Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICAESPECIALIDAD: TÉCNICO EN INGENIERÍA ELÉCTRICA

Tema: GUÍA PARA LA ELABORACIÓN DE REPORTES

ASIGNATURA: Instalaciones Eléctricas III

DOCENTE: Roberto Barrientos

GRUPO DE LABORATORIO: ELE-21¨A¨

INTEGRANTES:

Martínez Landaverde, Carlos Alfredo.__________ Carné .327914Arias Rivas, Salvador Danilo._________________ Carné 217614Dubon Torres, Jeffrey Vladimir._______________ Carné 062614Apellidos, Nombres.__________ Carné ______

Santa Tecla, xx de xx de 2015

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CONTENIDO

Pág.ContenidoObjetivos …………………………………………………………………………………………………………… 3

Resumen (Introducción) …………………………………………………………………………………… 4

Marco teórico …………………………………………….…………………………………………………… 5

Equipo utilizado ……………………………………………………………………………………………….. 18

Procedimiento ……………………………………………………………………………………………….. 19

Datos obtenidos ……………………………………………………………………………………………….. 20

Cálculos …………………………………………………………………………………………………………….. 21

Conclusiones ……………………………………………………………………………………………………… 27

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OBJETIVOSGeneral. Dar a conocer el tipo de luminaria que vamos a utilizar en la area del taller de mecánica.

Cuantas luminarias vamos a utilizar y a qué altura las vamos a utilizar

Especifico.Demostrar atreves de los cálculos y de la información cuantas luminarias utilizaremos.Explicar el tipo de luminaria que utilizaremos porque motivo escogimos ese tipo de luminaria utilizaremos.

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RESUMEN

En el siguiente trabajo les demostraremos el tipo de luminaria a utilizar basándonos en los calculos obtenidos del taller de automotriz para obtener las respuestas de cuantas luminarias instalaremos y a qué altura irán cada luminaria en este caso el tipo de luminaria a utilizar es una de T5

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MARCO TEÓRICO Flujo luminoso

Para hacernos una primera idea consideraremos dos bombillas, una de 25 W y otra de 60 W. Está claro que la de 60 W dará una luz más intensa. Pues bien, esta es la idea: ¿cuál luce más? o dicho de otra forma ¿cuánto luce cada bombilla?

Bombilla de 25 W Bombilla de 60 W

Cuando hablamos de 25 W o 60 W nos referimos sólo a la potencia consumida por la bombilla de la cual solo una parte se convierte en luz visible, es el llamado flujo luminoso. Podríamos medirlo en watts (W), pero parece más sencillo definir una nueva unidad, el lumen, que tome como referencia la radiación visible. Empíricamente se demuestra que a una radiación de 555 nm de 1 W de potencia emitida por un cuerpo negro le corresponden 683 lumen.

Se define el flujo luminoso como la potencia (W) emitida en forma de radiación luminosa a la que el ojo humano es sensible. Intensidad luminosa

El flujo luminoso nos da una idea de la cantidad de luz que emite una fuente de luz, por ejemplo una bombilla, en todas las direcciones del espacio. Por contra, si pensamos en un proyector es fácil ver que sólo ilumina en una dirección. Parece claro que necesitamos conocer cómo se distribuye el flujo en cada dirección del espacio y para eso definimos la intensidad luminosa.

Intensidad luminosa

El flujo luminoso nos da una idea de la cantidad de luz que emite una fuente de luz, por ejemplo una bombilla, en todas las direcciones del espacio. Por contra, si pensamos en un proyector es fácil ver que sólo ilumina en una dirección. Parece claro que necesitamos conocer cómo se distribuye el flujo en cada dirección del espacio y para eso definimos la intensidad luminosa.Se conoce como intensidad luminosa al flujo luminoso emitido por unidad de ángulo sólido en una dirección concreta. Su símbolo es I y su unidad la candela (cd).

Iluminancia

Quizás haya jugado alguna vez a iluminar con una linterna objetos situados a diferentes distancias. Si se pone la mano delante de la linterna podemos ver esta fuertemente iluminada por un círculo pequeño y si se ilumina una pared lejana el circulo es grande y la luz débil. Esta sencilla experiencia recoge muy bien el concepto de iluminancia.Se define iluminancia como el flujo luminoso recibido por una superficie. Su símbolo es E y su unidad el lux (lx) que es un lm/m2.LuminanciaEn Fotometría, la luminancia se define como la densidad angular y superficial de flujo luminoso que incide, atraviesa o emerge de una superficie siguiendo una dirección determinada. Alternativamente, también se puede definir como la densidad superficial de intensidad luminosa en una dirección dada.rendimiento luminoso

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El rendimiento luminoso (η) de una fuente de luz es la relación entre el flujo luminoso emitido y la potencia consumida por dicha fuente. En unidades del SI, se mide en lumen por vatio (lm/w).Cantidad de luz

