Curso de Projetos de Iluminação Eficiente Professor Tomaz Nunes Cavalcante
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Curso de Projetos de Iluminação EficienteProfessor Tomaz Nunes Cavalcante
Conteúdo do Curso
• Introdução.• Conceito de Eficiência Energética.• Conceitos de Iluminação.• Luminotécnica.• Avaliação financeira de Projetos de
Iluminação.
Introdução
• A iluminação é um dos fatores de maior relevância no que tange ao consumo de energia elétrica. Chegando a ser responsável por aproximadamente 20% de toda energia consumida no país e por mais de 40% da energia consumida pelo setor de comércio e serviços.
Introdução
• Como a energia elétrica é a maior despesa da iluminação, a chave da redução dos custos de iluminação é diminuir a quantidade de eletricidade para determinado nível de iluminamento. Assim, o que se paga por energia elétrica para sistemas de iluminação está diretamente relacionado com a eficiência luminosa da lâmpada utilizada.
Introdução
• Reduzir o consumo não significa necessariamente diminuir a iluminação. É suficiente que se utilize equipamentos mais adequados e bem planejados, proporcionando conforto visual, despertando a atenção e estimulando a eficiência energética.
Conceito de Eficiência Energética
• A Eficiência Energética é definida como a busca de redução do consumo de energia elétrica, sem prejuízo `a atividade de uso desta.
PERDAS <=> EQUIPAMENTOS E / OU PROCESSOS
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
Conceito de Eficiência Energética
• O combate ao desperdício de energia elétrica, apoia-se em três pilares:•Pessoas;
• Informação;
• Tecnologia.
Conceito de Eficiência Energética
kWh
UNIDADES FOTOMÉTRICAS • FLUXO ILUMINOSO OU POTÊNCIA LUMINOSA É a energia radiante que afeta o olho nu durante 1 segundo.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• FLUXO ILUMINOSO OU POTÊNCIA LUMINOSA É uma das unidades fundamentais em
engenharia de iluminação, dada como a quantidade total de luz emitida por uma fonte, em sua tensão nominal de funcionamento.
Símbolo = L Unidade = Lumens Lúmen () = 1/ 680 W
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• INTENSIDADE LUMINOSA É a quantidade de luz que uma fonte emite
por unidade de ângulo sólido (lúmen / esfero radiano) projetado em uma determinada direção.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• INTENSIDADE LUMINOSA O valor está diretamente ligado à direção
desta fonte de luz. A intensidade luminosa é expressa em candelas (cd) e, em algumas situações, em candela /1000 lumens.
Símbolo = I Unidade = Candela Candela (I) = /w
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• LUMINÂNCIA É a intensidade luminosa de
uma fonte de luz produzida ou refletida por uma superfície iluminada. Esta relação é dada entre candelas e metro quadrado da área aparente (cd/m2).
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• LUMINÂNCIA A luminância depende tanto do nível de
iluminação ou iluminância, quanto das características de reflexão das superfícies.
Símbolo = L Unidade = cd /m2
Candela/m2 (L) = I/S x Cos
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTO É o fluxo luminoso que incide sobre uma superfície situada a uma certa distância da
fonte, ou seja, é a quantidade de luz que está chegando em um ponto. Esta relação é dada entre a intensidade luminosa e o quadrado da distância (l/d2).
• A iluminância pode ser medida através de um luxímetro, porém, não pode ser vista. O que é visível são as diferenças na reflexão da luz. A iluminância é também conhecida como níveis de iluminação.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTO
Símbolo = E
Unidade = lux (lx)
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
Iluminância x Luminância
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• NBR - 5413E (min) E (méd) E (máx)
Situações onde se exige visualização de detalhes, como em exposição em vitrine ou display, desenho, etc.
750 1000 1500
Tarefa realizada continuamente, com requisitos visuais normais, como:escritórios, bancos, bibliotecas, lojas, etc.
300 500 750
200
Trabalho simplificado com requisitos visuais limitados, como: sala decontrole, sala de aula, arquivo, indústria, etc.
