Faculdade de Engenharia Departamento de Engenharia Elétrica Noções de Luminotécnica Prof. Luiz...
Transcript of Faculdade de Engenharia Departamento de Engenharia Elétrica Noções de Luminotécnica Prof. Luiz...
Faculdade de EngenhariaDepartamento de Engenharia Elétrica
Noções de LuminotécnicaProf. Luiz Sebastião Costa
LUMINOTÉCNICA
CONCEITOS ELEMENTARES
LUZ
Você é a luz do meu caminho
"Iluminar - distribuir luz de acordo com a percepção humana".
Iluminação artificial
não consideraremos a iluminaçãoproduzida pela luz natural
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
LUZ
Aspecto de energia radiante que umobservador humano constata pela sensação visual
Demais conceitos
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
INTENSIDADE LUMINOSA - I
Unidade de intensidade luminosa: candela [ cd ]UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
é a grandeza característica do fluxo energético
Unidade: lumen [ lm ]
R
fonte
FLUXO LUMINOSO
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
FOTOMETRIA
fotômetros de comparação visual
fotômetros que utilizam células fotoelétricas
Células Fotoelétricas
transformam fluxo em grandezas elétricas.
princípios básicos de funcionamento
fotoemissão
fotovoltaico
fotocondução (LDR-Light dependent resistor)
foto diodosUERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
SE
ILUMINAMENTO
Unidade de iluminamento [ lm/m² ] [lux]
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
LUMINÂNCIA
intensidade luminosa irradiada, em uma direção determinada, por uma superfície elementar iluminada
I dIL = Lim ------- L = ------ [cd/m²] = [nit]Sa 0 Sa dSa
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
SUPERFÍCIE FOTOMÉTRICA - DIAGRAMAS FOTOMÉTRICOS
CURVA FOTOMÉTRICA HORIZONTAL
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
CURVA FOTOMÉTRICA VERTICAL
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
exemplo de curvas fotométricas
Curva fotométrica vertical de uma lâmpada de vapor de mercúrio de 250 W
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
Curva fotométrica vertical de uma lumináriapara iluminação pública
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
DIAGRAMA DE ISOCANDELAS
Linha isocandela > mesma intensidade luminosa
diagrama de isocandelas em projeção senoidal
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
DIAGRAMA DE ISOLUX
luminária de iluminação pública
Curva isolux > mesmo iluminamento.
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
Eh
I
d
P
h
Ev
LEI DE LAMBERT
Rege o iluminamento (E) de um ponto de uma superfície proporcionado por uma fonte puntiforme.
E I
E 1/d²
E cos
I cos E=----------- [lx] d2
substituindo d por h: I cos³h = d cos logo Eh = ----------- [lx] (plano horiz)
h²
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
Eh
I
d
h
mais fontes > soma do iluminamento de cada fonte
n Ii cos³i
E = Ei sendo Ehi = -------------- [lx] i=1 hi²
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
FONTES de LUZ
Sol LÂMPADAS ELÉTRICAS Lâmpadas incandescentes Lâmpadas de descarga Lâmpadas LED’s
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
LÂMPADA INCANDESCENTE
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
Fabricada em 1879 - THOMAZ A. EDSON -Efeito Joule
VIDA MÉDIA
- lâmpadas de iluminação geral : 750 a 1000 h
RENDIMENTO 15 lm/W
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
LÂMPADAS DE DESCARGA
utilizam a descarga elétrica através de um gás argônio, neônio, xenônio, hélio, e vapores de mercúrio e sódio.
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
LÂMPADA FLUORESCENTE vapor de argônio ou mercúrio a baixa pressãoparede interna revestida com material fluorescente
PARTIDA E OPERAÇÃO"starter" e reator.