Esta magnitud sólo tiene importancia para conocer el flujo luminoso que es capaz de dar un flash fotográfico o para comparar diferentes lámparas según la luz que emiten durante un cierto periodo de tiempo. Su símbolo es Q y su unidad es el lumen por segundo (lm·s).Características cromáticasLos colores que vemos con nuestros ojos dependen en gran medida de las características cromáticas de las fuentes de luz. Por poner un ejemplo, no se ve igual una calle de noche a la luz de las farolas iluminadas por lámparas de luz blanca que con lámparas de luz amarilla.A la hora de describir las cualidades cromáticas de las fuentes de luz hemos de considerar dos aspectos. El primero trata sobre el color que presenta la fuente. Y el segundo describe cómo son reproducidos los colores de los objetos iluminados por esta. Para evaluarlos se utilizan dos parámetros: la temperatura de color y el rendimiento de color que se mide con el IRC.La temperatura de color hace referencia al color de la fuente luminosa. Su valor coincide con la temperatura a la que un cuerpo negro tiene una apariencia de color similar a la de la fuente considerada. Esto se debe a que sus espectros electromagnéticos respectivos tienen una distribución espectral similar. Conviene aclarar que los conceptos temperatura de color y temperatura de filamento son diferentes y no tienen porque coincidir sus valores.El rendimiento en color, por contra, hace referencia a cómo se ven los colores de los objetos iluminados. Nuestra experiencia nos indica que los objetos iluminados por un fluorescente no se ven del mismo tono que aquellos iluminados por bombillas. En el primer caso destacan más los tonos azules mientras que en el segundo lo hacen los rojos. Esto se debe a que la luz emitida por cada una de estas lámparas tiene un alto porcentaje de radiaciones monocromáticas de color azul o rojo.Características de duraciónLa duración de una lámpara viene determinada básicamente por la temperatura de trabajo del filamento. Mientras más alta sea esta, mayor será el flujo luminoso pero también la velocidad de evaporación del material que forma el filamento. Las partículas evaporadas, cuando entren en contacto con las paredes se depositarán sobre estas, ennegreciendo la ampolla. De esta manera se verá reducido el flujo luminoso por ensuciamiento de la ampolla. Pero, además, el filamento se habrá vuelto más delgado por la evaporación del tungsteno que lo forma y se reducirá, en consecuencia, la corriente eléctrica que pasa por él, la temperatura de trabajo y el flujo luminoso. Esto seguirá ocurriendo hasta que finalmente se rompa el filamento. A este proceso se le conoce como depreciación luminosa.Para determinar la vida de una lámpara disponemos de diferentes parámetros según las condiciones de uso definidas.La vida individual es el tiempo transcurrido en horas hasta que una lámpara se estropea, trabajando en unas condiciones determinadas.La vida promedio es el tiempo transcurrido hasta que se produce el fallo de la mitad de las lámparas de un lote representativo de una instalación, trabajando en unas condiciones determinadas.

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La vida útil es el tiempo estimado en horas tras el cual es preferible sustituir un conjunto de lámparas de una instalación a mantenerlas. Esto se hace por motivos económicos y para evitar una disminución excesiva en los niveles de iluminación en la instalación debido a la depreciación que sufre el flujo luminoso con el tiempo. Este valor sirve para establecer los periodos de reposición de las lámparas de una instalación.La vida media es el tiempo medio que resulta tras el análisis y ensayo de un lote de lámparas trabajando en unas condiciones determinadas.La duración de las lámparas incandescentes está normalizada; siendo de unas 1000 horas para las normales, para las halógenas es de 2000 horas para aplicaciones generales y de 4000 horas para las especiales.

FUENTE LUMINOSAUna fuente luminosa es aquella que genera radiaciones que permiten que el ojo, órgano de la visión, sea capaz de visualizarlas. Transforman energía para producir luz. La luz percibida se integra de radiaciones que se corresponden con una gran cantidad de frecuencias. En el láser todas las radiaciones que lo integran tienen idéntica longitud de onda. La luz se propaga en forma ondulatoria y se produce cuando un electrón de un cortical perteneciente a un átomo excitado, pierde energía

LÁMPARA DE INCANDESCENCIAUna lámpara de incandescencia o lámpara incandescente1 es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento por efecto Joule de un filamento metálico, en concreto de wolframio, hasta ponerlo al rojo blanco, mediante el paso de corriente eléctrica. Con la tecnología existente, actualmente se considera poco eficiente, ya que el 85 % de la electricidad que consume la transforma en calor y solo el 15 % restante en luzLas lámparas incandescentes fueron la primera forma de generar luz a partir de la energía eléctrica. Desde que fueran inventadas, la tecnología ha cambiado mucho produciéndose sustanciosos avances en la cantidad de luz producida, el consumo y la duración de las lámparas. Su principio de funcionamiento es simple, se pasa una corriente eléctrica por un filamento hasta que este alcanza una temperatura tan alta que emite radiaciones visibles por el ojo humanoTodos los cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación electromagnética. Mientras más alta sea su temperatura mayor será la energía emitida y la porción del espectro electromagnético ocupado por las radiaciones emitidas. Si el cuerpo pasa la temperatura de incandescencia una buena parte de estas radiaciones caerán en la zona visible del espectro y obtendremos luz.La incandescencia se puede obtener de dos maneras. La primera es por combustión de alguna sustancia, ya sea sólida como una antorcha de madera, líquida como en una lámpara de aceite o gaseosa como en las lámparas de gas. La segunda es pasando una corriente eléctrica a través de un hilo conductor muy delgado como ocurre en las bombillas corrientes. Tanto de una forma como de otra, obtenemos luz y calor (ya sea calentando las moléculas de aire o por radiaciones infrarrojas). En general los rendimientos de este tipo de lámparas son bajos debido a que la mayor parte de la energía consumida se convierte en calor.Características de una lámpara incandescenteEntre los parámetros que sirven para definir una lámpara tenemos las características fotométricas: la intensidad luminosa, el flujo luminoso y el rendimiento o eficiencia.

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Además de estas, existen otros que nos informan sobre la calidad de la reproducción de los colores y los parámetros de duración de las lámparas.

