TP Iluminacion Completo- Falta Led

8/17/2019 TP Iluminacion Completo- Falta Led

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• 'uminancia (') 2nit3 o 2d9m:3 es la densidad angular y superfcial, en un punto

y !acia una dirección especifca, de 5u0o luminoso 6ue abandona, alcanza o

atra%iesa un elemento de superfcie dic!o punto y 6ue se propaga en las

direcciones defnidas por un cono elemental 6ue contiene la dirección dada.

2 *cos *

Cd d L

m dS d θ

Φ = Ω

Siendo ; el ángulo plano entre la normal a la super"icie y la dirección

considerada.• Rendimiento luminoso es la relación entre el 5u0o luminoso emitido por una

"uente y la potencia total 6ue se le entrega para generarlo.[ ]

[ ]l

Lm

W wη

Φ=

'as leyes "undamentales de la luminotecnia son las siguientes

• 'ey de la in%ersa de los cuadrados de las distancias esta ley establece 6ue

para un mismo 5u0o luminoso, las iluminancias en di"erentes superfcies

situadas normalmente a la dirección de la radiación son directamente

proporcionales a la intensidad luminosa del "oco, e in%ersamente proporcionales

al cuadrado de la distancia 6ue las separa. 'a misma se cumple cuando se trata

de una "uente puntual, de superfcies perpendiculares a la dirección del 5u0o

luminoso y cuando la distancia es grande en relación al tama


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• 4luminancia normal, %ertical y !orizontal #ara un punto en donde incide un !az

de luz de una "uente luminosa, se puede determinar su iluminancia asumiendo

6ue en el inciden tres intensidades luminosas respecto tres planos situados en

posiciones normal, !orizontal y %ertical respecto al mismo. ada uno de ellos

tendrá una iluminancia llamada

En = iluminancia normal

E! = iluminancia !orizontal

E% = iluminancia %ertical

El %alor de cada una de ellas en el punto # se determina, aplicando las dos

leyes %istas anteriormente, de la siguiente "orma.

α

2 2

3

2 2

2

2 2

cos

cos

coscos

cos

n

h

v

I I E

D h

I I E D h

Isen Isen E

D a

α

α

α α

α α α

= =

= =

= =

). Iluminación - "*lculo &e O+cina

#ara el cálculo de iluminación, de acuerdo a la 'ey 8>?@ de Seguridad e Bigiene en el

traba0o se deberá asegurar una iluminancia media Emed= ?CC lu7 para un plano de

traba0o a C,@? m por encima del ni%el del piso, con unas iluminancias má7imas

comprendidas entre CC y DCC lu7 para garantizar una distribución uni"orme de la

iluminación general.

Se utiliza para dic!o fn el so"t&are de cálculo 'umen'u7, con el cual mediante la

simulación del recinto, se seleccionó un tipo de luminaria acorde al e7istente en elaula real (E6uipo de tubos 5uorescentes de : 7 DF) 'os datos obtenidos son los

siguientes

'uminaria elegida

'umenac GE'HA :D

#otencia :F

D


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Hensión ::CI

/lu0o luminoso 1l=:D?C 7 : =

JCC 'm

*ro de luminarias *=

@

"actor de mantenimiento "m=

>CK

Gimensiones #lanos di%isores Re5ectancias

Anc!o del local

a=?m !L=J m ielorraso M:=DCK

'argo del local l=m !:=C,@?m

'ocal (pared)

M8=CK

#iso MD=:CK

"ur,a de ditribución de Intenidad !uminoa de la luminaria elegida:

continuación e muetra la dioición calculada de la luminaria:

J


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Gel cálculo realizado mediante el so"t&are mencionado, se obtu%ieron los

siguientes resultados

#osición de luminarias

'uminarias 7 y

8 8 8.?

: :.DD 8.?

D D. 8.?

J ? 8.?

? 8 D.?

:.DD D.?

D. D.?

@ ? D.?

?


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Habla de cálculo punto a punto (de 8 cuadrante, los otros son simtricos)

Emed=510 Lux

Emin=420 Lux

Emed=672 Lux

on lo cual obtenemos

Emed

Emax=0.759>

1

3

Emin

Emax=0.625>

1

6

Ierifcando as- las condiciones impuestas la distribución de luminarias elegida.

/inalmente la gr*+ca de uer+cie del itema de iluminación elegidoe la iguiente:


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0eri+cación manual de Iluminancia en un unto del local:

Seleccionamos un punto ubicado al centro del local, 6ue se encuentrae6uidistante de las J luminarias centrales y las J e7ternas, de ese modo

podemos di%idir el local en J cuadrantes y calcular la iluminancia respecto de

las luminarias 8 y : (primer cuadrante), y luego establecer por simetr-a 6ue

será la misma para las luminarias de los otros D cuadrantes.

