Baterías, bombillas y otras características importantes esenciales para luces de emergencia y señales de salida preparadas para situaciones de crisis
Los edificios residenciales comerciales, industriales y grandes de todo tipo requieren señales de salida y luces de emergencia. Pero aunque casi siempre están a la vista, muchos administradores de instalaciones no se dan cuenta cuando dejan de funcionar, dejando a los ocupantes de un edificio en la oscuridad cuando surgen problemas.
Este artículo analiza cómo evitar que las señales de salida y las luces de emergencia fallen, y por qué es importante. Explicamos por qué los letreros de salida no eléctricos no son una alternativa viable a los letreros con respaldo de batería (aunque a veces afirman serlo) y explicamos cómo la selección cuidadosa y las pruebas de los accesorios eléctricos pueden prevenir problemas.
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Sorprendentemente, las personas confían en las señales de salida y las luces de emergencia, pero los gerentes de las instalaciones a menudo no se aseguran de que funcionen.
Los cortes de energía en los Estados Unidos se cuadriplicaron entre 2000 y 2014. La creciente demanda de electricidad está poniendo a prueba una infraestructura eléctrica envejecida, particularmente en los meses de verano, mientras que un número creciente de tormentas severas continúa dejando a la gente a oscuras. Una tormenta de Michigan de 2017 con ráfagas de viento de más de 60 millas por hora, por ejemplo, derribó miles de líneas eléctricas y provocó que más de un millón de hogares y negocios se quedaran sin electricidad durante días, y algunos hasta una semana. Sin los accesorios de emergencia adecuados, un corte de energía puede resultar desorientador, particularmente en tiendas de comestibles u otros entornos minoristas desconocidos. Fuente: denebola2025 a través de Flickr (redimensionado)
Para evitar que estas y otras situaciones de emergencia se vuelvan más caóticas o peligrosas, muchos gobiernos estatales y locales adoptan códigos modelo escritos por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA). Las normas contenidas en NFPA 101: Código de Seguridad Humana requieren letreros fáciles de ver en casi todas las salidas e iluminación a lo largo de las rutas de salida. Estas luces de emergencia y señales de salida deben proporcionar un nivel mínimo de iluminación durante no menos de 90 minutos durante un corte de energía.
Para obtener una descripción general de las normas que rigen las luces de emergencia y las señales de salida, junto con los tipos de dispositivos de emergencia comunes, lea esta publicación..
Estos problemas deben descubrirse y documentarse durante las pruebas mensuales requeridas por NFPA 101 en la sección 7.9.3. Pero es posible que más de la mitad de las instalaciones no supervisen ni mantengan su iluminación de emergencia, y las fallas de las luces de emergencia y las señales de salida se encuentran entre algunas de las infracciones de código más comunes que enfrentan las empresas.
Las alternativas autoiluminadas a los letreros eléctricos ofrecen longevidad a un precio elevado y pueden requerir electricidad de todos modos
Algunos administradores de instalaciones pueden tratar de eliminar las fallas de energía al renunciar por completo a los letreros eléctricos. Si bien esa opción no está disponible para la iluminación de emergencia, algunos fabricantes ofrecen señales de salida autoiluminadas, ya sea de tritio o fotoluminiscentes, que brillan sin una fuente de energía eléctrica.
Algunas de estas señales de salida están iluminadas por el gas radiactivo tritio. Los tubos sellados con un compuesto emisor de luz mantienen el tritio en su lugar y le dan a este gas incoloro un brillo rojo o verde. Si bien estos dispositivos están diseñados para ser seguros, el daño a una señal de salida de tritio puede contaminar el área circundante, lo que genera costos de limpieza que a veces superan los $100,000. Los letreros agotados no se pueden tirar con otra basura y deben ser eliminados con cuidado por un corredor u otra compañía autorizada a un costo de alrededor de $ 125 a $ 150 por una sola cara de letrero. Si bien estos letreros a veces son adecuados cuando no se puede acceder a la energía eléctrica, los requisitos de eliminación y el riesgo financiero involucrado los hacen indeseables en la mayoría de las aplicaciones.
Los gerentes de instalaciones que no estén dispuestos a arriesgarse con el tritio pueden encontrar una alternativa tentadora, pero en última instancia decepcionante, en las señales de salida fotoluminiscentes. Al igual que otros productos que brillan en la oscuridad, las señales de salida fotoluminiscentes cuentan con sustancias químicas que absorben la energía de una fuente de luz y la vuelven a liberar como luz visible.