Factores externos que influyen en el funcionamiento de las lámparasLos factores externos que afectan al funcionamiento de las lámparas son la temperatura del entorno dónde esté situada la lámpara y las desviaciones en la tensión nominal en los bornes.La temperatura ambiente no es un factor que influya demasiado en el funcionamiento de las lámparas incandescentes, pero sí se ha de tener en cuenta para evitar deterioros en los materiales empleados en su fabricación. En las lámparas normales hay que tener cuidado de que la temperatura de funcionamiento no exceda de los 200º C para el casquillo y los 370º C para el bulbo en el alumbrado general. Esto será de especial atención si la lámpara está alojada en luminarias con mala ventilación. En el caso de las lámparas halógenas es necesario una temperatura de funcionamiento mínima en el bulbo de 260º C para garantizar el ciclo regenerador del wolframio. En este caso la máxima temperatura admisible en la ampolla es de 520º C para ampollas de vidrio duro y 900º C para el cuarzo.Las variaciones de la tensión se producen cuando aplicamos a la lámpara una tensión diferente de la tensión nominal para la que ha sido diseñada. Cuando aumentamos la tensión aplicada se produce un incremento de la potencia consumida y del flujo emitido por la lámpara pero se reduce la duración de la lámpara. Análogamente, al reducir la tensión se produce el efecto contrario.Como están formadasLas lámparas incandescentes están formadas por un hilo de wolframio que se calienta por efecto Joule alcanzando temperaturas tan elevadas que empieza a emitir luz visible. Para evitar que el filamento se queme en contacto con el aire, se rodea con una ampolla de vidrio a la que se le ha hecho el vacío o se ha rellenado con un gas. El conjunto se completa con unos elementos con funciones de soporte y conducción de la corriente eléctrica y un casquillo normalizado que sirve para conectar la lámpara a la luminaria.Tipos de lámparasExisten dos tipos de lámparas incandescentes: las que contienen un gas halógeno en su interior y las que no lo contienen:Lámparas no halógenasEntre las lámparas incandescentes no halógenas podemos distinguir las que se han rellenado con un gas inerte de aquellas en que se ha hecho el vacío en su interior. La presencia del gas supone un notable incremento de la eficacia luminosa de la lámpara dificultando la evaporación del material del filamento y permitiendo el aumento de la temperatura de trabajo del filamento. Las lámparas incandescentes tienen una duración normalizada de 1000 horas, una potencia entre 25 y 2000 W y unas eficacias entre 7.5 y 11 lm/W para las lámparas de vacío y entre 10 y 20 para las rellenas de gas inerte. En la actualidad predomina el uso de las lámparas con gas, reduciéndose el uso de las de vacío a aplicaciones ocasionales en alumbrado general con potencias de hasta 40 W

Lámparas halógenas de alta y baja tensiónEn las lámparas incandescentes normales, con el paso del tiempo, se produce una disminución significativa del flujo luminoso. Esto se debe, en parte, al ennegrecimiento de la ampolla por culpa de la evaporación de partículas de wolframio del filamento y su posterior condensación sobre la ampolla.Agregando una pequeña cantidad de un compuesto gaseoso con halógenos (cloro, bromo o yodo), normalmente se usa el CH2Br2, al gas de relleno se consigue establecer

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un ciclo de regeneración del halógeno que evita el ennegrecimiento. Cuando el tungsteno (W) se evapora se une al bromo formando el bromuro de wolframio (WBr2). Como las paredes de la ampolla están muy calientes (más de 260 ºC) no se deposita sobre estas y permanece en estado gaseoso. Cuando el bromuro de wolframio entra en contacto con el filamento, que está muy caliente, se descompone en W que se deposita sobre el filamento y Br que pasa al gas de relleno. Y así, el ciclo vuelve a empezar.El funcionamiento de este tipo de lámparas requiere de temperaturas muy altas para que pueda realizarse el ciclo del halógeno. Por eso, son más pequeñas y compactas que las lámparas normales y la ampolla se fabrica con un cristal especial de cuarzo que impide manipularla con los dedos para evitar su deterioro.

Tienen una eficacia luminosa de 22 lm/W con una amplia gama de potencias de trabajo (150 a 2000W) según el uso al que estén destinadas. Las lámparas halógenas se utilizan normalmente en alumbrado por proyección y cada vez más en iluminación doméstica.Se conoce por luminaria fluorescente, al conjunto que forman una lámpara, denominada tubo fluorescente, y una armadura, que contiene los accesorios necesarios para el funcionamiento. En ciertos lugares se conoce como luminaria solamente a la lámpara. La lámpara es de descarga de vapor de mercurio a baja presión y se utiliza normalmente para la iluminación doméstica o industrial. Su ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia energética.Luminaria fluorescenteLa lámpara consiste en un tubo de vidrio fino revestido interiormente con diversas sustancias químicas compuestas llamadas fósforos, aunque generalmente no contienen el elemento químico fósforo y no deben confundirse con él. Esos compuestos químicos emiten luz visible al recibir una radiación ultravioleta. El tubo contiene además una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argón o neón, a una presión más baja que la presión atmosférica. En cada extremo del tubo se encuentra un filamento hecho de tungsteno, que al calentarse al rojo contribuye a la ionización de los gases.

Las luces fluorescentes, a diferencia de las incandescentes, son económicas, más duraderas y consumen menos energía. Por esta razón, los tubos fluorescentes se utilizan en instalaciones industriales, comerciales y públicas. Los tipos de tubo recto más comunes son los T5, T8 y T12, disponibles hasta un largo de 8 pies (2,5 m). Todos los tubos fluorescentes necesitan un balastro para funcionar, mientras que los modelos más antiguos requieren además un arrancador.ClasificaciónLa letra T se utiliza delante del número para indicar que el foco fluorescente es de tipo tubo. Seguido de la letra, se encuentra el número que indica el diámetro del tubo medido en fracciones de 1 pulgada (2,5 cm). El diámetro de los tubos fluorescentes está medido en octavos de pulgada. Por ejemplo, un tubo T5 tiene un diámetro de 5/8 de pulgada (1,62 cm), un tubo T8 tiene 1 pulgada de diámetro, o 8/8, y un tubo T12 tiene un diámetro de 1 pulgada y media, es decir 12/8 (3,8 cm).Tipo T12Desde su invención en 1930, los tubos fluorescentes T12 son los elegidos por las empresas de construcción. El bajo costo y la duración de 20.000 horas superan ampliamente a las características de los focos incandescentes. Sin embargo, debido a que su balastro magnético es menos eficaz y el tubo es de mayor tamaño, han perdido popularidad en comparación con los tubos T8 con balastro electrónico. Los tubos T12 y