"starter"
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
TIPOS DE LÂMPADA QUANTO À POTÊNCIA 5 W até 215 W 15, 20, 32, 40, 65, 85, 100, 110, e 125 W VIDA MÉDIA 7500 h a 25000 h, ciclos de funcionamento de 3 h RENDIMENTO 64 lm/W a 75 lm/W + consumo do reator 15%
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
EFEITO ESTROBOSCÓPICO
fluxo luminoso emitido é proporcional à corrente “flicker”
MÉTODOS PARA REDUÇÃO DO EFEITO reatores duplos - com capacitor em série
reatores eletrônicos UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
LÂMPADA A VAPOR DE MERCÚRIO
tubo de arco em quartzo com argônio e mercúrio
PARTIDA E OPERAÇÃO
reator para limitar a correnteUERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
VIDA MÉDIA 18 000 h - período de 5 h por partida RENDIMENTO 50 lm/W
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
OUTROS TIPOS DE LÂMPADA DE DESCARGA - lâmpadas de multivapores metálicos = 80
lm/W
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
OUTROS TIPOS DE LÂMPADA DE DESCARGA - lâmpadas de luz mista = 25 lm/W - lâmpadas de vapor de sódio = 130 lm/W - lâmpadas de xenônio = 100 lm/W
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
LUMINÁRIAS
funções principais
modificar a distribuição do fluxo luminoso
diminuir o ofuscamento da fonte de luz
proteger a fonte de luz
permitir a conexão elétrica - DECORAÇÃO
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
Classificação pela distribuição luminosa
Direta - muita sombra - maior rendimento
Semi-direta - sombra atenuada - acolhedor
Difusa - iluminação mais homogênia
Semi-indireta - sombras atenuadas
Indireta - sem sombras - baixo rendimentoUERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
CÁLCULO DA ILUMINAÇÃO
MÉTODOS DE CÁLCULO
- Método da carga mínima - Método do ponto a ponto- Método do fluxo luminoso: a) processo simplificado b) das cavidades zonais
MÉTODO DO FLUXO LUMINOSO
escritórios, estabelecimentos comerciais e industriais, ruas, etc; ou mesmo residências
Processo Simplificado
S.E= ------- [lumens] onde: .d
= fluxo luminoso total [lumens]E = nível de iluminamento [lux]S = área do plano de trabalho [m²] = coeficiente de utilizaçãod = fator de depreciação ou de manutenção
Nível de iluminamento - E - Função da utilização do local- Norma NBR-5413
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
COEFICIENTE DE UTILIZAÇÃO ( )
é a relação entre o fluxo luminoso que incide no plano de trabalho (fluxo útil) e o fluxo total emitido pelas luminárias.
depende do tipo de luminária, das dimensões do local e da refletância do teto e paredes
1o determinar o índice do local (I)
2o verificar refletância do teto e paredes
3o determinar Coeficiente de Utilização ()
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
Fator de depreciação ou manutenção - d
relaciona o fluxo luminoso que ilumina o plano detrabalho na época de manutenção da instalação e ofluxo luminoso no início da operação
depende:- modificação da refletância da luminária e das paredes devido ao envelhecimento- acúmulo de poeira- diminuição do fluxo da lâmpada com o uso d - fator de depreciação devido à luminária
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
NÚMERO DE LUMINÁRIAS
n = ----- onde: n = nº de luminárias = fluxo luminoso total (lumens) = fluxo luminoso da(s) lâmpada(s) da luminária [lumens]
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
Distribuição das Luminárias
iluminamento uniformemente distribuído
mínimo = 1/10 ou 1/5 do valor máximo
L
L/2
Disposição típica de montagem
verificar se L e d não ultrapassam o espaçamento máximo recomendado
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
Ofuscamento
evitar o uso de fonte de grande potênciacolocada a baixa altura
colocar fontes de luz a uma altura tal que:
utilizar luminárias com vidros difusores,colméias ou grades
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa
Instalações ElétricasA. J. Macintyre / Júlio Niskier – 5a Edição
Instalações Elétricas – Hélio Creder – 15a Edição
Iluminação e Fotometria – Vinícius da A. Moreira
IES Lighting Handbook – Illuminating Eng. Society
Bibliografia
UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa