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MAGNITUDES Y UNIDADES − El flujo luminoso (ΦΦ): Es la

cantidad de luz que emite una fuente de luz por unidad de tiempo, se mide en lúmenes (lm).

1W = 683 lm a 555 nm de longitud de onda.

− La intensidad luminosa (I): (cd) Id

d=

ΦΩ

Ω: Ángulo sólido en estereoradianes.

− La iluminancia (E) (lx). Ed

dA=

Φ A: Área en m2

21

22

2

1

r

r

E

E=

Iluminancia sobre una superficie horizontal.

( ) αα ααα 3222

coscosh

I

r

IUU

r

IE rA ==⋅=

rr

− La luminancia (L). luminancia o brillo fotométrico

candelas/m2

α⋅= α

cosA

IL

MAGNITUDES Y UNIDADES Reflexión Transmisión (T)

− Difusa

− Semidifusa

− Directa

=

i

rR flectanciaφφ

Re

Coeficiente de absorción CA = 1-R-T

Diagrama Tricromático Punto de color

(x,y,z) x + y + Z = 1

Punto blanco

x = y = Z = 0,33 ( R , A ,V )

− Radiaciones monocromáticas

− Linea púrpura Rendimiento de color (0-100)

(Reproducción cromatica) 8 colores de prueba. Reconocimiento de formas y objetos

− Iluminancia (E)

− Luminancia objeto (L2) Fondo (L1)

1

12

L

LLLC

−=

=

i

TTciaTransmitanφφ

24.000

10.000

6.500

5.0004.000

3.0002.500

1.900

1.300

800

Verde

Azul

Rojo

Blanco

Curva sobre la que se sitúanlas temperaturas de color delcuerpo negro en K.

0,9

1

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 x

y

x+y+z=1

Línea púrpura

MAGNITUDES Y UNIDADES Temperatura de color (TC) (Apariencia de color) Tª de color similar (TS) Curva de color del cuerpo negro Fuentes : Frias, intermedias, calidas TC similar Valores adecuados de tempe ratura de color

Cielo azul (más frío) 10.000 a 30.000 Cielo cubierto 7.000 Luz solar al mediodía 5.250 Lámparas fluorescentes: luz del día 4.500 blanca fría 3.500 blanca caliente 3.000 Lámpara incandescente luz del día 500 vatios 4.000 Lámpara fotográfica 3.400 Lámparas incandescentes de servicio general 2.500 a 3.050 Llama de bujía (más cálido) 1.800

Cálida T< 3300 K

Intermedia

Fria T >5000 K

≤ 500 500 - 1.000 1.000 - 2.000 2.000 - 3.000 ≥ 3.000

Agradable

Estimulante

No natural

Neutra

Agradable

Estimulante

Fría

Neutra

Agradable

Iluminancia (lux) Apariencia de color de la luz

Sensación transmitida por el alumbrado según la temperatura de color

Temperatura del color (grados Kelvin

DISEÑO DE INSTALACIONES

Grupo de rendimiento en

color

Indice de rendimiento en color

Ra

Aspecto cromatico

Aplicaciones

1 A

1 B

Ra ≥ 80

Frio

Intermedio

Calido

Industria textil, fábricas de pinturas, talleres de imprenta. Escaparates, tiendas, hospitales. Hogares, hoteles, restaurantes

2

60 ≤ Ra < 80

Frio Intermedio Calido

Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias finas (en climas cálidos). Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias finas (en climas templados). Oficinas, escuelas, grandes almacenes, industrias finas (en climas fríos).

3

Lámparas con 40 ≤ Ra < 60, pero con propiedades de rendimiento en color Bastante aceptables para uso en locales de trabajo.

Interiores donde la discriminación cromática no es de gran importancia

4 20 ≤ Ra < 60 Industrias con bajos

requisitos de reproducción Cromática.

