de evacuaciones se produce mediante

conjuntos de lámparas con baterías recargables similares a la de los pasillos..

Figura 2.10 Unidades de iluminación de emergencia

En cuanto a las luces integrales de las rampas, generalmente en los aviones que

tengan armado automático de las mismas, se encienden cuando las puertas de

entrada han sido abiertas y las rampas armadas, sin tener en cuenta la posición

del interruptor de activación del sistema. En las aeronaves que tengan salidas de

escape con rampa inflable sobre el ala, las luces de iluminación de la rampa se

encienden cuando se retiran las cubiertas de las salidas, y las rampas son

armadas.

En lo referente a la iluminación de las sendas de escape además de las luces

descritas la gran mayoría de aeronaves llevan instalados en el suelo de los

pasillos unas tiras de bandas de luz electroluminiscentes que, aunque este

oscuro y el resto de las luces no funcione, estas indican perfectamente el

camino a seguir para llegar a las puertas y rampas de escape. En la figura

siguiente se representa un ejemplo de lo senderos luminosos de una aeronave

con dos pasillos, además de los puntos de iluminación de las rampas de

evacuación.

Hay aeronaves que para señalar los senderos de escape utilizan, bien bandas

energizadas o plaquetas de lámparas de miniatura, pero debido a los resultados

30

que se obtiene y al alto nivel de fallos que se produce, son sistemas llamados a

desaparecer.

Figura 2.10.1 Iluminación de las zonas a evacuar

2.11 ILUMINACION DE SEÑALES Y AVISOS DE SALIDA

Otros puntos que se iluminan cuando se energizan las luces de emergencia son

los indicadores de EXIT (salida), situados en el cielo de la cabina de una cara o

de dos y otros situados en las zonas de las puertas de evacuación, en la figura

siguiente se presentan varios modelos de letreros de aviso.

31

Figura 2.11 Señalizaciones de salida

Generalmente, en los letreros que se instalan en el techo de la cabina en

muchos modelos se instalan unas luces que se encienden cuando algún

pasajero pulsa el botón de llamada desde su asiento, y a la vez que se queda

encendida la luz de su fila de asientos y se genera la señal acústica, se

encienden las luces de la parte inferior de los letreros de EXIT (salida).

Aunque están prácticamente en desuso hay algunas aeronaves que colocan los

letreros indicadores de las salidas de un material luminiscente, con las

estructuras de color rojo, con lo que tanto de día como de noche las salidas

quedan debidamente identificadas.

Figura 2.11.1 Mandos de control en paneles de auxiliares

En los aviones que lleven instalados sistemas como el CIDS o similares también

habrá un mando de activación en el panel de control del sistema. En cuanto a las

32

pruebas que se pueden efectuar, también es posible hacerlas desde los mismos

paneles de auxiliares, desde el panel de programación y configuración, donde

lleva un mando generalmente bajo guarda y frenado con precinto de rotura sin

necesidad de herramienta, para que la operación no pueda hacerse

inadvertidamente. También en algunas aeronaves puede hacerse la prueba

desde el panel de interfonos de tierra, como puede observarse en la figura

anterior donde se presentan varios modelos de paneles de control de luces.

33

CAPITULO III METODOLOGÍA

La investigación está apoyada en una revisión documental. En primera parte se

recabara información de todo lo que respecta a la iluminación con tubos

fluorescentes en cabina de pasajeros de manera general, y de los elementos

que la forman, se mostrara funcionamiento normal que se tiene en cabina de

pasajeros.

Lo siguiente será reunir información acerca de una manera de iluminación de

acuerdo al tipo que se busca modificar, que en este caso es con tecnología LED

en cabina de pasajeros; su funcionamiento y aplicaciones.

El tercer paso sería comparar resultados de la información obtenida y así poder

describir cuales son los beneficios de la modernización de dicha iluminación.

Por último dar algunas conclusiones de cuales serian los beneficios del cambio

de luz interior en cabina de pasajeros por tecnología LED.

34

CAPITULO IV: LUCES INTERIORES CABINA DE PASAJEROS

TIPO LED

El avión está equipado con sistemas de iluminación interior y exterior.

Iluminación interior para el compartimiento de vuelo, pasajero cabina, servicios,

equipaje e Iluminación exterior para el despegue, navegación, vuelo, aterrizaje,

y operaciones en tierra en la noche.