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T8 están disponibles en los mismos largos, sin embargo, el T12 común no opera adecuadamente con un balastro electrónico y viceversa. De acuerdo al Consejo Nacional de Iluminación (NLB por sus siglas en inglés), se prohibió la fabricación de balastros magnéticos en julio de 2010, aunque la mercadería en stock y los tubos T12 continúan vendiéndose.Tipo T8Los tubos fluorescentes T8 continúan aumentando su popularidad desde su introducción en Estados Unidos en 1981 y se convirtieron en los más utilizados en las empresas de construcción. La vida útil del tubo T8 iguala o excede la del T12 y, además, el tubo T8 utiliza menos energía. El tubo T8 utiliza un balastro electrónico que tiene menor consumo que el balastro magnético del tubo T12. Debido a que el balastro del tubo T8 utiliza un sistema de circuitos electrónicos, no se oyen zumbidos ni parpadea la luz como ocurre en los tubos T12 con balastros magnéticos.Tipo T5El tubo fluorescente T5, como el T8, utiliza un balastro electrónico. Allí termina la similitud entre ellos. El costo de un tubo T5, en especial el de alto rendimiento, es mucho más elevado que el de los tubos T8 y T12. Los tubos T5 son más cortos y no se ajustan a los dispositivos estándar. Por ejemplo, un tubo típico T5 tiene 46 pulgadas (115 cm) de longitud en lugar de 48 pulgadas (120 cm) como los T8 y los T12. Existen a la venta unos sets de conversión, con un balastro, que permiten que los tubos T5 se adapten a los dispositivos para tubos T8 y T12. Con los tubos T5 a la larga se ahorra DINERO ya que tienen más vida útil y producen más luminosidad con menos voltaje. El tubo T5 mantiene al máximo su luminosidad durante casi toda la vida útil.Tecnología del fututroLos tubos T5, T8 y T12 de LED (siglas en inglés de diodo emisor de luz) reemplazan a los tubos que existen en el mercado y se utilizan en los dispositivos para tubos fluorescentes. La tecnología de LED es diferente a la de los tubos fluorescentes con ventajas y desventajas. La mayor desventaja es el precio; cuesta alrededor de 10 veces más. Las ventajas son las siguientes: duran hasta 50.000 horas, utilizan menos energía, operan sin balastros y no contienen el peligroso mercurio que tienen los tubos fluorescentes. Como todo producto nuevo, la reducción en su costo dependerá de la mejora en la tecnología y de la demanda del consumidor.Las lámparas fluorescentes lineales de Philips le ofrecen la alternativa más verdey de mayor duración del mercado. Su altísima eficiencia energética le permitedisminuir su consumo energético sin necesidad de realizar mayores inversionesen su instalación.FuncionamientoBalasto eléctricoEl balasto (del inglés ballast, «lastre») es un equipo que sirve para mantener estable y limitar un flujo de corriente para lámparas, ya sea un tubo fluorescente, una lámpara de vapor de sodio, una lámpara de haluro metálico o una lámpara de vapor de mercurio. Técnicamente, en su forma clásica, es una reactancia inductiva que está constituido por una bobina de alambre de cobre esmaltado, enrollada sobre un núcleo de chapas de hierro o de acero eléctrico. En la actualidad, existen de diversos tipos, como los balastos electrónicos usados para lámparas fluorescentes o para lámparas de descarga de alta intensidad.

En un tubo fluorescente, el papel del balasto es doble: proporcionar la alta tensión necesaria para el encendido del tubo y después del encendido del tubo, limitar la corriente que pasa a través de él.

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Balasto de reactancia inductiva.Debido a la potencia disipada por el efecto Joule, para equipos de mayor potencia se utilizan reactancias inductivas. Un inductor perfecto no generaría pérdidas por efecto Joule, limitando la corriente a través del inductor sin generar rendimientos más bajos. En realidad, un inductor tiene cierta resistencia interna, y consecuentemente las pérdidas por efecto Joule se minimizan pero no se eliminan.

Un inductor es utilizado comúnmente en los balastos para proporcionar las adecuadas condiciones de arranque y funcionamiento eléctrico para alimentar una lámpara fluorescente, lámpara de neón o de descarga de alta intensidad (HID). Las ventajas de este sistema es que su reactancia limita la potencia disponible a la lámpara con pérdidas de potencia mínimas en el inductor y que el pico de tensión que se produce cuando la corriente que pasa a través del inductor es rápidamente interrumpida, se utiliza en algunos circuitos para detener el arco eléctrico en la lámpara.

Partes del balasto-Núcleo: es la parte fundamental del balasto. Está compuesto por varias placas delgadas de acero al silicio, sobre el que se enrolla el alambre de cobre para formar una bobina.-Carcasa: es la envoltura protectora del balasto. De la bobina salen dos o tres cables de cobre que se conectan al circuito externo, mientras que en los balastos electrónicos salen cuatro.-Sellador: es un compuesto de poliéster que se deposita entre la carcasa y el núcleo del balasto. Su función es de aislante.Vulgarmente al balasto se lo conoce como reactancia, ya que debido a la corriente alterna la bobina del balasto presenta reactancia inductiva.

Al ser elementos que van conectados a la red eléctrica domiciliaria, por lo general están normalizados (IEC, IRAM, CE, etc.).

En el mercado existen balastos para diferentes potencias. Algunos de los valores son 7/9/11, 15, 18, 20, 30, 36, 40, 58/65 vatios.

Balasto electrónico:Un balasto electrónico utiliza un circuito de semiconductores para proporcionar a las lámparas un arranque más rápido, sin parpadeo, pudiendo utilizarse para alimentar a varias lámparas a la vez. En general, los balastos electrónicos aumentan la frecuencia de trabajo a 20 kHz o más, con lo que se consigue hacer inapreciable el parpadeo que se produce cuando se trabaja a 100 o 120 Hz (dos veces la frecuencia de la alimentación). Además, el rendimiento de las lámparas fluorescentes aumenta un 9% cuando se llega a 10 kHz, y continúa aumentando poco a poco hasta los 20 kHz. Este aumento de la frecuencia permite aumentar el rendimiento energético de conjunto lámpara-balasto.

El balasto electrónico remplaza el conjunto del balasto convencional, el cebador y el condensador. La carcasa que contiene los componentes tiene forma oblonga para encajar en el lugar de los viejos balastos en las luminarias.

