Bueno durante este último tiempo he estado estudiando el tema y poder ver que tan factible es poder usar este método para iluminar nuestros acuarios, ya que esto podría significar un ahorro ostensible en el largo plazo.
Bueno comenzare explicándoles un poco que es la fibra óptica y como es que podemos llegar a convertirla en un medio efectivo de iluminación.y las ventajas que esta posee por sobre las anteriores tecnologías.
La fibra óptica
Antes de explicar directamente que es la fibra óptica, conviene repasar ciertos aspectos básicos de óptica. La luz se mueve a la velocidad de la luz en el vacío, sin embargo, cuando se propaga por cualquier otro medio, la velocidad es menor. Así, cuando la luz pasa de propagarse por un cierto medio a propagarse por otro determinado medio, su velocidad cambia, sufriendo además efectos de reflexión (la luz rebota en el cambio de medio, como la luz reflejada en los cristales) y de refracción (la luz, además de cambiar el modulo de su velocidad, cambia de dirección de propagación, por eso vemos una cuchara como doblada cuando está en un vaso de agua, la dirección de donde nos viene la luz en la parte que está al aire no es la misma que la que está metida en el agua). Esto se ve de mejor forma en el dibujo que aparece abajo
Dependiendo de la velocidad con que se propague la luz en un medio o material, se le asigna un Índice de Refracción "n", un número deducido de dividir la velocidad de la luz en el vacío entre la velocidad de la luz en dicho medio. Los efectos de reflexión y refracción que se dan en la frontera entre dos medios dependen de sus Índices de Refracción. la ley mas importante que voy a utilizar en este articulo es la siguiente para la refraccion:
Esta fórmula nos dice que el índice de refracción del primer medio, por el seno del ángulo con el que incide la luz en el segundo medio, es igual al índice del segundo medio por el seno del ángulo con el que sale propagada la luz en el segundo medio. ¿Y esto para que sirve?, lo único que nos interesa aquí de esta ley es que dados dos medios con índices n y n', si el haz de luz incide con un ángulo mayor que un cierto ángulo límite (que se determina con la anterior ecuación) el haz siempre se reflejara en la superficie de separación entre ambos medios. De esta forma se puede guiar la luz de forma controlada tal y como se ve en el dibujo de abajo (que representa de forma esquemática como es la fibra óptica).
Como se ve en el dibujo, tenemos un material envolvente con índice n y un material interior con índice n'. De forma que se consigue guiar la luz por el cable.
En resumen podríamos decir que La fibra óptica es un conductor de ondas en forma de filamento, generalmente de vidrio, aunque también puede ser de materiales plásticos. La fibra óptica es capaz de dirigir la luz a lo largo de su longitud usando la reflexión total interna. Normalmente la luz es emitida por un láser, un LED o en este caso un haluro de metal
Las fibras ópticas son conductos, rígidos o flexibles, de plástico o de vidrio (sílice), que son capaces de conducir un haz de luz inyectado en uno de sus extremos, mediante sucesivas reflexiones que lo mantienen dentro de sí para salir por el otro. Es decir, es una guía de onda y en este caso la onda es de luz.
Las aplicaciones son muy diversas yendo desde la transmisión de datos hasta la conducción de la luz solar hacia el interior de edificios, o hacia donde pudiera ser peligroso utilizar la iluminación convencional por presencia de gases explosivos. También es utilizada en medicina para transmitir imágenes desde dentro del cuerpo humano.
Tipos de cable FIBRA OPTICA.
Existen muchos tipos de cables de fibra óptica pero se los voy a resumir en dos
1- núcleo de vidrio o plástico (óxido de silicio y germanio) y recubrimiento plástico como el que se puede apreciar en mi mano.
2-núcleo de hebras incontables de cables de cobre y recubrimiento plástico como aparece en la foto.
El cable de fibra óptica se constituye principalmente de un núcleo rodeado de un revestimiento. La diferencia entre sus índices de refracción (indicados con n) es lo que hace que el haz de luz se mantenga dentro del núcleo (siempre que el haz haya entrado con el ángulo apropiado y el n del núcleo sea mayor que el del revestimiento).