Si bien estos y otros letreros de salida autoluminiscentes están permitidos por NFPA 101, requieren una iluminación constante de una fuente de energía externa mientras el edificio está ocupado, lo que socava el ahorro de energía. Además, se ha descubierto que muchos de estos letreros emiten solo una pequeña fracción del brillo mínimo requerido para ser listados como letreros iluminados internamente que cumplen con la NFPA. Y esos letreros pueden perder hasta el 80% de esa luminosidad en solo diez minutos, quedando muy por debajo del requisito de iluminación de 90 minutos cuando se corta la energía..
Para accesorios eléctricos de emergencia, los tipos de batería de respaldo ofrecen ventajas y desventajas en cuanto a durabilidad, potencia y más
Si bien los letreros autoluminiscentes son una opción, la mayoría de los edificios tienen letreros de salida y luces de emergencia que dependen de una fuente de energía eléctrica.
Sus baterías de respaldo almacenan energía eléctrica en forma química y convierten esa energía en electricidad según sea necesario. Todas las baterías tienen tres partes: un ánodo con carga positiva, un cátodo con carga negativa y un electrolito que permite que una carga eléctrica se mueva entre ellos. Cuando un cable conecta el ánodo y el cátodo, crea un circuito que permite que la electricidad pase a través de la batería y alimente los dispositivos conectados a ella. Este proceso cambia la composición química de la batería hasta que el ánodo y el cátodo ya no están cargados. En este punto, a la batería no le queda energía para dar.
Las baterías recargables pueden revertir esta reacción para restaurar la carga de la batería, pero estos cambios químicos eventualmente se vuelven irreversibles, lo que hace que la batería no pueda cargarse. Según NFPA, todas las baterías de respaldo en las luces de emergencia deben ser recargables:
De la edición 2018 de NFPA 101
7.9.2.6 Las luces de emergencia que funcionan con baterías existentes deben usar solo tipos confiables de baterías recargables provistas de instalaciones adecuadas para mantenerlas en condiciones de carga adecuadas. Las baterías utilizadas en dichas luces o unidades deberán estar aprobadas para su uso previsto y deberán cumplir con NFPA 70.
Las luces de emergencia y las señales de salida generalmente dependen de uno de los dos tipos de batería para la iluminación de respaldo: baterías selladas de plomo-ácido (SLA) y baterías de níquel-cadmio (NiCad o NiCd). Las baterías selladas de plomo-ácido crean su carga con plomo, óxido de plomo y un ácido que las descompone para producir una carga eléctrica. Las baterías de níquel-cadmio se basan en óxido de níquel con carga positiva y un compuesto de cadmio con carga negativa junto con un electrolito hecho de hidróxido de potasio.
El diseño de las baterías selladas de plomo-ácido les permite costar menos, almacenar más electricidad y resistir mejor los daños causados por la sobrecarga. Su capacidad para entregar más energía los convierte en una opción probable para luces de emergencia, combinaciones de señal/luz de salida y aplicaciones de iluminación industrial donde se requiere más brillo.
Sin embargo, las baterías recargables selladas de plomo-ácido pueden dañarse con el “ciclo profundo”. La descarga completa de la batería (también conocida como ejecutarla hasta que se vacíe) hace que descargue hasta el doble de energía que su capacidad nominal, lo que hace que la batería pierda capacidad de forma permanente y cree pequeños cortocircuitos. Para evitar que esto ocurra, algunos fabricantes ofrecen accesorios con una función de desconexión por bajo voltaje (LVD) que evita que la batería se descargue por completo.
Las baterías de NiCd generalmente tienen una vida más larga, tiempos de carga más rápidos y un rango de temperatura más amplio que las baterías selladas de plomo ácido. Algunos fabricantes estiman que estas baterías se pueden usar hasta nueve años antes de reemplazarlas, sin necesidad de mantenimiento. Sin embargo, las baterías de níquel-cadmio pueden perder su capacidad y vida útil cuando se exponen a temperaturas especialmente altas o bajo cero. En estacionamientos, almacenes y otras instalaciones con bajas temperaturas, estos accesorios pueden durar más cuando están equipados con un calentador interno diseñado para mantener más calientes la batería y otros componentes.