Otras ventajas:

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Silencioso y con un rendimiento energético superior al 98%. Esto es mucho si se compara con el los balastos corrientes, y se debe principalmente a que casi no se calientan (no disipan energía en forma de calor).El rendimiento luminoso aumenta con la frecuencia de algunos centenares de kHz, con 32 W se obtiene el mismo flujo luminoso que con 36 W con balasto normal, considerando el consumo exclusivamente del tubo.Un solo balasto puede encender a uno o más tubos.Algunos balastos electrónicos no utilizan electrodos de calentamiento, lo que puede limitar la duración de las lámparas en caso de ciclos de encendido-apagado repetitivos.

Este tipo de balasto es que se utiliza en las lámparas llamadas compactas.

Clasificación de eficacia energéticaEstablecida por la Unión Europea en el año 2000, la clasificación de eficacia energética de los balastos puede expresarse en la forma: EEI1 =clase (por ejemplo EEI=B2).2 Normalmente aparece sobre el balasto. Los fabricantes de lámparas o luminarias, no tienen obligación de hacerlo aparecer en las carcasas, pero se puede encontrar en el correspondiente sitio web, de acceso libre.3

Las diferentes clases de balastos definidos en la norma europea EN 50294 de diciembre de 1998 son:2Clase D: balastos magnéticos de gran pérdida.Clase C: balastos magnéticos de pérdidas medias.Clase B2: balastos magnéticos de pérdidas pequeñas.Clase B1: balastos magnéticos de pérdidas muy pequeñas.Clase A3: balastos electrónicos.Clase A2: balastos electrónicos de pérdidas reducidas.Balastos regulables:

Clase A1: balastos electrónicos regulables.Hay que hacer notar que los balastos de clase A1 (regulables) deben de tener un rendimiento al menos equivalente a un 100% al de la clase A3.2

En 2000, la Unión Europea ha decidido la prohibición progresiva de la venta de algunos tipos de balastos:Clase D a partir del 21 de mayo de 2002.4Clase C a partir del 21 de noviembre de 2005.4

las lámparas fluorescentes funcionan de la siguiente forma:1-Cuando activamos el interruptor de una lámpara de luz fluorescente que se encuentra conectada a la red doméstica de corriente alterna, los electrones comienzan a fluir por todo el circuito eléctrico, incluyendo el circuito en derivación donde se encuentra conectado el cebador (estárter).

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2-El flujo de electrones de la corriente eléctrica al llegar al cebador produce un arco o chispa entre los dos electrodos situados en su interior, lo que provoca que el gas neón (Ne) contenido también dentro de la cápsula de cristal se encienda. El calor que produce el gas neón encendido hace que la plaquita bimetálica que forma parte de uno de los dos electrodos del cebador se curve y cierre un contacto eléctrico dispuesto entre ambos electrodos.3-Cuando el contacto del cebador está cerrado se establece el flujo de corriente eléctrica necesario para que los filamentos se enciendan, a la vez que se apaga el gas neón.Los filamentos de tungsteno encendidos provocan la emisión de electrones por caldeo o calentamiento y la ionización del gas argón (Ar) contenido dentro del tubo. Esto crea las condiciones previas para que, posteriormente, se establezca un puente de plasma conductor de la corriente eléctrica por el interior del tubo, entre un filamento y otro.5-La plaquita bimetálica del cebador, al dejar de recibir el calor que le proporcionaba el gas neón encendido, se enfría y abre el contacto dispuesto entre los dos electrodos. De esa forma el flujo de corriente a través del circuito en derivación se interrumpe, provocando dos acciones simultáneas:

a. Los filamentos de la lámpara se apagan cuando deja de pasar la corriente eléctrica por el circuito en derivación.

b. El campo electromagnético que crea en el enrollado del balasto la corriente eléctrica que también fluye por el circuito donde éste se encuentra conectado, se interrumpe bruscamente. Esto provoca que en el propio enrollado se genere una fuerza contraelectromotriz, cuya energía se descarga dentro del tubo de la lámpara, en forma de arco eléctrico. Este arco salta desde un extremo a otro del tubo valiéndose de los filamentos, que una vez apagados se convierten en electrodos de la lámpara.6-Bajo estas nuevas condiciones, la corriente de electrones, que en un inicio fluía a través del circuito en derivación de la lámpara donde se encuentra conectado el cebador, comienza hacerlo ahora atravesando interiormente el tubo de un extremo a otro, valiéndose de los dos electrodos.7-La fuerte corriente que fluye por dentro del tubo provoca que los electrones comiencen a chocar con los átomos del gas argón, aumentando la cantidad de iones y de electrones libres. Como resultado se crea un puente de plasma, es decir, un gas compuesto por una gran cantidad de iones y de electrones libres, que permite que estos se muevan de un extremo a otro del tubo.8-Esos electrones libres comienzan a chocar con una parte de los átomos de mercurio (Hg) contenidos también dentro del tubo, que han pasado del estado líquido al gaseoso debido a la energía que liberan dichos electrones dentro del tubo. Los choques de los electrones libres contra los átomos de mercurio excitan a sus electrones haciendo que liberen fotones de luz ultravioleta.9-Los fotones de luz ultravioleta, invisibles para el ojo humano, impactan a continuación contra la capa de fósforo (P) que recubre la pared interior del tubo fluorescente. El impacto excita los electrones de los átomos fósforo (P), los que emiten, a su vez, fotones de luz visible, que hacen que el tubo se ilumine con una luz fluorescente blanca.10-El impacto de los electrones que se mueven por el puente de plasma contra los dos electrodos situados dentro del tubo, hace que estos se mantengan calientes (a pesar de que los filamentos se encuentran ya apagados). Mantener caliente esos dos electrodos se hace necesario para que la emisión de electrones continúe y el puente de plasma no se extinga. De esa forma, tanto el ciclo de excitación de los átomos de vapor de mercurio

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como el de los átomos de fósforo dentro del tubo continúa, hasta tanto activemos de nuevo el interruptor que apaga la lámpara y deje de circular la corriente eléctrica por el circuito.