Entonces habrá cables con:
• núcleo y revestimiento de plástico
• núcleo de vidrio y revestimiento de plástico (PCS=plastic clad silica)
• núcleo y revestimiento de vidrio (SCS=silica clad silica)
Los conductores de fibra óptica comúnmente utilizados en transmisión de datos son de un grosor comparable a un cabello, variando el núcleo entre los 8 y los 100 mm..... (Micrones), y el revestimiento entre 125 y 140 mm.
Iluminación por fibra óptica aplicaciones y características
Para que nos enfoquemos en un poco en la utilización de la fibra óptica para iluminar pasare a explicar en que consiste este sistema, primero que nada vamos a dividirlo en 3 partes 1- iluminador 2-cable de fibra óptica y 3-foco terminal
1-el iluminador: el iluminador se conecta a una toma convencional de corriente como la que hay en cualquier hogar 220 volts 50 Hz . y empleamos una lámpara de haluro de metal que puede variar entre los 70w y 250w ,también podemos emplear una lámpara de 12 o 24v tipo Led dependiendo de lo que queramos iluminar y la cantidad de luz deseada. Los iluminadores existentes en el mercado poseen un ventilador encargado de enfriar el sistema y así poder incluso funcionar las 24 hrs..el iluminador es el encargado de inyectar la luz al cable de fibra óptica y dentro de las ventajas que posee este iluminador se le puede instalar una rueda de colores o adaptarlo para conexión dmx permitiendo el cambio y/o programación de diferentes colores de iluminación alas fibras ópticas conectadas al iluminador.
2-el cable de fibra óptica: La emisión de luz que entregan los cables de Fibra Óptica puede ser lateral (generando una línea continua de luz al estilo de un cable de neon) o puntual permitiendo variar el haz de luz entregado dependiendo del foco (terminal) que sea instalado
3-el foco terminal: Pueden haber distintos tipos de focos (terminales) que se conectan al cable de fibra óptica. En el caso del cable de iluminación lateral pueden instalarse guías de montaje permitiendo generar líneas curvas o rectas dado que el cable de fibra óptica es flexible. En el caso del cable de iluminación puntual la diversidad de focos (terminales) es mayor, dependiendo de las aplicaciones. Por ejemplo puede conectar lentes subacuaticos para iluminación de piletas de natación o focos (terminales) en una gran variedad de diseño
similar en apariencia y funcionalidad a la disponibilidad que se encuentra en el mercado en lámparas equivalentes halógenas, incandescentes y fluorescentes. La disponibilidad es muy variada y limitada solo por su imaginación dado de que puede también crear y adaptar sus propias terminales sin riesgo alguno dado de que no existe riesgo eléctrico en la terminal de iluminación.
Ventajas de la fibra óptica.
La primera ventaja que le encontramos a este sistema es la ausencia de electricidad, gases, calor, como también de rayos ultravioletas e infrarrojos esto se debe a que el cable de fibra óptica se conecta delante de la lámpara del iluminador con lo cual no hay contacto físico ni eléctrico con la lámpara, de tal manera que el cable de fibra óptica toma solo la luz y la conduce hasta el lugar deseado sin transportar calor, electricidad ni gases.
También la fibra óptica permite el cambio de color de la iluminación y deja un color fijo como un cambio de color programado .como el cable es manufacturado en polímeros especiales de alta resistencia encapsulada recubrimientos protectores y sometidos a altos requerimientos en las pruebas, es que es prácticamente muy durable y eterno y libre de mantención.
Y algo muy importante, la iluminación por fibra óptica es libre de corriente, no conduce rayos ultravioleta ni infrarrojos, resultando ser una de las iluminaciones mas sanas para el cuerpo humano y el medio ambiente disponible.