200 300 500
Tipo de AtividadeTrabalho não contínuao ou de transição, como: circulação, sanitário, dormitório, depósito, saguão, sala de espera, etc
100 150
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
Mínimo Médio Máximo
- geral 100 150 200- mesa de trabalho 300 500 750quarto de preparação 150 200 300arquivo 100 150 200
- geral 150 150 300- mesa de trabalho 300 500 750
- laboratório radioquímico 300 300 750- salão de medidas 150 200 300- mesa de trabalho 300 500 750
sala dos médicos ou enfermeiras:
farmácia:
trabalho com radioisótopos:
Norma de Iluminamento para hospitais
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU CURVA FOTOMÉTRICA
É a representação da Intensidade Luminosa em todos os ângulos em que ela é direcionada num plano.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU CURVA FOTOMÉTRICA
A curva de distribuição luminosa é apresentada em coordenadas polares (cd/1000 lm) para diferentes planos. São estas curvas que indicam se a lâmpada ou luminária tem uma distribuição de luz concentrada, difusa, simétrica, assimétrica, etc.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU CURVA FOTOMÉTRICA
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU CURVA FOTOMÉTRICA
LCQ
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU CURVA FOTOMÉTRICA
LSA
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• FATOR DE UTILIZAÇÃO É o fluxo luminoso emitido por uma
lâmpada sobre influência do tipo de luminária e da conformação física do ambiente onde ele se propagará. Indica, portanto, a eficiência luminosa do conjunto lâmpada, luminária e ambiente.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• ÍNDICE DO AMBIENTE (RCR) É a relação entre as dimensões do local, tanto
para iluminação direta como indireta.
• REFLETÂNCIA: Relação entre o fluxo luminoso refletido e o
fluxo luminoso incidente sobre uma superfície. É medida geralmente em porcentagem.
LEIS FUNDAMENTAIS DA LUMINOTÉCNICA
• LEI DO INVERSO DO QUADRADO DA DISTÂNCIA
Para uma mesma fonte luminosa, o iluminamento em diversas superfícies situadas perpendicularmente a direção da radiação, é diretamente proporcional ao quadrado da distância que o separa da fonte.
2dI
E
LEIS FUNDAMENTAIS DA LUMINOTÉCNICA
• LEI DO COSENO O iluminamento em um ponto qualquer de
uma superfície é proporcional ao co-seno do ângulo de incidência dos raios luminosos no ponto considerado.
2dcos.I
E
VARIÁVEIS DE UM PROJETO EFICIENTE DE ILUMINAÇÃO
• TIPO DE LUMINÁRIA;• TIPO DE REATOR (DESCARGA);• COR TETO, PAREDE E PISO;• CONTROLE AUTOMATIZADO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO;• TIPO DE LÂMPADA;• APROVEITAMENTO DA ILUMINAÇÃO NATURAL.
LUMINÁRIA
A principal característica de desempenho elétrico exigido de uma Luminária é a boa refletância do seu corpo interno.
REATOR
• O Princípio na especificação do reator para as lâmpadas de descargas é a utilização de reatores do tipo eletrônicos.
COR DE TETO, PAREDES E PISOS
• PRINCÍPIO BÁSICO:
“Utilizar, na medida do possível, cores claras.”
LÂMPADAS
• ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR É o valor que representa a capacidade que
tem as lâmpadas de apresentarem um espectro de luz que melhor determine a cor de certo corpo ou seja, um espectro que melhor se aproxime do espectro da luz solar.
LÂMPADAS
• ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR
LÂMPADAS
• TEMPERATURA DE COR É a temperatura na qual um corpo negro
emite luz na cor idêntica a emitida pela lâmpada a ser comparada, indica a aparência de cor de luz, ou a sensação de Tonalidade de Cor de diversas lâmpadas.
Símbolo = KUnidade = Kelvin
LÂMPADAS
• TEMPERATURA DE COR Quando dizemos que um sistema de
iluminação apresenta luz “quente” não significa que a luz apresenta uma maior temperatura de cor, mas sim que a luz apresenta uma tonalidade mais amarelada.
LÂMPADAS
• INCANDESCENTES Operam através do aquecimento de um fio
fino de tungstênio pela passagem de corrente elétrica.
Apenas 10% de toda a energia consumida por essa lâmpada transforma-se em luz. O resto se transforma em calor, o que gera uma eficiência luminosa menor que 18 Im/W.
