Alumbrado Interior y Publico METODO POR LUMENES

INSTALACIONES ELECTRICAS DECIMA SEGUNDA SEMANA

Por: Ing. Pedro Gurmendi Párraga Ph. D.

El material que conforma este manual es accesible de forma gratuita (para más detalles vea las páginas advertencia y acerca de este manual). No forma parte de ninguna plataforma ni portal de e-learning y puede encontrarlo en http://edison.upc.edu/curs/llum gracias al soporte e iniciativa del profesor Oriol Boix del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Politécnica de Catalunya.

CONCEPTO DE ALUMBRADO EN INTERIORES • Definiciones y conceptos básicos de iluminación • Las fuentes luminosas • Aparatos para iluminación (luminarias) • Iluminación de interiores

DESLUMBRAMIENTO • 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: 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 molesto: 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.

LÁMPARAS Y LUMINARIAS

ÁMBITO DE USO Doméstico

Oficinas

Comercial

TIPOS DE LÁMPARAS MÁS UTILIZADOS 

Incandescente



Fluorescente



Halógenas de baja potencia



Fluorescentes compactas



Alumbrado general: fluorescentes



Alumbrado localizado: incandescentes y halógenas de baja tensión



Incandescentes

(Depende de las dimensiones  y características del comercio)

Industrial

Deportivo

Halógenas



Fluorescentes



Grandes superficies con techos altos: mercurio a alta presión y halogenuros metálicos



Todos los tipos



Luminarias situadas a baja altura ( 6 m): fluorescentes



Luminarias situadas a gran altura (>6 m): lámparas de descarga a alta presión montadas en proyectores



Alumbrado localizado: incandescentes



Luminarias situadas a baja altura: fluorescentes



Luminarias situadas a gran altura: lámparas de vapor de mercurio a alta presión, halogenuros metálicos y vapor de sodio a alta presión

PARTES DE UNA LAMPARA LAMPARAS INCANDESCENTES

LAMPARAS DE DESCARGA

Tipo de lámpara

Vida promedio (h)

Fluorescente estándar

12500

Luz de mezcla

9000

Mercurio a alta presión

25000

Halogenuros metálicos

11000

Sodio a baja presión

23000

Sodio a alta presión

23000

EL COLOR • Para 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.

• 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. • 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.

GRUPO DE ÍNDICE DE RENDIMIENTO EN RENDIMIENTO COLOR EN COLOR (IRC)

APARIENCIA DE COLOR Fría

1

IRC 85

Intermedia Cálida

2

3

S (especial)

70 IRC < 85

APLICACIONES Industria textil, fábricas de pinturas, talleres de imprenta

Escaparates, tiendas, hospitales Hogares, hoteles, restaurantes

Fría

Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias de precisión (en climas cálidos)

Intermedia

Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias de precisión (en climas templados)

Cálida

Oficinas, escuelas, grandes almacenes, ambientes industriales críticos (en climas fríos)

Lámparas con IRC 10 m

extensiva

6 - 10 m

semiextensiva

4-6m

extensiva

4m

DISTANCIA MÁXIMA ENTRE LUMINARIAS

distancia pared-luminaria: e/2

e 1.2 h

e 1.5 h e 1.6 h

• Si después de calcular la posición de las luminarias nos encontramos que la distancia de separación es mayor que la distancia máxima admitida quiere decir que la distribución luminosa obtenida no es del todo uniforme. Esto puede deberse a que la potencia de las lámparas escogida sea excesiva. • En estos casos conviene rehacer los cálculos probando a usar lámparas menos potentes, más luminarias o emplear luminarias con menos lámparas.

12. COMPROBACIÓN DE LOS RESULTADOS • Por último, nos queda comprobar la validez de los resultados mirando si la iluminancia media obtenida en la instalación diseñada es igual o superior a la recomendada en las tablas.

EJERCICIOS 1 • Queremos diseñar una instalación de alumbrado para una oficina (E=400 Lux) con las siguientes dimensiones: • 12 m de largo por 6 m de ancho y 3.75 m de alto. • La altura del plano de trabajo es de 0.75 m sobre el suelo. • Para ello se utilizarán lámparas del tipo fluorescentes de 110 W y un flujo de 9000 lm. • Nos planteamos escoger entre los siguientes tipos de luminarias; cuyas tablas nos ha suministrado el fabricante.