ILUMINACIÓN DE INTERIORES La determinación de los niveles de iluminación adecuados para una instalación no es un trabajo sencillo. Hay que tener en cuenta que los valores recomendados para cada tarea y entorno son fruto de estudios sobre valoraciones subjetivas de los usuarios (comodidad visual, agradabilidad, rendimiento visual...). El usuario estándar no existe y por tanto, una misma instalación puede producir diferentes impresiones a distintas personas. En estas sensaciones influirán muchos factores como los estéticos, los psicológicos, el nivel de iluminación..Como principales aspectos a considerar trataremos:-El deslumbramiento-Lámparas y luminarias-El color-Sistemas de alumbrado-Métodos de alumbrado-Niveles de iluminación-Depreciación de la eficiencia luminosa y mantenimientoDeslumbramiento

El deslumbramiento es una sensación molesta que se produce cuando la luminancia de un objeto es mucho mayor que la de su entorno. Es lo que ocurre cuando miramos directamente una bombilla o cuando vemos el reflejo del sol en el agua.Existen dos formas de deslumbramiento, el perturbador y el molesto. El primero consiste en la aparición de un velo luminoso que provoca una visión borrosa, sin nitidez y con poco contraste, que desaparece al cesar su causa; un ejemplo muy claro lo tenemos cuando conduciendo de noche se nos cruza un coche con las luces largas. El segundo consiste en una sensación molesta provocada porque la luz que llega a nuestros ojos es demasiado intensa produciendo fatiga visual. Esta es la principal causa de deslumbramiento en interiores.Pueden producirse deslumbramientos de dos maneras. La primera es por observación directa de las fuentes de luz; por ejemplo, ver directamente las luminarias. Y la segunda es por observación indirecta o reflejada de las fuentes como ocurre cuando las vemos reflejada en alguna superficie (una mesa, un mueble, un cristal, un espejo...)-Lámparas y luminariasLas lámparas empleadas en iluminación de interiores abarcan casi todos los tipos existentes en el mercado (incandescentes, halógenas, fluorescentes, etc.). Las lámparas escogidas, por lo tanto, serán aquellas cuyas características (fotométricas, cromáticas, consumo energético, economía de instalación y mantenimiento, etc.) mejor se adapte a las necesidades y características de cada instalación (nivel de iluminación,dimensiones del local, ámbito de uso, potencia de la instalación...)La elección de las luminarias está condicionada por la lámpara utilizada y el entorno de trabajo de esta. Hay muchos tipos de luminarias y sería difícil hacer una clasificación exhaustiva. La forma y tipo de las luminarias oscilará entre las más funcionales donde lo más importante es dirigir el haz de luz de forma eficiente como pasa en el alumbrado industrial a las más formales donde lo que prima es la función decorativa como ocurre en el alumbrado doméstico.

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Las luminarias para lámparas incandescentes tienen su ámbito de aplicación básico en la iluminación doméstica. Por lo tanto, predomina la estética sobre la eficiencia luminosa. Sólo en aplicaciones comerciales o en luminarias para iluminación suplementaria se buscará un compromiso entre ambas funciones. Son aparatos que necesitan apantallamiento pues el filamento de estas lámparas tiene una luminancia muy elevada y pueden producir deslumbramientos.En segundo lugar tenemos las luminarias para lámparas fluorescentes. Se utilizan mucho en oficinas, comercios, centros educativos, almacenes, industrias con techos bajos, etc. por su economía y eficiencia luminosa. Así pues, nos encontramos con una gran variedad de modelos que van de los más simples a los más sofisticados con sistemas de orientación de la luz y apantallamiento (modelos con rejillas cuadradas o transversales y modelos con difusores).Por último tenemos las luminarias para lámparas de descarga a alta presión. Estas se utilizan principalmente para colgar a gran altura (industrias y grandes naves con techos altos) o en iluminación de pabellones deportivos, aunque también hay modelos para pequeñas alturas. En el primer caso se utilizan las luminarias intensivas y los proyectores y en el segundo las extensivas.El colorPara hacernos una idea de como afecta la luz al color consideremos una habitación de paredes blancas con muebles de madera de tono claro. Si la iluminamos con lámparas incandescentes, ricas en radiaciones en la zona roja del espectro, se acentuarán los tonos marrones de los muebles y las paredes tendrán un tono amarillento. En conjunto tendrá un aspecto cálido muy agradable. Ahora bien, si iluminamos el mismo cuarto con lámparas fluorescentes normales, ricas en radiaciones en la zona azul del espectro, se acentuarán los tonos verdes y azules de muebles y paredes dándole un aspecto frío a la sala. En este sencillo ejemplo hemos podido ver cómo afecta el color de las lámparas (su apariencia en color) a la reproducción de los colores de los objetos (el rendimiento en color de las lámparas).La apariencia en color de las lámparas viene determinada por su temperatura de color correlacionada. Se definen tres grados de apariencia según la tonalidad de la luz: luz fría para las que tienen un tono blanco azulado, luz neutra para las que dan luz blanca y luz cálida para las que tienen un tono blanco rojizo.A pesar de esto, la apariencia en color no basta para determinar qué sensaciones producirá una instalación a los usuarios. Por ejemplo, es posible hacer que una instalación con fluorescentes llegue a resultar agradable y una con lámparas cálidas desagradable aumentando el nivel de iluminación de la sala. El valor de la iluminancia determinará conjuntamente con la apariencia en color de las lámparas el aspecto final.El rendimiento en color de las lámparas es un medida de la calidad de reproducción de los colores. Se mide con el Índice de Rendimiento del Color (IRC o Ra) que compara la reproducción de una muestra normalizada de colores iluminada con una lámpara con la misma muestra iluminada con una fuente de luz de referencia. Mientras más alto sea este valor mejor será la reproducción del color, aunque a costa de sacrificar la eficiencia y consumo energéticos. La CIE ha propuesto un sistema de clasificación de las lámparas en cuatro grupos según el valor del IRC.Sistemas de alumbradoCuando una lámpara se enciende, el flujo emitido puede llegar a los objetos de la sala directamente o indirectamente por reflexión en paredes y techo. La cantidad de luz que llega directa o indirectamente determina los diferentes sistemas de iluminación con sus ventajas e inconvenientes.