Figura 4.0.1 Zonas de iluminación

Es un objetivo de diseño que todos los elementos de iluminación requieren

ciertos accesorios (tales como filtros, lentes, etc) para ser montados en un

orden específico para prevenir montaje incorrecto.

Figura 4.0.2 Posición iluminación general

Componentes que tienen que ser removidos para permitir el acceso a los LED,

están garantizados por métodos preestablecidos, y el número de los tornillos, si

se utilizan se mantiene al mínimo.

35

Cuando sea necesario sustituir elementos como lámparas, conjuntos de luces y

componentes defectuosos, deberán instalarse equipos con idénticas

características. Después de cambiar algún equipo, deberán realizarse pruebas

funcionales para verificar la operación correcta del circuito.

Figura 4.0.3 Componentes de instalación

En las prácticas generales de mantenimiento se detallan las precauciones de

seguridad que habrán de observarse en la realización de trabajos en los circuitos

de luces.

Los diferentes tipos de sistemas de iluminación se utilizan diferentes tipos de

iluminación como son: Incandescente, descarga de Alta Intensidad (HID), Diodo

emisor de luz (LED), tubos de Flash.

Figura 4.0.4 Tipos de LED

36

4.1 ILUMINACIÓN INTERIOR

La Iluminación de la cabina de pasajeros está diseñada para proporcionar a los

pasajeros comodidad durante el vuelo, luz de lectura y escritura, salida del avión;

las luces proporcionan la iluminación para las áreas de servicio, la cabina de

pasajeros, aseos y cocinas.

En la siguiente imagen se describe la posición de la iluminación dentro de la

aeronave así como la ubicación en cada asiento y con los componentes que

cuenta cada sistema de iluminación para cada uno de los pasajeros.

Figura 4.1 Luz de lectura y escritura

37

4.2 LUCES DEL ÁREA DE SERVICIO ACP

Zonas de entrada y de servicios están iluminadas. La iluminación es controlada

por separado desde el panel del asistente de vuelo correspondiente delantero o

trasero.

Figura 4.2.1 Iluminación y panel de control de área de servicio delantero (A) y trasero (B)

Las tiras de LED que se utilizan en cada área y cada sección están equipadas

con múltiples tiras que son necesarios para la correcta iluminación con LED.

Figura 4.2.2 Iluminación área de servicio

38

Cada área de servicio ya sea delantera o trasera se controlara únicamente por el

panel de asistente de vuelo ubicado en cada sección.

Figura 4.2.3 Diagrama eléctrico Iluminación interior panel de auxiliar

4.3 LUCES DE TRABAJO ACP

Las estaciones de de auxiliares de vuelo son iluminadas por luces instaladas en

áreas de servicio. Estas lámparas tipo LED tienen una iluminación limitada en

cada zona para minimizar la perturbación causados a los pasajeros. Una luz se

instala por encima de la zona de cocinas y otra es instalada encima de cada

asiento auxiliar de vuelo.

Figura 4.3.1 Iluminación estación de auxiliar

39

Figura 4.3.2 Diagrama eléctrico panel de auxiliar

4.4 LUCES DE COCINAS

Luces de trabajo de las cocinas forman parte del equipamiento de cocina fija y

cada área de trabajo de la está equipado con interruptor de luz.

Figura 4.4.1 Diagrama eléctrico luces de cocinas

40

4.5 LUCES CABINA PRINCIPAL

La iluminación general se compone de las paredes laterales y luces de cielo. Las

luces principales de la cabina se proporcionan en la cabina de pasajeros por

LED blanco tipo tubos, instalados con clips a lo largo de toda la cabina de

pasajeros por debajo de los compartimientos de equipaje (luces de pared lateral)

y por encima de los compartimientos de equipaje (luces de cielo). Las luces de la

cabina de pasajeros se atenúan por el cambio de intensidad en los controles

esta Iluminación se controla desde el panel del asistente de vuelo.

Figura 4.5.1 Luces cielo y laterales

41

Figura 4.5.2 Conexión luces de cielo

Figura 4.5.3 Diagrama eléctrico Luces de lectura

Las luces de lectura de pasajeros y auxiliares de vuelo son de tipo LED. El

interruptor de la luz de lectura de pasajeros está instalado en la Unidad de

Servicios de Pasajeros (PSU) y el interruptor de la luz de trabajo está instalado

en el panel de servicio de la auxiliar de vuelo.