S (especial)

Lámparas con propiedades de discriminación cromatica

Aplicaciones especiales (color de la piel por ejemplo)

Aspecto cromático y rendimiento en color. Aplicaciones

ELEMENTOS INSTALACIONES DE ALUMBRADO

− LAMPARAS INCANDESCENTES MEJORAS:

− Halógenas: Eficacia 27 lm/w ( 30% más ) Vida media 2000h

− Efecto dicroico: Eficacia 29 lm/w ( +40% )

Lampara dicroica. Espestro de emisión

ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO

LAMPARAS DE DESCARGA

Vapores de metales : Na – Hg − Mantienen el arco − Emiten Radiación visible

Características:

− Necesidad de iniciar el proceso

− Limitar la intensidad

− Espectro discreto

Lámp. de Descarga

Mercurio alta presión (HPMV) Sodio Baja Presión (LPS) Sodio Alta Presión (HPS) Mercurio Baja Presión

Luz Mixta Halogenuros Metálicos

400 500 600 700nm

ELEMENTOS INSTALACIONES ALUMBRADO

LAMPARAS DE DESCARGA ( Mercurio alta presión ) 40 ÷ 60 lm/w

rc = 40

Tc = 3800 – 4000 K

Vu = 15000 h

Encendido: Tenc. = 5 min

Reactancias o balastros. cosϕ =0,5

Lamparas de Mercurio de Alta presión, En distintos Tamaños.

Luz mixta: 30 lm/w , rc = 60

Reactancia filamento, como lampara de incandescencia

NO NECESITA EQUIPO AUXILIAR

HALOGENOS METALICOS

V.u.: 2000 a 8000 h . - Cebadores para encendido - Balastos o reactancias para limitar la corriente

Curva de depreciación del flujo

Curva de supervivencia

Influencia de la variación

de tensión sobre las características de la

lámpara

Lámparas de Vapor de mercurio a alta presión

Lámparas de luz mixta (mejora temp.color y rend. Cromático, pero se reduce eficiencia η≈ 30 lm/W)

ELEMENTOS INSTALACIONES ALUMBRADO



Sodio a baja presión: − Monocromáticas − E : 200 lm/w − Vu : >> 15000 h

( 8000 h)

Sodio a alta presión:

Rc = 27 Sodio blanco Tc = 2200 k rc 85 E = 130 lm/w E 60 lm/w − Cebadores − Balastos

− Encendido : 400 ÷ 600 V

Arrancadores especiales rc

Lampara de sodio a alta presión


LAMPARAS FLUORESCENTES (Mercurio a baja presión)

Rendimiento de lámparas fluorescentes

Lámparasde amalgama

Lámparasfluorescentes

2010 30 40 50 60 70 80Temperatura ambiente (°C)

40

50

60

70

80

90

100

Fl

uj

o

lu

mi

no

so

re

la

ti

vo

(%

)

Eficiencia:42-124 lm/W

Duración: 8000-12000 h

Tc:2000-2200 K

Rendimiento de color 25 (65-80)

Potencias: 35-1000 W

LAMPARAS DE TRES BANDAS Tubos de 38 mm ...................26 mm 20 w ..........................18 w 40 w ........................ 36 w (80 lm/w) 60 w ........................ 58 w

Lampara Fluorescente Compacta Con cebador y balasto incorporado, o Con cebador incorporado

LAMPARAS COMPACTAS

Eficiencia:57 -60 lm/W

Duración: 5000 - 8000 h

Tc:3000 - 4000 K

Rendimiento de color 85

Potencias: 9 - 36 W

Sustitución de lámparasincandescentes:

Consumo x1/4, duración x 8

LAMPARA MULTIFOSFOROS (rc ≈ a 100)

LAMPARA DE INDUCCIÓN

( 70lm/w) (rc > 80) (Vu + 60000 h)


Mercurio a alta presión HPMV Halogenuros metálicos MH Sodio a baja presión LPS Sodio a alta presión HPS Mercurio a baja presión (fluoresc.) FL

HPMV MH LPS HPS FL

EFICACIA (Lm/W) 55-60 45 80 95 200 130 (60) 80 - 44

RENDIMIENTO DE COLOR (%) 40 90 80 67 _ 27 (85) 80 - 90

TEMPERATURA DE COLOR (k) 3800- 4000 4500 - 6500 2200 3000 4000

7000

VIDA UTIL (H) 15000 (8000) 2000- 8000 15000 (8000) 100000 (8000) 8000

EQUIPOS AUXILIARES

• Luminarias.

o Modifican la distribución del flujo luminoso. o Influyen en el deslumbramiento, la uniformidad y el

rendimiento energético.