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La iluminación directa se produce cuando todo el flujo de las lámparas va dirigido hacia el suelo. Es el sistema más económico de iluminación y el que ofrece mayor rendimiento luminoso. Por contra, el riesgo de deslumbramiento directo es muy alto y produce sombras duras poco agradables para la vista. Se consigue utilizando luminarias directas.En la iluminación semidirecta la mayor parte del flujo luminoso se dirige hacia el suelo y el resto es reflejada en techo y paredes. En este caso, las sombras son más suaves y el deslumbramiento menor que el anterior. Sólo es recomendable para techos que no sean muy altos y sin claraboyas puesto que la luz dirigida hacia el techo se perdería por ellas.Si el flujo se reparte al cincuenta por ciento entre procedencia directa e indirecta hablamos de iluminación difusa. El riesgo de deslumbramiento es bajo y no hay sombras, lo que le da un aspecto monótono a la sala y sin relieve a los objetos iluminados. Para evitar las pérdidas por absorción de la luz en techo y paredes es recomendable pintarlas con colores claros o mejor blancos.Cuando la mayor parte del flujo proviene del techo y paredes tenemos la iluminación semiindirecta. Debido a esto, las pérdidas de flujo por absorción son elevadas y los consumos de potencia eléctrica también, lo que hace imprescindible pintar con tonos claros o blancos. Por contra la luz es de buena calidad, produce muy pocos deslumbramientos y con sombras suaves que dan relieve a los objetos.Por último tenemos el caso de la iluminación indirecta cuando casi toda la luz va al techo. Es la más parecida a la luz natural pero es una solución muy cara puesto que las pérdidas por absorción son muy elevadas. Por ello es imprescindible usar pinturas de colores blancos con reflectancias elevadas.Métodos de alumbradoLos métodos de alumbrado nos indican cómo se reparte la luz en las zonas iluminadas. Según el grado de uniformidad deseado, distinguiremos tres casos: alumbrado general, alumbrado general localizado y alumbrado localizado.El alumbrado general proporciona una iluminación uniforme sobre toda el área iluminada. Es un método de iluminación muy extendido y se usa habitualmente en oficinas, centros de enseñanza, fábricas, comercios, etc. Se consigue distribuyendo las luminarias de forma regular por todo el techo del localEl alumbrado general localizado proporciona una distribución no uniforme de la luz de manera que esta se concentra sobre las áreas de trabajo. El resto del local, formado principalmente por las zonas de paso se ilumina con una luz más tenue. Se consiguen así importantes ahorros energéticos puesto que la luz se concentra allá donde hace falta. Claro que esto presenta algunos inconvenientes respecto al alumbrado general. En primer lugar, si la diferencia de luminancias entre las zonas de trabajo y las de paso es muy grande se puede producir deslumbramiento molesto. El otro inconveniente es qué pasa si se cambian de sitio con frecuencia los puestos de trabajo; es evidente que si no podemos mover las luminarias tendremos un serio problema. Podemos conseguir este alumbrado concentrando las luminarias sobre las zonas de trabajo. Una alternativa es apagar selectivamente las luminarias en una instalación de alumbrado general.Empleamos el alumbrado localizado cuando necesitamos una iluminación suplementaria cerca de la tarea visual para realizar un trabajo concreto. El ejemplo típico serían las lámparas de escritorio. Recurriremos a este método siempre que el nivel de iluminación requerido sea superior a 1000 lux., haya obstáculos que tapen la luz proveniente del alumbrado general, cuando no sea necesaria permanentemente o para personas con problemas visuales. Un aspecto que hay que cuidar cuando se emplean este método es

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que la relación entre las luminancias de la tarea visual y el fondo no sea muy elevada pues en caso contrario se podría producir deslumbramiento molesto.Niveles de iluminación recomendadosLos niveles de iluminación recomendados para un local dependen de las actividades que se vayan a realizar en él. En general podemos distinguir entre tareas con requerimientos luminosos mínimos, normales o exigentes.En el primer caso estraían las zonas de paso (pasillos, vestíbulos, etc.) o los locales poco utilizados (almacenes, cuartos de maquinaria...) con iluminancias entre 50 y 200 lx. En el segundo caso tenemos las zonas de trabajo y otros locales de uso frecuente con iluminancias entre 200 y 1000 lx. Por último están los lugares donde son necesarios niveles de iluminación muy elevados (más de 1000 lx) porque se realizan tareas visuales con un grado elevado de detalle que se puede conseguir con iluminación local.Depreciación de la eficiencia luminosa y mantenimientoEl paso del tiempo provoca sobre las instalaciones de alumbrado una disminución progresiva en los niveles de iluminancia. Las causas de este problema se manifiestan de dos maneras. Por un lado tenemos el ensuciamiento de lámparas, luminarias y superficies donde se va depositando el polvo. Y por otro tenemos la depreciación del flujo de las lámparas.En el primer caso la solución pasa por una limpieza periódica de lámparas y luminarias. Y en el segundo por establecer un programa de sustitución de las lámparas. Aunque a menudo se recurre a esperar a que fallen para cambiarlas, es recomendable hacer la sustitución por grupos o de toda la instalación a la vez según un programa de mantenimiento. De esta manera aseguraremos que los niveles de iluminancia real se mantengan dentro de los valores de diseño de la instalación.

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EQUIPO UTILIZADO

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PROCEDIMIENTO

Nos reunimos con los compañeros para ir a tomar las mediciones del taller luego de toma las medidas del taller nos reunimos para ver q tipo de luminaria a utilizar en este caso ocupamos la luminaria T5 al escogerla comenzamos hacer los cálculos para saber cuántas luminarias vamos a ubicar en cada zona del taller ya q el taller esta dividio en en 5area 4 áreas de trabajos y 1 área de que es el pasio luego de obtener los cálculos y de ver cuantas lámparas van en cada área luego se comenzó hacer el plano en auto cad para

ver la ubicación de las lámparas comenzamos hacer el presupuesto de cuanto va a invertir el cliente en el taller de automotriz .