ho (m)=

mparas= ΦL= Emax=

mparas=

ALUMBRADO EN INTERIORES - METODO DE LOS LUMENES Pl a no de i l umi na ci ón (m)=

6

Largo (m)=

110 9000 400

0

Altura (m)=

3.75

Pl a no de tra ba jo (m)=

0.75

h

12

DATOS w lm lux

a.b

k= 1.333333333 k  h.(a  b) η= 0.19 fm= 0.6

T 

ΦT= 252631.5789 NL 14.03508772

Nlu min arias 

2

Nancho=

E.S . f m

T n.L

N ancho 

2.6491 3.00

Nlargo= 5.2981 5.00 Luminarias= Lámparas=

15 30

Potencia=

3300

E (lux)=

427.50

watts ≥ E Tablas

E

Nlu min arias .ancho l arg o

Nl arg o  N ancho .

l arg o ancho

n.L .. f m  ETablas S

EJERCICIO 2 • Queremos diseñar una instalación de alumbrado para una oficina (E=450 Lux)con las siguientes dimensiones: • 6 m de largo por 4 m de ancho y 3.5 m de alto. • La altura del plano de trabajo es de 0.76 m sobre el suelo. • Para ello se utilizarán lámparas del tipo fluorescentes de 40 W y un flujo de 2500 lm. • Nos planteamos escoger entre los siguientes tipos de luminarias; cuyas tablas nos ha suministrado el fabricante.

ho (m)=

mparas= ΦL= Emax=

mparas=

ALUMBRADO EN INTERIORES - METODO DE LOS LUMENES Pl a no de i l umi na ci ón (m)=

4

Largo (m)=

40 2500 450

0

Altura (m)=

3.5

Pl a no de tra ba jo (m)=

0.76

h

6

DATOS w lm lux

a.b

k= 0.875912409 k  h.(a  b) η= 0.27 fm= 0.6

T 

ΦT= 66666.66667 NL 5.333333333

Nlu min arias 

5

Nancho=

E.S . f m

T n.L

N ancho 

1.8856 2.00

Nlargo= 2.8284 3.00 Luminarias= Lámparas=

6 30

Potencia=

1200

E (lux)=

506.25

watts ≥ E Tablas

E

Nlu min arias .ancho l arg o

Nl arg o  N ancho .

l arg o ancho

n.L .. f m  ETablas S

EJERCICIO 3 • Queremos diseñar una instalación de alumbrado para una oficina (E=300 Lux)con las siguientes dimensiones: • 12 m de largo por 4 m de ancho y 3 m de alto. • La altura del plano de trabajo es de 0.95 m sobre el suelo. • Para ello se utilizarán lámparas del tipo fluorescentes de 60 W y un flujo de 4600 lm. • Nos planteamos escoger entre los siguientes tipos de luminarias; cuyas tablas nos ha suministrado el fabricante.

ho (m)=

mparas= ΦL= Emax=

mparas=

ALUMBRADO EN INTERIORES - METODO DE LOS LUMENES Pl a no de i l umi na ci ón (m)=

0

Altura (m)=

3

4

Pl a no de tra ba jo (m)=

Largo (m)=

60 4600 300

h

0.95

12

DATOS w lm lux

a.b

k= 1.463414634 k  h.(a  b) η= 0.3 fm= 0.6

T 

ΦT=

80000

NL 8.695652174

Nlu min arias 

2

Nancho=

E.S . f m

T n.L

N ancho 

1.7025 2.00

Nlargo= 5.1075 5.00 Luminarias= Lámparas=

10 20

Potencia=

1200

E (lux)=

345.00

watts ≥ E Tablas

E

Nlu min arias .ancho l arg o

Nl arg o  N ancho .

l arg o ancho

n.L .. f m  ETablas S

Ejercicio 4 • Queremos diseñar una instalación de alumbrado para una oficina (E=200 Lux) con las siguientes dimensiones: • 30 m de largo por 12 m de ancho y 3.5 m de alto. • La altura del plano de trabajo es de 0.76 m sobre el suelo. • Para ello se utilizarán lámparas del tipo fluorescentes de 40 W y un flujo de 2520 lm. • Nos planteamos escoger entre los siguientes tipos de luminarias; cuyas tablas nos ha suministrado el fabricante.

ho (m)=

mparas= ΦL= Emax=

mparas=

ALUMBRADO EN INTERIORES - METODO DE LOS LUMENES Pl a no de i l umi na ci ón (m)=

12

Largo (m)=

40 2520 200

0

Altura (m)=

3.5

Pl a no de tra ba jo (m)=

0.76

h

30

DATOS w lm lux

a.b

k= 3.128258603 k  h.(a  b) η= 0.53 fm= 0.6

T 

ΦT= 226415.0943 NL 89.84725966

Nlu min arias 

1

Nancho=

E.S . f m

T n.L

N ancho 

5.9949 6.00

Nlargo= 14.9873 15.00 Luminarias= Lámparas=

90 90

Potencia=

3600

E (lux)=

200.34

watts ≥ E Tablas

E

Nlu min arias .ancho l arg o

Nl arg o  N ancho .

l arg o ancho

n.L .. f m  ETablas S