N todo de cálculo

#unto a calcular (D,:.?)

tilizando las distancias !orizontales (7,y) desde la posición central de cada

luminaria !acia el punto de cálculo obtenemos el ángulo de incidencia

!orizontal, luego mediante la distancia entre el plano de luminaria y el plano

de traba0o(!=!NC.@?=D.8?m) obtenemos el ángulo de incidencia %ertical.

on dic!os ángulos mediante la cur%a de intensidad luminosa obtenemos la

intensidad luminosa relati%a 4r, para luego obtener la intensidad luminosa total

mediante la sig. E7presión


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I (h , v )= Ir (h , v )∗∅l1000 lm

!o ,alore de iluminancia calculado ueron lo iguiente:

'uminaria 4!(cd) 4%(cd) P! P% E! E% Etot(8c)

8 ?8@ DCD 8@ DD DD.@@ 88.> >D.@?

: ?C 8@: DDQ :8Q J:.?D ?.?

Suponiendo la misma iluminancia de los otros D cuadrantes el %alor de

iluminancia total será

Etot = Etot (1c )∗4

Etot =375.4

Ierifcando y comparando con el %alor obtenido con el so"t&are %emos 6ue el

cálculo difere del %alor real. Esto se debe a la incidencia de la re5ectancia de

las paredes y el piso, los cuales tenerlos en cuenta difculta muc!o el cálculo

de recintos cerrados de poco tama


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2. Iluminación Sector /orja- cer3a 4#a,e Indutrial5

Seg$n norma de seguridad %igente (4RANAAG'), es necesario iluminar

la *a%e de /or0a con DCC lu7 y el color de la "uente debe ser de ?CC

("r-a). onsiderando la norma y la e7istencia de puentes gr$as y !orno

de gas, se supone la altura del tec!o de la na%e en > mts y una altura de

monta0e de los arte"actos de @ mts.

#or otro lado las re5ectancias de las paredes se consideró en un %alor de

?CK .ientras 6ue la re5ectancia del suelo en un %alor de DCK. En el

tec!o se supone construido con c!apas de zinc trapezoidales y c!apas

de policarbonato para el apro%ec!amiento de la luz diurna. 'a

re5ectancia considerada del tec!o DCK.

'a na%e tiene las siguientes dimensiones 8:? mts de largo, DJ.? mts de

anc!o y una altura de > mts El plano de traba0o se estimó en C,@? mts.

'os cálculos se realizaron para la peor condición, es decir sin entrada de

luz diurna.

'as caracter-sticas de los e6uipos elegidos para iluminar la na%e son lassiguientes

6arca: 'E*AT 6odelo: #O'AR : JCC F *AINHT !*mara: *AINHJCC S#ER.

Potencia conumida: JJCFT /lujo !uminoo: ???CC lm. "antidadde arteacto: D:

Potencia intalada total: 8J,C@C UF.

Si bien la norma aconse0a 6ue la temperatura del color sea de ?CC .El color de las lámparas utilizadas rondan los ??CC .

'os resultados obtenidos mediante el cálculo con el so"t&are 'E*'+

de 'umenac, arro0an los siguientes %alores

Emedia= :>J lu7

Emáxima= DJ lu7

>


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Emínima= @ lu7

orroborando la uni"ormidad de iluminación

3

1

6

1>>

máxima

media

máxima

mínima

E

E

E

E

Al realizar las cuentas notamos 6ue e"ecti%amente los cálculos superan la

uni"ormidad de iluminación.

3

1

364

294

6

1

364

86>>

Procedimiento ao a ao del "*lculo con el ot7are:

'uminaria elegida

ur%as #olares de la lámpara utilizada

8C


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Gimensiones de la *a%e 4ndustrial

88


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A continuación se muestra la disposición calculada de las luminarias

#lanilla con los resultados del cálculo de la cual se e7traen los %alores de Emin,

Ema7, y Emed mencionados anteriormente

8:


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/inalmente la gráfca de superfcies del sistema de iluminación elegido es la

siguiente

8D


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8J


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'uminaria en estudio

#unto en estudio

P=??V d = 8 : , J E m

(CT8D)(@C,:T 8D)

!uminaria

E

7,15mH0,85m-8mHPT-hH

montaje);e!a"t#$a819

=⇒=⇒=

=⇒−= mhmmh

"omaración del c*lculo reali8ado con ot7are con elm9todo unto a unto con la cur,a olare.