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HERRAMIENTAS

DESCRIPCION CANTIDAD

TENAZA 6

DESTORNILLADOR PLANO 6

DESTORNILLADOR PHILLIPS 6

NAVAJA DE ELECTRISISTA 3

PELACABLE 3

TALIN 3

TALADRO 2

CINTA METRICA 3

PULIDORA 1

DISCO PARA PULIDORA 1

TESTER 2

AMPERIMETRO DE GANCHO 2

PROTECCION

DESCRIPCION CANTIDAD

GUANTES 3 PARES

GAFAS 3

CASCO 3

BOTAS DE ELECTRISISTA 3

MASCARIA 3

ROPA ADECUADA

DATOS OBTENIDOS

AREAS LUMINARIAS DFF DFP DCC DCP

AREA1 18 2.49MTS 1.24MTS 2.93MTS 1.46MTS




AREA5 5 2MTS 2.49MTS 7.62MTS 3.81MTS

AREAS AREA1 AREA2 AREA3 AREA4 AREA5

PT 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

PP 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

E 750 750 750 750 100

∩ 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36

N 4 4 4 4 4

FM 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8

ΦL 4725 4725 4725 4725 4725

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CÁLCULOS

AREA1

Formulas h=2

3(h−h p )=h=2

3(6.58−0 )=4.38

k= a∗bh (a+b )

=k= 7.48∗17.604.38 (7.48+17.60 )

=1.19

SACADO DE TABLAS.PT=0.3PP=0.3E=750∩=0.36N=4FM=0.8ΦL=4725

Cálculos

s=a∗b=s=7.48∗17.60=131.65

ΦT= E∗S∩∗fm

=ΦT=750∗131.650.36∗0.8

=342838.54

NL= ΦTN∗ΦL

=NL=342838.544∗4725

=18.13

NF=√NL∗ab

=NF=√18.13∗7.4817.60

=2.77 23

NC=NF∗bA

=2.77∗17.607.48

=6.51 67

NRL=NF∗NC=NRL=3∗6=18 luminarias

DFF= aNF

=7.483

=2.49mts

DFP=DFF2

=2.492

=1.24mts

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DCC= bNC

=17.606

=2.93mts

DCP=DCC2

=2.932

=1.46mts

AREA2

Formulas h=2

3(h−h p )=h=2

3(6.58−0 )=4.38

k= a∗bh (a+b )

=k= 7.48∗17.604.38 (7.48+17.60 )

=1.19


Cálculos

s=a∗b=s=7.48∗17.60=131.65

ΦT= E∗S∩∗fm

=ΦT=750∗131.650.36∗0.8

=342838.54

NL= ΦTN∗ΦL

=NL=342838.544∗4725

=18.13

NF=√NL∗ab

=NF=√18.13∗7.4817.60

=2.77 23

NC=NF∗bA

=2.77∗17.607.48

=6.51 67

NRL=NF∗NC=NRL=3∗6=18 luminarias

DFF= aNF

=7.483

=2.49mts

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DFP=DFF2

=2.492

=1.24mts

DCC= bNC

=17.606

=2.93mts

DCP=DCC2

=2.932

=1.46mts

AREA3

h=23

(h−h p )=h=23

(6.58−0 )=4.38

k= a∗bh (a+b )

=k= 7.48∗204.38 (7.48+20 )

=1.2


Cálculos

s=a∗b=s=7.48∗20=149.6

ΦT= E∗S∩∗fm

=ΦT=750∗149.60.36∗0.8

=389583.33

NL= ΦTN∗ΦL

=NL=389583.334∗4725

=20.6

NF=√NL∗ab

=NF=√20.6∗7.4820

=2.7 23

NC=NF∗bA

=3∗207.48

=8 89

NRL=NF∗NC=NRL=3∗8=24

DFF= aNF

=7.483

=2.5

23

DFP=DFF2

=2.52

=1.25

DCC= bNC

=208

=2.5

DCP=DCC2

=2.52

=1.25

AREA4h=2

3(h−h p )=h=2

3(6.58−0 )=4.38

k= a∗bh (a+b )

=k= 7.48∗204.38 (7.48+20 )

=1.2


Cálculos

s=a∗b=s=17.5∗7.48∗20=149.6

ΦT= E∗S∩∗fm

=ΦT=750∗149.60.36∗0.8

=389583.33

NL= ΦTN∗ΦL

=NL=389583.334∗4725

=20.6

NF=√NL∗ab

=NF=√20.6∗7.4820

=2.7 23

NC=NF∗bA

=3∗207.48

=8 89


DFF= aNF

=7.483

=2.5mts

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DFP=DFF2

=2.52

=1.25mts

DCC= bNC

=208

=2.5mts

DCP=DCC2

=2.52

=1.25mts

AREA5h=2

3(h−h p )=h=2

3(6.58−0 )=4.38

k= a∗bh (a+b )

=k= 4.98∗38.134.38 ( 4.98+38.13 )

=1.005


Cálculos

s=a∗b=s=4.98∗38.13=189.89

ΦT= E∗S∩∗fm

=ΦT=100∗189.890.32∗0.8

=74175.78

NL= ΦTN∗ΦL

=NL=74175.784∗4725

=3.92

NF=√NL∗ab

=NF=√3.92∗4.9838.13

=0.7101

NC=NF∗bA

=0.71∗38.134.98

=5.4356


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DFF= aNF

=4.981

=4.98

DFP=DFF2

=4.982

=2.49

DCC= bNC

=38.135

=7.62

DCP=DCC2

=7.622

=3.81

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CONCLUSIONES

Dentro del proyecto realizado se ha determinado la iluminación de dicha área

de trabajo, por medio de una serie de cálculos, con los que se determinó de

forma exacta número de luminarias, tipos de cajas, tuberías, alambrado,

interruptores, etc.

Para ser instalados de manera correcta tomando muy en cuenta las distancias

entre luminarias sus respectivas distancias para obtener una buena distribución

de las luminarias en las diferentes áreas, para que su flujo luminoso sea

aprovechado de la mejor manera.

Y de esta manera obtener una buena eficiencia por parte del flujo luminoso.

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Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica

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