Las lámparas LED pueden mantener encendida una luz de emergencia o una señal de salida durante mucho más tiempo que otros tipos de bombillas
Si bien las baterías de respaldo rara vez se usan y pueden fallar silenciosamente, las lámparas, particularmente en las señales de salida, pueden recibir un gran uso, lo que afecta tanto la longevidad como los costos operativos. Las luces de emergencia utilizan uno de los tres tipos de lámparas:
- Incandescente
- Iluminación fluorescente o fluorescente compacta (CFL)
- Diodos emisores de luz (LED)
Cada uno de estos tipos de lámparas crea luz de una manera diferente. Las bombillas incandescentes calientan un alambre o hilo conocido como filamento hasta que brilla. Las lámparas fluorescentes y las CFL usan electricidad para crear una reacción química entre diferentes tipos de gases. A su vez, estos gases producen rayos ultravioleta invisibles que hacen que el bulbo o tubo recubierto de fósforo brille. Las lámparas LED utilizan semiconductores, materiales que conducen la electricidad, pero no tan bien como el metal, que emiten luz cuando la electricidad pasa a través de ellos.
Los LED son eficientes por diseño. Mientras que las bombillas incandescentes y fluorescentes emiten luz y calor en todas las direcciones y gastan gran parte de su energía creando calor, las LED emiten luz en una dirección específica y carecen de los componentes delicados que hacen que otras bombillas se desgasten rápidamente.
Las bombillas LED tienen una vida útil sustancialmente más larga y requisitos de energía más bajos que otros tipos de lámparas, lo que las convierte en una opción popular en las señales de salida y las luces de emergencia. Algunos accesorios de emergencia tienen bombillas LED con una vida útil típica de diez años, funcionando continuamente. El funcionamiento de las luces fluorescentes o incandescentes cuesta más y duran una fracción de ese tiempo, las luces fluorescentes tienen una vida útil de menos de 11 meses y las luces incandescentes duran menos de tres meses. Sin embargo, las lámparas LED pierden lentamente la capacidad de emitir luz con el tiempo. Oficialmente, la vida útil de una lámpara LED termina cuando el LED ha sufrido una disminución del 30 por ciento en la salida de luz.
Los accesorios de autodiagnóstico pueden facilitar las pruebas mensuales y anuales requeridas
La Asociación Nacional de Protección contra Incendios requiere pruebas mensuales y anuales tanto para las luces de emergencia como para las señales de salida. Estas pruebas simples toman menos de un minuto por dispositivo y confirman que las baterías, las lámparas y otros componentes críticos aún funcionan. Para luces de emergencia, estos requisitos de prueba se encuentran en la sección 7.9.3 de NFPA 101, y estos mismos estándares se aplican a las señales de salida en la sección 7.10.9.2.
De la edición 2018 de NFPA 101
7.9.3.1.1 Se permitirá que las pruebas de los sistemas de iluminación de emergencia requeridos se realicen de la siguiente manera:
(1) Las pruebas funcionales se deben realizar mensualmente, con un mínimo de 3 semanas y un máximo de 5 semanas entre pruebas, durante no menos de 30 segundos, excepto que se permita lo contrario en 7.9.3.1.1(2).
(2)* Se debe permitir que el intervalo de prueba se extienda más allá de los 30 días con la aprobación de la autoridad competente.
(3) Las pruebas funcionales se deben realizar anualmente durante un mínimo de 1 1/2 horas si el sistema de iluminación de emergencia funciona con batería.
(4) El equipo de iluminación de emergencia deberá estar en pleno funcionamiento durante las pruebas requeridas por 7.9.3.1.1(2) y 7.9.3.1.1(3).
(5) El propietario deberá conservar registros escritos de las inspecciones y pruebas visuales para que las inspeccione la autoridad competente.
Para facilitar esta prueba, la mayoría de las luces de emergencia y las señales de salida tienen un pequeño botón que se usa para probar la bombilla y la batería. Otros accesorios de emergencia facilitan aún más las pruebas al realizar pruebas y diagnosticar fallas automáticamente. Los dispositivos de autocomprobación y autodiagnóstico realizan las pruebas de 30 segundos requeridas mensualmente e incluso las pruebas extendidas de 90 minutos requeridas anualmente. Si estas pruebas fallan, estos dispositivos proporcionarán una indicación visual, generalmente con un LED parpadeante o brillante, que ayuda a los gerentes de las instalaciones a diagnosticar y resolver el problema, como se muestra en el video a continuación:
https://www.youtube.com/watch?v=COoaeolSJtE
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