F aculdade de Engenharia Departamento de Engenharia Elétrica Noções de Luminotécnica

1. Faculdade de Engenharia Departamento de Engenharia Elétrica Noções de Luminotécnica Prof. Luiz Sebastião Costa

2. LUMINOTÉCNICA • "Iluminar - distribuir luz de acordo com • a percepção humana". • Iluminação artificial • não consideraremos a iluminação • produzidapela luz natural CONCEITOS ELEMENTARES LUZ Você é a luz do meu caminho UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

3. LUZ Aspecto de energia radiante que um observador humano constata pela sensação visual Demais conceitos UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

4. INTENSIDADE LUMINOSA - I Unidade de intensidade luminosa: candela [ cd ] UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

5. R fonte FLUXO LUMINOSO é a grandeza característica do fluxo energético Unidade: lumen [ lm ] UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

6. FOTOMETRIA fotômetros de comparação visual fotômetros que utilizam células fotoelétricas Células Fotoelétricas transformamfluxo em grandezas elétricas. princípios básicos de funcionamento fotoemissão fotovoltaico fotocondução (LDR-Light dependent resistor) foto diodos UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

7. ILUMINAMENTO Unidade de iluminamento [ lm/m² ] [lux] UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

8. LUMINÂNCIA intensidade luminosa irradiada, em uma direção determinada, por uma superfície elementar iluminada I dI L = Lim ------- L = ------ [cd/m²] = [nit] Sa 0Sa dSa UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

9. SUPERFÍCIE FOTOMÉTRICA - DIAGRAMASFOTOMÉTRICOS CURVA FOTOMÉTRICA HORIZONTAL UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

10. CURVA FOTOMÉTRICA VERTICAL UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

11. 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

12. Curva fotométrica vertical de uma luminária para iluminação pública UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

13. DIAGRAMA DE ISOCANDELAS Linha isocandela > mesma intensidade luminosa diagrama de isocandelas em projeção senoidal UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

14. DIAGRAMA DE ISOLUX luminária de iluminação pública Curva isolux > mesmo iluminamento. UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

15. LEI DE LAMBERT Rege o iluminamento (E) de um ponto de uma superfície proporcionado por uma fonte puntiforme. d h  I Ev Eh P E  I E  1/d² E  cos  I cos  E=----------- [lx] d2 substituindo d por h: I cos³ h = d cos  logo Eh = ----------- [lx] (plano horiz) h² UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

16. mais fontes > soma do iluminamento de cada fonte n Ii cos³i E = Ei sendo Ehi = -------------- [lx] i=1 hi²   UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

17. FONTES de LUZ Sol LÂMPADAS ELÉTRICAS Lâmpadas incandescentes Lâmpadas de descarga Lâmpadas LED’s UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

18. LÂMPADA INCANDESCENTE UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

19. 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

20. 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

21. "starter" LÂMPADA FLUORESCENTE vapor de argônio ou mercúrio a baixa pressão parede interna revestida com material fluorescente PARTIDA E OPERAÇÃO "starter" e reator. UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

22. 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

23. 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

24. LÂMPADA A VAPOR DE MERCÚRIO tubo de arco em quartzo com argônio e mercúrio PARTIDA E OPERAÇÃO reator para limitar a corrente UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

25. VIDA MÉDIA 18000 h - período de 5 h por partida RENDIMENTO 50 lm/W UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

26. OUTROS TIPOS DE LÂMPADA DE DESCARGA - lâmpadas de multivapores metálicos = 80 lm/W UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

27. 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

28. 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

29. 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 rendimento UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

30. 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

31. 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 utilização d = fator de depreciação ou de manutenção

32. Nível de iluminamento - E - Função da utilização do local - Norma NBR-5413 UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

33. 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

34. Fator de depreciação ou manutenção - d relaciona o fluxo luminoso que ilumina o plano de trabalho na época de manutenção da instalação e o fluxo 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

35. 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

36. Distribuição das Luminárias iluminamento uniformemente distribuído mínimo = 1/10 ou 1/5 do valor máximo Disposição típica de montagem verificar se L e d não ultrapassam o espaçamento máximo recomendado UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa

37. Ofuscamento evitar o uso de fonte de grande potência colocada 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

38. Bibliografia Instalações ElétricasA. J. Macintyre / Júlio Niskier – 5a Edição Instalações Elétricas – Hélio Creder – 15a EdiçãoIluminação e Fotometria – Vinícius da A. Moreira IES Lighting Handbook – Illuminating Eng. Society UERJ – Faculdade de Engenharia – Prof. Luiz Sebastião Costa