• Equipo eléctrico.

o Necesario para el funcionamiento de lámparas de descarga y de inducción.

o Incluye: Balastos, transformadores, arrancadores ...

• Condensadores

o Corrigen el factor de potencia de lámparas de descarga. Factor de potencia sin corregir ≈ 0.5. Obligatorio corregir a 0.85. normalmente se compensa hasta 0.9

• Las lámparas de descarga no son lineales. Producen

armónicos de intensidad. • La intensidad que demandan las lámparas de descarga se

obtiene como

IB = 1.8 Pn/Un Pn = Potencia nominal Un = Tensión nominal

EQUIPOS AUXILIARES

CEBADOR

EQUIPOS AUXILIARES

Compensación del factor de potencia individual y circuito dúo.

V

Lámpara

C

220VFiltro

Balasto

N

L1I

s

I s

L1

IL2

L2

PF = 0,95 ... 1

IL1 IL2

I s

Vs

C

Intensidad de fase y de neutro en una instalación de lámparas de sodio a alta presión.

A .2 2K I 0 MI : 1 2B 20V 2KHz I 0 / 2 MII : 1 2

TA

PA

H - A 1 . 9 m SEC 100 . 2 VOLTLO - A 50 . 0 Hz 137. 2 VOLT

B 20VA .2

2KHz2K

II

MII : 1 2MI : 1 2

0 / 20

LO - AH - A

50 . 0 Hz1 . 9 m SEC

56 . 5 VOLT103 . 8 VOLT

PA

TA

I fase

I neutro

Tipos de lámparas y

aplicaciones más frecuentes

• Incandescentes: o Clásicas – Doméstico. o Halógenas – Doméstico, decorativo.

• De descarga:

§ Mercurio a alta presión • (Viario urbano, parques, jardines).

o Con color corregido, interiores industriales (poco exigentes con el color)

o Con halogenuros, interiores industriales exigentes con el color.

o Grandes áreas (estadios, pabellones deportivos,...) estudios de tv,..

§ Sodio a alta presión. • (Viario, almacenes industriales, sin requisitos del color,..)

o Sodio blanco: interiores, decoración, escaparates.

§ Sodio baja presión. • (Viario)

§ Mercurio a baja presión. • (Fluorescente y compactas) – interior, doméstico,

comercial, industrial.

• De inducción: § Interiores en grandes áreas, lugares poco accesibles

(60 000 h de vida útil)

LUMINARIAS

− REFLECTORES

REFRACTORES

− DIFUSORES − 0TR0S ELEMENTOS:

Apoyos ( postes, baculos ...etc.) Conductores electricos, tomas de tierra y aparamenta de mando y protección.

Ejemplo de reflector

Ejemplo de refractor r

Ejemplos de difusores.

LUMINARIAS

INDICES DE PROTECCIÓN: IP XX (cap-5) − Protección contra contactos directos

− Protección contra el polvo

− Protección contra la penetración de liquidos

NIVEL DE AISLAMIENTO: − Clases 0, 1 (con toma de tierra) y 2

Un buen alumbrado debe atender a factores de:

CALIDAD § ILUMINANCIA § UNIFORMIDAD § RENDIMIENTO CROMÁTICO § TEMPERATURA DE COLOR

(punto de color) § DESLUMBRAMIENTO § VIDA ÚTIL COSTE

DISEÑO DE LAS INSTALACIONES

LUMINARIAS

Reflectores − Apantallados − Semiapantallados − No apantallados

Proyectores

Refractores

Difusores DATOS: Rendimiento Distribución φφ luminoso

− Curvas Isolux − Diagrama Int. Luminosa

Factor de utilización. ( geometria local )

lum

util

φφ

η=


DISEÑO DE LUMINARIAS: Tarea visual: Iluminación ( E –lux)

Contraste § Objeto de tarea

§ de colores

Evitar fatiga

− Deslumbramiento: pertubador, molesto ( > 30º horiz.)

− Uniformidad de

− Tc y Rc de lamparas

Contraste entre L (3:1) − Tarea alrededor

− alrededor resto

Relaciones de luminancia recomendadas.