42

4.6 SEÑALES AL PASAJERO

Se utilizan luces tipo LED para iluminar avisos a los pasajeros tal como son las

señales de No FUMAR y ABROCHAR CINTURON estos son controlados por

interruptores ON / OFF instalados en el panel superior de los auxiliares de vuelo,

estas luces son encendidas automáticamente en caso de despresurización. Las

luces de lavamanos se atenúan de acuerdo a si la puerta está abierta o cerrada.

Figura 4.6.1 Luces para servicio al pasajero

Las señales REGRESE A SU ASIENTO están dentro de los lavamanos y los

interruptores están junto a los de abroche cinturón en la cabina de pasajeros.

La señal de BAÑO OCUPADO se ilumina cuando la puerta está cerrada.

43

Figura 4.6.2 Luces para señales al pasajero

4.7 LUCES DE LAVAMANOS

La configuración de iluminación es diferente para el lavamanos delantero y

lavamanos trasero. Diferentes luces se utilizan para el modo de espera

(desocupados) y (ocupadas). Todas las señales son tipo LEDs.

Parte delantera: el lavamanos de adelante está equipado con 2 luces de espejo

y una luz de techo. Cuando la puerta del lavabo no está cerrada completamente,

sólo se ilumina una luz de espejo. Todas las luces se iluminan cuando la puerta

está cerrada y se pone el seguro.

Parte trasera: el lavamanos trasero está equipado con cuatro luces de cielo.

Cuando la puerta del baño no está cerrada completamente, sólo una luz se

ilumina. Todas las luces se iluminan cuando la puerta se cierra y se pone el

seguro.

44

Figura 4.7.1 Luces de lavamanos

4.8 LUCES DE LLAMADA

Dos Paneles para de Llamadas (ACP) instaladas en los extremos delantero y

trasero de la cabina principal. Los paneles ACP son visibles desde la cabina

principal y tienen CINCO indicadores visuales de colores:

Luz ambar llamada a la tripulación desde el Tocador (adelante y atrás).

Luz azul llamada a la tripulación desde cabina de pasajeros (adelante y atrás).

Luz roja llamada de emergencia desde cabina de pilotos o cualquier teléfono.

Luz rosa llamada entre tripulación o desde cabina de pilotos (adelante y atrás).

Luz ambar HUMO detectado en el lavabo (adelante / atrás).

45

Figura 4.8.1 Señales para ACP

46

CAPITULO V ANÁLISIS DE RESULTADOS

5.1 ELEGIR POTENCIA Y FLUJO LUMINOSO (LÚMENES)

La potencia de una bombilla viene reflejada en vatios (W). Los vatios son de

forma aproximada proporcionales a la cantidad de luz que emite una bombilla.

El flujo luminoso es la cantidad de luz (lúmenes) que emite una bombilla (dato

proporcionado para cada bombilla). Este dato es más fiable a la hora de elegir la

bombilla que queremos sustituir pero normalmente no se dispone de este dato

en las bombillas a sustituir, por lo que nos fijaremos en los vatios. La relación

aproximada para sustituir bombillas convencionales es la siguiente:

• 10 vatios en bombilla incandescente = 1,2 vatio en bombilla LED Ejemplo:

bombilla de 60 vatios se sustituye por una de 6 vatios en LED

• 10 vatios en bombilla de bajo consumo o tubo fluorescente = 3.5 vatios en

bombilla o tubo LED Ejemplo: bombilla de bajo consumo de 15 Vatios se

sustituye por una de 5 Vatios en bombilla LED.

La tecnología LED ha conseguido que la relación entre los vatios de una

bombilla y la luz que emite esta sea mucho más eficiente, de manera que con

muchos menos vatios de LED conseguiremos la misma o mejor luminosidad que

con cualquier otro tipo de bombilla, ahorrando una sustanciosa cantidad en

gastos.

Lo cual se traduce en una reducción del consumo energético, ya que en

comparación con la tecnología de lámparas fluorescentes, son necesarios

menos lúmenes para alcanzar los mismos niveles de iluminación.

