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Post on 18-Apr-2015
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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
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LUZ
Aspecto de energia radiante que umobservador humano constata pela sensação visual
Demais conceitos
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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
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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]
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LUMINÂNCIA
intensidade luminosa irradiada, em uma direção determinada, por uma superfície elementar iluminada
I dIL = Lim ------- L = ------ [cd/m²] = [nit]Sa 0 Sa dSa
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SUPERFÍCIE FOTOMÉTRICA - DIAGRAMAS FOTOMÉTRICOS
CURVA FOTOMÉTRICA HORIZONTAL
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CURVA FOTOMÉTRICA VERTICAL
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exemplo de curvas fotométricas
Curva fotométrica vertical de uma lâmpada de vapor de mercúrio de 250 W
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Curva fotométrica vertical de uma lumináriapara iluminação pública
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DIAGRAMA DE ISOCANDELAS
Linha isocandela > mesma intensidade luminosa
diagrama de isocandelas em projeção senoidal
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DIAGRAMA DE ISOLUX
luminária de iluminação pública
Curva isolux > mesmo iluminamento.
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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
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Eh
I
d
h
mais fontes > soma do iluminamento de cada fonte
n Ii cos³i
E = Ei sendo Ehi = -------------- [lx] i=1 hi²
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FONTES de LUZ
Sol LÂMPADAS ELÉTRICAS Lâmpadas incandescentes Lâmpadas de descarga Lâmpadas LED’s
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LÂMPADA INCANDESCENTE
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Fabricada em 1879 - THOMAZ A. EDSON -Efeito Joule
VIDA MÉDIA
- lâmpadas de iluminação geral : 750 a 1000 h
RENDIMENTO 15 lm/W
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LÂMPADAS DE DESCARGA
utilizam a descarga elétrica através de um gás argônio, neônio, xenônio, hélio, e vapores de mercúrio e sódio.
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LÂMPADA FLUORESCENTE vapor de argônio ou mercúrio a baixa pressãoparede interna revestida com material fluorescente
PARTIDA E OPERAÇÃO"starter" e reator.
"starter"
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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%
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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
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OUTROS TIPOS DE LÂMPADA DE DESCARGA - lâmpadas de multivapores metálicos = 80
lm/W
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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
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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
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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
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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 ()
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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
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NÚMERO DE LUMINÁRIAS
n = ----- onde: n = nº de luminárias = fluxo luminoso total (lumens) = fluxo luminoso da(s) lâmpada(s) da luminária [lumens]
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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
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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
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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
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