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.