5.2 ELEGIR ÁNGULO DE EMISIÓN

El ángulo con el que se proyecta la luz de la lámpara LED es importante para

conseguir la iluminación adecuada. Las bombillas que emiten 360º dan una luz

difuminada y envolvente mientras que los focos que emiten en 30º concentran el

47

haz de luz. Para facilitar la elección lo mejor es tener en cuenta el ángulo de luz

de la bombilla que se sustituye.

Si elegimos un ángulo de apertura de 60º cubrirían la superficie los LED y

conseguiremos una sensación de chorro de luz que podremos aprovechar para

generar el efecto deseado.

Figura 5.2 Grados de apertura de iluminación

A su geometría óptica adecuada, es decir, su dimensión reducida y el hecho de

que irradian en uno de los hemisferios permiten optimizar la geometría óptica de

forma relativamente simple y extremadamente eficaz, maximizando de esta

forma el factor de utilización, o sea, la capacidad de convertir el flujo luminoso en

iluminación útil en el plano que se pretende iluminar.

5.3 ELEGIR COLOR

Según el color de luz deseado conseguiremos un ambiente acogedor o

estimulante.

Por ejemplo, un blanco cálido emula la tradicional bombilla incandescente dentro

de los hogares. El blanco neutro consigue un tipo de iluminación difusa y de gran

calidad, idóneo para oficinas, exposiciones, emitido por tubos fluorescentes. El

blanco frío es ideal para sitios donde queremos conseguir una sensación de

mucha Luz, en este caso al interior de las cabinas de pasajeros,

48

Figura 5.3 Esquema temperatura del color

5.4 TEMPERATURA DE COLOR

Temperatura de color de una fuente de luz es una forma de comparar la

blancura de la luz emitida. A baja temperatura de color (típicamente 3000º K) da

un color blanco cálido. Cuanta más alta sea la temperatura de color, la luz

parece más fría. El blanco frío tiene una temperatura de 4200º K, o incluso 6500º

K. Temperatura de color se mide en grados Kelvin (º K).

5.5 AJUSTAR IRC

Es el índice de reproducción cromática. Es el nivel de calidad de reproducción de

los colores naturales en función de la fuente de luz. Una fuente de luz con un

IRC de 100 significa que todos los colores aparecerán exactamente como cabría

esperar bajo condiciones normales de luz. El IRC 100 lo da el sol. El LED blanco

cálido de un IRC de unos 90, lo que aporta una excelente percepción del color.

Actualmente, los LEDs alcanzan un desarrollo de un IRC de 95.

5.6 AJUSTAR LUX

Lux es el nivel de iluminación. Equivale a un lumen /m². Se usa

en fotometría como medida de la intensidad luminosa, tomando en cuenta las

diferentes longitudes de onda según la función de luminosidad, un modelo

estándar de la sensibilidad a la luz del ojo humano.

49

5.7 CRI, ÍNDICE DE RENDIMIENTO CROMÁTICO

Sistema para medir el nivel de calidad de reproducción de los colores, está

comprendido entre los valores 0 y 100. Cuanto mayor es el índice mejor

reproducción de los colores tendrá la bombilla. Así un CRI elevado permitirá ver

los objetos con mayor naturalidad.

5.8 TEMPERATURA DE LA LUZ (CTT)

Se refiere a la tonalidad de la luz que desprende una bombilla y ésta se mide en

grados Kelvin (K)

Figura 5.8 Temperatura de la luz

Blanco cálido: Entre 3000K y 4000K, aporta una luz blanca con un toque

amarillento.

Blanco Natural: Entre 4500K y 5000K, aporta una luz blanca limpia.

Blanco Frío: Entre 6000K y 8000K, aporta una luz blanca con un toque azulado.

RGB: En tiras LED son aquellas con las que se consiguen distintos colores

combinando los colores primarios (Rojo, Verde y Azul).

50

CONCLUSIONES

VENTAJAS DE LA ILUMINACIÓN LED [8]

Alta eficiencia.

La iluminación LED consume un 80-90% menos de electricidad que una bombilla

corriente de similares características. Esto significa un 90% de ahorro, con las

lámparas de Led se ha conseguido la mayor eficiencia lumínica, llegando hasta

130-150 lúmenes por vatio en las bombillas más eficientes, y a 80 lúmenes por

Vatio en las más populares. Como ejemplo la eficiencia lumínica de un halógeno

es tan solo de 20 a 25 lúmenes por vatio.

Muy bajo consumo.