Realizaremos los cálculos para I 55º con una luminaria instalada en los en las

coordenadas (CT 8D) mts 6ue alumbra sobre el punto (@C,:T8D). Sólo

consideramos la iluminación de una sola lámpara y a sta le sumamos las

iluminancias de otras seis 6ue aportan al mismo plano y 6ue se encuentran enlas cercan-as de la 6ue estamos estudiando (%er gráfco siguiente en donde se

indica el punto en estudio y las seis lámparas consideradas). Si bien el error

6ue se cometerá será importante, nos interesa tener noción del resultado de

los cálculos manuales sin realizarlo considerando las iluminancias de las

luminarias totales.

Este punto calculado en el so"t&are nos da alrededor de 298 lux .

'a incógnita a resol%er es la 4luminancia en el punto (CT 8D), elegido

arbitrariamente y el punto (@:,:T 8D) como consecuencia de considerar la

iluminancia má7ima de la lámpara a ??V seg$n las cur%as polares de laintensidad luminosa en estudio 6ue proporciona el "abricante.

8?


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4má7 a CV = :.JD cd9Ulm

4má7 a ?? V :J,D cd9Ulm

'a altura B, surge considerando la altura de la na%e >m, la suspensión de la

luminaria a 8m del tec!o y el plano de traba0o (#H) C,@? m. !aciendo las

cuentas correspondientes

A partir de las 4 (4ntensidades luminosas) del gráfco estandarizadas a 8CCC lm,

calculamos las 4 reales, considerando 6ue la lámpara es de ??.?CC lm.

cd lm

lmcd lm I grá fico 6,668%14&

1000

'3,26455500&& 55($ea"55($ea"

)$+co

$ea"

55($ea" =⇒⋅

=⇒Φ

⋅Φ=

/inalmente calculamos E para el punto en estudio

8


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2d

sen I E real

α ⋅=

( )"#-4,77

)46,12!

(556,668%141221

=⇒⋅

=⇒⋅

= L

real

L E

m

sencd E

d

sen I E

α

E Hotalpromedio en el punto (@C,:T 8D)m considerando el aporte de la luminaria en

estudio y de cinco más, nos 6ueda

"#-4,4646"#-4,77 =⇒⋅= TP TP E E

E1!=,J lu7

ETP=JJ,J lu7

Obser%amos 6ue la di"erencia entre el mtodo del so"t&are y en punto a punto

!ec!o sin considerar todas las luminarias ronda el ?CK apro7imadamente. Esta

di"erencia es consecuencia además de no considerar todas las luminarias del

ambiente, el !ec!o de considerar 6ue las cinco luminarias restantes inciden

sobre el punto con el mismo ángulo 6ue la estudiada inicialmente.

"omaración del c*lculo reali8ado con ot7arecon el m9todo del ujo total o m9todo de lo lúmene.

#rimero procedemos a calcular el -ndice U sabiendo 6ue las medidas del localson las siguientes

Largo [ a ] = 8:? m

Ancho [b] = DJ,? m

Altura de luminaria respecto del plano de trabajo [ h ] = ,8? m

78,3)5,34125!15,7

5,34%125

.)ah%

a%./ =⇒

+⋅=⇒

+⋅= k k

on el %alor U obtenido podemos apro7imar el "actor de utilización (Fu) de la

lámpara de %apor de sodio de alta presión. Estimando el %alor de U dado 6ue

no se suele encontrar datos disponibles

Fu = C,

on /u=C, → η=C,

8


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286,23150897,08,0

5,4321300

%Tota"Tota"

eseaoTota" =Φ⇒⋅

⋅=Φ⇒

⋅=Φ

mlux

f

S E

mη

71,41555001

286,2315089

≈⇒⋅

=⇒Φ⋅

Φ=

lm

lm To!al

η

"ma$as42=

on so"t&are *=D: lámparas

En este caso la di"erencia ronda el DCK, muy posiblemente se deba a la

elección del %alor de Fu, el cual no "ue obtenido a tra%s del catálogo de la

misma lámpara 6ue usamos para los cálculos, sino 6ue se dedu0o a partir de

lámparas similares.

;. Iluminación E


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'a canc!a tiene las siguientes dimensiones 8CC mts de largo y C mts de

anc!o. Además las columnas de iluminación tienen una altura de 8J mts.

'os resultados obtenidos mediante el cálculo con el so"t&are 'E*'+ de

'umenac, arro0an los siguientes %alores

E mínima= 8C lu7

E media= 8? lu7

E máxima= :88 lu7

ur%a de distribución de 4ntensidad 'uminosa de la luminaria elegida

A continuación se muestra la disposición de las columnas y las luminarias con

su respecti%o en"o6ue

8>


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Gel cálculo realizado mediante el so"t&are mencionado, se obtu%ieron los

siguientes resultados

#osición de luminarias

'uminarias 7 y

8 J>.> D

: NJ.> C

D NJ.> C

J ?C D

? 8CJ.> C

8CJ.> C

J>.> N8D@ NJ.> N8C

> NJ.> N8C

8C ?C N8D

88 8CJ.> N8C

8: 8CJ.> N8C

:C


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Habla de cálculo punto a punto (de 8 cuadrante, los otros son simtricos)

/inalmente la gráfca de superfcies del sistema de iluminación elegido para el

primer cuadrante es la siguiente

:8


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0eri+cación manual de Iluminancia en un unto de lacanc>a:

Seleccionamos un punto ubicado al centro de la canc!a de ese modo podemos

di%idir la canc!a en J cuadrantes y calcular la iluminancia respecto de las

luminarias 8, : y D (primer cuadrante), y luego establecer por simetr-a 6ue será

la misma para las luminarias de los otros D cuadrantes.

