LUMINOTECNIA Métodos de Cálculo.

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1 LUMINOTECNIA Métodos de Cálculo

2 Selección preliminar de la luminaria
Según el tipo de iluminación: Interior o exterior Según el tipo de aplicación: Alumbrado público, industrial, deportivo, áreas decorativas, etc. Según su distribución luminosa Según su grado de protección: Contra el ingreso de polvo, humedad y cuerpos extraños. Aquí se determina si debe ser de abierta, ventilada, cerrada, hermética, etc.

3 (Continuación) Según su tolerancia térmica: Determinar la máxima temperatura de operación según las condiciones del ambiente. Según sus dimensiones físicas: Deben concordar con las dimensiones del área y otras luminarias.

4 Marco Regulatorio Ley 19587 Adecuados niveles de Iluminancia (LUX) según la tarea que se realiza y el sector industrial al que pertenece. No debe haber efecto Estroboscópico No debe haber Deslumbramiento Adecuada uniformidad de las sombras y la iluminación

5 (Continuación) Utilizar iluminación general en todos los ambientes, necesaria para reconocer el espacio y moverse en el mismo con seguridad. Se indica la utilización de iluminación localizada sólo para tareas específicas de lectura, mecanizado de piezas, y tareas de precisión que la requieran. En caso de utilizarse iluminación localizada, debe cumplir con las relaciones establecidas en el decreto

6 Leyes fundamentales de la luminancia
LEY INVERSA DE LOS CUADRADOS “El nivel de iluminación de la superficie es menor según se aleja del foco luminoso, de forma que el nivel de iluminación en dicha superficie es directamente proporcional a la intensidad luminosa del foco e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que lo separa de este.”

7 Leyes fundamentales de la luminancia
Formula: 𝐸 𝑃 = 𝐼 𝑝 D²

8 Leyes fundamentales de la luminancia
LEY DEL COSENO “Cuando la superficie a iluminar no es perpendicular a las radiaciones luminosas, la expresión anterior hay que multiplicarla por el coseno del ángulo a, que forma el plano iluminado con la dirección de las radiaciones luminosas.”

9 Leyes fundamentales de la luminancia

10 Cálculo de iluminación para instalaciones INTERIORES

11 Método de las Cavidades Zonales
Este método divide al local en cavidades individuales: la cavidad cielorraso. la cavidad local. la cavidad piso. Se analiza solamente la cavidad local

12 Método de las Cavidades Zonales
𝐸𝑀= 𝜙𝑡 𝑥 𝑐𝑢 𝑥 𝑓𝑚 𝑆 EM Nivel medio de iluminación sobre el plano de trabajo [lx] 𝜙𝑡 Flujo luminoso total instalado en el local[lumenes] cu Coeficiente de utilización de la instalación Fm Factor de mantenimiento ó depreciación de la instalación S Superficie total de local[m2]

13 𝐾1= 5 𝑥 ℎ𝑚 𝑥 𝑎 + 𝑙 𝑎 𝑥 𝑙 Índice del local (K1) Número entre 1 y 10.
Cuanto menor sea el número mayor será la superficie del local con respecto a su altura y viceversa. 𝐾1= 5 𝑥 ℎ𝑚 𝑥 𝑎 + 𝑙 𝑎 𝑥 𝑙

14 Índice del local (K1)

15 Coeficiente de Utilización
Define el comportamiento que tendrá una luminaria en un local dado. Depende del índice del local, del color y de la textura de las paredes.

16 Coeficiente de Utilización

17 Coeficiente de Utilización

18 Coeficiente de Utilización

19 Factor de Mantenimiento
Las condiciones de conservación o mantenimiento de la instalación de iluminación. Existen factores controlables y no controlables. El producto de estos ocho factores dará como resultado el “Factor de Mantenimiento” de la instalación.

20 Factor de Mantenimiento
No Controlables: La temperatura ambiente. La variación de la tensión. El factor de balasto y la depreciación de la superficie de la luminaria. Controlables: La depreciación de las superficies del local por ensuciamiento. La depreciación por flujo luminoso de la lámpara. El reemplazo de las lámparas. La depreciación de la luminaria por ensuciamiento.

21 Factor de Mantenimiento

22 Método Punto por Punto Este método se basa en la cantidad real de luz que se produce en un “punto” del área iluminada.

23 Método Punto por Punto Las fórmulas para el cálculo del nivel de iluminación en un punto de una superficie horizontal ó vertical, son básicamente las de la “Ley del coseno”.

24 Cálculo de iluminación para instalaciones EXTERIORES

25 Método del lumen del haz
Su objetivo es determinar el número de proyectores necesarios para emplear un nivel de iluminación adecuado en una zona dada

26 Proyector Un proyector es una luminaria que
concentra la luz en un ángulo sólido determinado para conseguir una intensidad luminosa elevada.

27 Determinación del número de proyectores necesarios
Em: Iluminancia media (lux) S: Superficie a iluminar φp: Lúmenes del haz del proyector (lm)

28 Determinación del número de proyectores necesarios
Determinar el coeficiente de utilización del haz (CU). Depende de: las características fotométricas del  proyector pre-seleccionado las propiedades lumínicas de la lámpara, las dimensiones de las áreas de interés las alturas de los postes

29 Determinación del número de proyectores necesarios
Determinar el  factor de conservación de la instalación (fc): Fc= FDF x FDS Donde: FDF=depreciación del flujo de la lámpara FDS=depreciación de la luminaria (FDS).

30 Método del flujo total Su objetivo es calcular la distancia de
separación de las luminarias tal que se garantice el nivel de iluminación media requerido

31 Se obtiene la distancia a través de la siguiente ecuación:
Método del flujo total Se obtiene la distancia a través de la siguiente ecuación: ФL= Flujo luminoso de la lámpara

32 Método del flujo total n=factor de utilización
representa una medida del rendimiento del conjunto lámpara-luminaria, y está dado por el cociente entre el flujo útil y el flujo emitido

33 Método del flujo total Fm= factor de mantenimiento
Cd= coeficiente de depreciación de las lámparas Em= nivel de iluminación media a= ancho de la calzada que se pretende iluminar

34 La iluminación y el medio ambiente

35 Impacto ambiental de los sistemas de alumbrado
La iluminación consume el 19% de toda la energía mundial. La implantación de alumbrado eficiente en sustitución del antiguo alumbrado propiciará un impresionante ahorro en gasto energético y en emisiones de CO2.

36 Tomemos conciencia Una reducción del 40% en el consumo energético de todo el alumbrado instalado en el mundo sería viable y permitiría ahorrar 106 mil millones de euros en costes energético. Lo que equivale a: 555 millones de toneladas de CO2 El consumo de millones de barriles de petróleo al año La producción anual de 530 centrales eléctricas de tamaño medio de 2 TWh/año

37 Optemos por alumbrado eficiente

38 Bibliografía http://www.tuveras.com/luminotecnia/exterior.htm