Los LED tienen un consumo de electricidad muy bajo. Generalmente, un LED

está diseñado para funcionar en la corriente 2-3.6V, 0.02-0.03A, esto significa

que no necesita más de 0.1w para funcionar.

Duración.

Los LED no tienen filamentos u otras partes mecánicas de fácil rotura y fallo por

"fundido". No existe un punto en que cesen de funcionar, su degradación es

gradual a lo largo de su vida. Se considera una duración entre 30.000 y 50.000

horas, hasta que su luminosidad decae por debajo del 70%, eso significa entre

10 y 30 años en una aplicación de 10 horas diarias 300 días/año, reduciendo los

costes de mantenimiento y remplazo.

Calidad de la luz emitida.

El CRI o índice aleatorio de color, nos proporciona una medida de la calidad de

la luz, las bombillas LED poseen un CRI alrededor de 90, consiguiendo que se

aprecien mucho más los matices de la luz. La obtenida por fluorescentes y

bombillas llamadas de "bajo consumo", además de no ser instantáneas en su

encendido, poseen una luz muy poco natural, con un CRI muy bajo en torno a

44.

51

Baja tensión.

La posibilidad de alimentarse a 12 y 24 Volt. Reduce los riesgos de

electrocución, además el cableado puede ser netamente inferior en sección,

reduciendo considerablemente los costos en las instalaciones.

Baja emisión de calor.

Al consumir poca energía, las bombillas LED emiten poco calor. Es la llamada

luz fría. Por ejemplo, una bombilla halógena gasta de 50W, 45 aproximadamente

en emisión de calor, esto supone un gasto extraordinario en aire acondicionado,

siendo necesarios unos 70W adicionales para deshacerse del calor generado

por esa bombilla. El calor que producen las lámparas Led es despreciable de tal

forma que se habla de no producción de calor. Esta propiedad es muy importe

para el rendimiento de la lámpara y permite además su uso en iluminación de

productos que pueden ver alteradas sus propiedades, aspecto o conservación

por el calor.

Respuesta instantánea.

El encendido se produce instantáneamente al 100% de su intensidad sin

parpadeos ni periodos de arranque, e independientemente de la temperatura. A

diferencia de otros sistemas no se degrada por el número de encendidos, lo que

los hace muy útiles en sistemas de apagado y encendido por detección de

movimiento.

Regulables.

Algunos modelos LED son regulables, permitiendo el control del gasto

energético y la creación del ambiente deseado.

Ecológicos.

Las bombillas LED son totalmente reciclables y ecológicas ya que no contienen

mercurio, ni materiales tóxicos como las lámparas fluorescentes. Su eficiencia

energética hace disminuir considerablemente la emisión de CO2 a la atmósfera

a la vez que ni en la fabricación ni en su funcionamiento requieren de productos

52

tóxicos y/o contaminantes. Al no ser la emisión de luz omnidireccional puede

evitarse fácilmente la contaminación lumínica.

Resistencia.

Las lámparas LED son mucho más resistentes a los golpes, e incluso aquellas

que poseen un bulbo de cristal pueden seguir funcionando si este se rompe.

Esta propiedad es aprovechada para su instalación en vehículos a motor,

aeronaves, embarcaciones, etc.

No emiten rayos ultravioleta.

Por lo que atraen menos insectos, por lo que largos periodos de exposición no

afectan a la salud.

53

REFERENCIAS

[1] Catálogo de Partes Ilustradas capítulo 33 Airbus 320

[2] Catálogo de Partes Ilustradas capítulo 33 Súper Jet 100

[3] GATO GUTIERREZ FELIPE Sistemas de aeronaves de turbina

Tomo 0. Editorial club universitario 2003

[4] GATO GUTIERREZ FELIPE Sistemas de aeronaves de turbina

Tomo II. Editorial club universitario 2003

[5] GATO GUTIERREZ FELIPE Sistemas de aeronaves de turbina

Tomo IV. Editorial club universitario 2003

[6] Manual de mantenimiento capítulo 33 Airbus 320

[7] Manual de mantenimiento capítulo 33 Súper Jet 100

[8] Manual de Adiestramiento y capacitación Súper Jet 100

[9] Marcolin Nedlson, “Bienestar en el aire”, Pesquisa FAPESP

Edicion 194 Abril 2012

[10] PALLET EMJ Los sistemas eléctricos en aviación

Editorial Paraninfo Segunda edición