Tipos de alumbrado

med

min

E

EE =

alrededor

tarea

color Coeficientes

de reflexión %

Material coeficientes de reflexión

% Blanco Techo acustico blanco Según orificios Gris claro Gris oscuro Negro Crema, amarillo claro Marrón claro Marrón oscuro Rosa Rojo claro Rojo oscuro Verde claro Verde oscuro Azul claro Azul oscuro

70-85

50-65 40-50 10-20

3-9 50-75 30-40 10-20 45-55 30-50 10-20 45-65

10-20 45-55

5-15

Mortero claro Mortero oscuro Hormigón claro Hormigón oscuro Arenisca blanca Arenisca oscura Ladrillo claro Ladrillo oscuro Mármol blanco Granito Madera clara Madera oscura Espejo de vidrio plateado Aluminio mate Aluminio anonizado Y abrillantado Acero pulido

35-55 20-30 30-50 15-25 30-40 15-25 30-40 15-25 60-70 15-25 30-50 10-25 80-90

55-60

80-85 55-65


Coeficientes de reflexión

Ángulos entre los que hay que limitar el deslumbramiento.

G Iluminancia en servicio (lx) a b c d e f g

A B D

1,15 1,5 1,2

2000 1000 500 ≤ 300 2000 1000 500 ≤ 300

2000 1000 500 ≤ 300

Clase de calidad

Curvas limites de luminancia



Luminancia media para un angulo (en sentido transversal)

Si las lamparas se observan en sentido longitudinal se dara

γcos0 maxLL =

L0 Luminancia media

A Área aparente en m2 del tubo

ΦΦ Flujo luminoso en Lm

I Intensidad luminosa en cd

Lmax Luminancia maxima en el centro del tubo

Superficie aparente de una luminaria con laterales luminosos

A

Ah

Av

A = Ah·cos + Av·sen

maxLA

I

AL ⋅==

⋅Φ

= 8,025,9

0

CALCULO DE ILUMINACIÓN (Iluminancia horizontal) § Valores recomendados para Emed.

§ Factor de utilización de un local (utilancia) hu

totlumef mç φφ = Flujo total = n φLamp

Factor de mantenimiento

Rendimiento luminaria

A

mçuE Toth

med

φ=

mçU

AEn

h

medLampTot == φφ

( )Luminaria,K,R,R,Rfu sueloparedtechoh =

Coef. Reflexión Dimensiones Local.

( )bah

abK

+= ⇒

( )bah

baK

+= 3

⇒

Uniformidad: Km ≤ Km especificado

Kp ≤ Kp especificado

Directa Semiindirecta

Indirecta

(TABLAS)


Ejemplo de curvas normalizadas (BZ) de distribución luminosa


INDICE DE MALLA Km INDICE DE PROXIMIDAD KP

INDICE DEL LOCAL

Para iluminación directa o semidirecta Para iluminación indirecta

Datos geométricos para el índice del local

)nm(h

nm2K m +⋅

⋅⋅= )ba(h

qbpaKp +⋅

⋅+⋅=

)ba(h

baK

+⋅⋅

=

)ba(H2

ba3K

+⋅⋅⋅⋅

=


Distribución del flujo luminoso 1. Radiado directamente hacia

el plano de trabajo.

2. Dirigido hacia las paredes por debajo de la luminaria.

3.Dirigido hacia las paredes por encima de la luminaria.

4. Dirigido hacia el techo.

Ejemplo de disposición de luminarias

Categoria Relación δδ

Directa intensiva Directa extensiva Semidirecta Mixta Indirecta

0,8 1,4 1,4 1,5 -

÷1,4 ÷3

÷1,5

Clasificación de luminarias según la anchura del haz

Alumbrado

MANTENIMIENTO

GANANCIA EN LUZ POR LIMPIEZA DE LÁMPARA Y LUMINARIA CADA 2500 HORAS

HORAS DE ENCENDIDO

HORAS DE ENCENDIDO

Alumbrado

Alumbrado

E.T.S.I.I.

Tecnología eléctrica

3º B Ingenieros Industriales. 1º B Ingenieros de Organización Industrial.

EJEMPLOS PRACTICOS DE ALUMBRADO INDUSTRIAL , INTERIOR Y EXTERIOR

Alumbrado

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