LÂMPADAS
• FLUORESCENTES São lâmpadas que utilizam descarga elétrica
através de um gás. Consiste em um tubo cilíndrico de vidro revestido de material fluorescente (cristais de fósforo), contendo vapor de mercúrio a baixa pressão em seu interior e, portanto em suas extremidades eletrodos de tungstênio. Necessitam para seu funcionamento de um reator e um starter. São utilizadas na iluminação geral.
LÂMPADAS
• FLUORESCENTES COMPACTAS
LÂMPADAS• VAPOR DE MERCÚRIO Com bulbo semelhante ao das incandescentes,
operam como as fluorescentes, através da descarga elétrica numa mistura de vapor de mercúrio com pequena quantidade de argônio, atingindo altas pressões internas durante o funcionamento.
São usadas na iluminação pública e na iluminação de pátios, estacionamentos, áreas livres, depósitos, onde a reprodução precisa de cores não é exigida. É recomendável o seu uso na área industrial.
LÂMPADAS
• MULTIVAPOR METÁLICO São lâmpadas de mercúrio a alta pressão em
que a radiação é proporcionada por iodeto de ítrio, tálio e sódio adicionados ao mercúrio. Necessitam para seu funcionamento de um reator e um ignitor.
LÂMPADA
• EFICIÊNCIA LUMINOSAÉ a relação entre o fluxo luminoso emitido e a
energia elétrica consumida (potência).É útil para averiguarmos se um determinado
tipo de lâmpada é mais ou menos eficiente do que outro.
Unidades = Lúmen por Watt (lm / W)
LÂMPADA
• EFICIÊNCIA LUMINOSA
LÂMPADA
• VIDA ÚTIL
LÂMPADAS
POTÊNCIA FLUXO EFICIÊNCIA VIDA MÉDIA
(Watts) LUMINOSO LUMINOSA (horas)
(lumens) (lm/Watts)
Incand. 40 470 11,8Comum 60 780 13,0
100 1.480 14,8150 2.360 15,7
Incand. 36 410 12,8
Econômica 54 710 14,6
67 950 15,890 1.320 16,4
1.000
1.000
Iluminação geral localizada deinteriores. Tamanho
Baixa eficiêncialuminosa e, poristo, custo de usoelevado; altaprodução de calor,
Ligação imediata sem necessidade
de dispositivos auxiliares
TIPO DE LÂMPADA VANTAGENS DESVANTAGENS OBSERVAÇÃO
LÂMPADAS
POTÊNCIA FLUXO EFICIÊNCIA VIDA MÉDIA
(Watts) LUMINOSO LUMINOSA (horas)(lumens) (lm/Watts)
160 3.000 18,8
Substituem lâmpadasincandescentes normaisde elevada potência.Pequeno Volume.
Custo elevado;
250 5.500 22,0 Boa vida média.
500 13.500 27,080 3.500 43,8 Boa eficiência Necessita de
125 6.000 48,0 luminosa, pequeno volume,longa
dispositivos
250 12.600 50,4 vida média. auxiliares
400 22.000 55,0 (reator) e é ligada somente
em 220 V.
TIPO DE LÂMPADA VANTAGENS DESVANTAGENS OBSERVAÇÃO
Mista 6.000
Não necessita dedispositivos auxiliares, e é ligadasomente em 220Volts.
demora 5 min para atingir 80% do fluxo luminoso
Vapor deMercúrio 15.000
LÂMPADAS
POTÊNCIA FLUXO EFICIÊNCIAVIDA
MÉDIA(Watts) LUMINOSO LUMINOSA (horas)
(lumens) (lm/Watts)
Flúores. 15 850 56,7 7.500 Ótima eficiência Custo elevado
Comum 20 1.060 53,0 luminosa, longa de instalação.30 2.000 69,2 vida útil, baixo40 2.700 69,4 10.000 custo de
funcionamento,Flúores. 60 3.850 64,2 10.000 Boa reproduçãoH.O. 85 5.900 69,4 de cores. Boa
110 8.300 75,5 vida média. Flúores. 16 1.020 63,7 7.500
Econômica 32 2.500 78,1
5 250 50,0 5.000Flúores. 7 400 57,1Compacta 9 600 66,7
11 900 82,013 900 69,2
Necessita de dispositivos auxiliares
(reator+starter ou somente reator de
partida rápida).
TIPO DE LÂMPADA VANTAGENS
DESVANTAGENS OBSERVAÇÃO