E7presiones para calcular luminancias puntuales

3

2 2

2

2 2

coscos

cos

h

h

v

v

I I E

D h

Isen I sen E

D a

α α

α α α

= =

= =

#unto de álculo

#unto de cálculo 7 y z

á7imo ?C DC C

alculo de angulos de incidencia

'uminarias P(!,%)

8 @J.>

: @.>@

D @>.:?

J @J.>

? @.>@

@>.:?

@J.>

@ @.>@

> @>.:?

8C @J.>

88 @.>@

8: @>.:?

::


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omo se obser%a en la tabla anterior los primeros tres %alores de angulos,

correspondientes a las luminarias del primer cuadrante se repiten para las

luminarias de los otros tres cuadrantes por lo tanto calculamos la iluminacion

6ue generan las tres primeras y la multiplicamos por J para obtener E H.

4! 4% PI E! E% E8c

8:CCCC.CC :CCCC.CC @J.>C C.JD :@.>8 [email protected]

C8C@CCCC.

CC @.>@ C.J? 8?.:

:JCCC.CC8>:CCCC.

CC @>.:? C.CC 8.@EH = E8cYJ = J?.@ Y J

Entonces

ET ? 1@).2

omparando con el %alor obtenido con el so"t&are %emos 6ue el cálculo diferedel %alor real. Es7to puede deberse a errores de redondeo o cálculo.

A. lumbrado Público - "alle

#ara este cálculo de iluminación, de acuerdo a la norma 4RA AAG ' :C::9J se deberá

asegurar una iluminancia media Emed= 8C lu7 en toda el área de la calle y calzada,

para arterias residenciales. Además recomienda %alores m-nimos y má7imos de

manera 6ue Emin9EmedZC.:? y Emin9Ema7ZC.8:?. 'a norma estableceespecifcaciones respecto de los criterios para la selección de la luminaria y arte"acto

a utilizar, para este caso seleccionamos un arte"acto !ermtico (4#JJ) con m-nima

necesidad de mantenimiento y limpieza, y además utilizamos lámparas !alógenas de

sodio, 6ue permiten %isualizar me0or grandes %ol$menes.

Se utiliza nue%amente el so"t&are de cálculo 'umen'u7, del cual se seleccionó el

siguiente tipo de luminaria

Gescripción

alle de acceso a /or0a

Hama


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#otencia :?CF

Hensión ::CI

/lu0o luminoso 1l= :CCC 'm

Ge acuerdo a la norma la disposición de las luminarias dependerá de la altura a

la cual estas serán colocadas, y del anc!o de la calle y la calzada

#ara este caso

Gisposición utilizada

a\c9!=(\?)98C

a\c9!=8,8

Gistribuye en

tresbolillo

on estos datos ingresados en el so"t&are de cálculo, y teniendo en cuenta 6ue

el so"t traba0a con solo 8CC mts de calzada, se obtienen los siguientes

resultados

Habla grafca con datos de 4luminancia puntual

:J


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#osición de las 'uminarias

'uminarias A '

8 C C

: ? ?C,CCD C 8CC,CC

ur%a de intensidad luminosa

:?


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álculo manual de iluminancia en un punto

#ara este caso al no !aber superfcies de re5e7ión a e7cepción de la del piso,

seleccionamos un punto por deba0o de una de las luminarias y podemos

despreciar la in5uencia de las restantes.

Seleccionamos entonces la luminaria 8 situada en la posición (C,C), y

analizamos el punto situado por deba0o (tambin C,C) en el cual los angulos deincidencia !orizontal y %ertical serán C

α (h )=α ( v )=0

Entonces la intensidad luminosa sobre dic!os planos será

I = Ir∗∅l

1000 lm=119.35∗27000

1000

I =3222,4 cd

/inalmente el %alor de 4luminancia sobre el punto será

:


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Eh= I ∗cosαh

h2

Eh=3222.4cd

(10m)2 =32.22lm

En este caso se obtu%o un %alor de cálculo muy similar respecto al %alor

obtenido mediante so"t&are. El error cometido puede atribuirse al error propio

de la cur%a de intensidad luminosa.

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