Comparación fibra óptica v/s Led
existen varios factores que podemos tomar para hacer una comparación entre la fibra óptica y el sistema Led Iluminación con Led .......... v/s ............................. Iluminación por FIBRA ÓPTICA
1) Es fragil------------------------------------------------------------ Virtualmente irrompible
2) Existe riesgo electrico---------------------------------------------- Ausencia de riesgo eléctrico
3) Un solo color por cable---------------------------------------------- Posibilidad de cambio de color del cable
4) Una vez dada la forma no se puede-------------------------------Posibilidad de cambiar la forma cuantas
cambiarla (inflexible)------------------------------------------------ veces uno quiera (totalmente flexible)
5) Altos costos de mantenimiento ------------------------------ Costos de mantenimiento prácticamente inexistente
6) No se puede instalar dentro del-------------------------------Permite instalarlo dentro y alrededor del agua
agua o alrededor del agua
7) Tramos cortos (hasta 4 metros)------------------------------------ Tramos de hasta 30 metros continuos
8) Requiere instalación eléctrica -------------------------------------- No requiere instalación eléctrica. solo una
complicada con transformadores-----------------------------------------toma de 220 volts común y corriente.
El cable de Fibra Óptica de iluminación lateral (a diferencia del cable de Fibra Óptica de iluminación en su punto terminal) brilla como neon en todo su largo. A diferencia del Led el cable es virtualmente irrompible y extremadamente eficiente La grafica a continuación compara los beneficios de Fibra Óptica de iluminación lateral con Led. (Fibra espesor 10mm)
Característica Led ........ Fibra ......... AHORROS
.
Costo/14 metros $196,000.....$96,572........ - $99,428
Transform./Ilum $108,000......$189,000....... +$81,000
Mantención 5años $250,000......$10,000.........-$240,000
TOTAL.................$554,000....... $295,527.......$258,428
En promedio Led tiene un costo mensual energético 3 veces mayor que el de fibra óptica
Instalaciones de iluminación antiexplosivos son factibles de realizar con Fibra Óptica. Estas son más económicas y 100% seguras ya que no existe un solo voltio en el spot de iluminación. El sistema EFO (Efficient FIber Optics) permite reemplazar 8 lámparas halógenas de 50 watts, representando 400 watts de consumo, por un iluminador que consume 70 watts y que emplea ocho accesorios de iluminación de fibra óptica, entregando una iluminación equivalente a las 8 lámparas halógenas ahorrando un 80% en el costo de consumo de energía eléctrica.
El sistema de iluminación por Fibra Óptica permite iluminar lo que uno imagine, en el lugar que imagine sin importar las condiciones ya sea dentro o alrededor del agua, en lugares donde luego de la instalación el artefacto resulta inaccesible, donde esta fuera de consideración el riesgo eléctrico, el calor, los gases, donde el consumo eléctrico es un factor importante y que se requiera un mínimo mantenimiento Solo depende de la imaginación del diseñador, proyectista, arquitecto o usuario final con respecto a qué es lo que desea iluminar y cómo lo desea iluminar .
En el caso nuestro con respecto a nuestros acuarios podemos obtener muchas ventajas, entre las cuales cabe enumerar las siguientes :
Podemos utilizar la luz solar para poder iluminar nuestros acuarios durante el día obteniendo los beneficios de la eficiencia de esta para nuestros plantado y reef y durante la noche por intermedio de un timer, utilizar el iluminador para alumbrar aquellas horas que nocturnas en que estemos frente a nuestro acuario. –un gasto energético mucho mas bajo y sin dejar de lado el entregar la calidad energética a nuestros acuarios (plantados y reef)
Riesgo eléctrico nulo, ya que lo único que viaja por la fibra óptica es la luz, inclusive la radiación ultravioleta esta ausente con este sistema, la calidad de luz se entrega intacta ya sea que nuestra fuente de iluminación sea un H.M. de 70 watt con 6000 kº esta será entregada tal cual incluso existe la posibilidad de que por medio del foco terminal entreguemos otras tonalidades y colores
Bueno queda mucho por hacer, en mi caso personal tengo gran parte de los materiales para comenzar la fabricación de una de estas lámparas de fibra óptica solo estoy topando en los focos terminales para la fibra (amplificadores de luz) ya que lo disponible en este momento en chile son mas que nada equipos completos ya diseñados los cuales se aplican a la iluminación de piscinas, piletas ,edificios ,hoteles ,etc.
Lo ideal para el acuarista es poder llegar a implementar un sistema que haga reducir considerablemente los gastos y sea lo mas eficientemente posible aquí bosquejo lo que personalmente aspiro poder implementar en mi acuario a modo de idea ,lo demás queda en su imaginación
Saludos !
joen :thumbright:
