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5/16/2018 Efic Energet Inst Ilum - slidepdf.com
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃOEFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
0 – Principais grandezas da luminotecnia
1 - Importância da iluminação na factura energética
Metodologia para a obtenção de uma boa eficiência energética da instalação de
iluminação:
A – Utilização de lâmpadas de elevado rendimento luminoso
1DEEC - Arminio Teixeira
B – Poupança de energia com lâmpadas fluorescentesC – Classes de eficiência energética das lâmpadas
D – Utilização de balastros electrónicos
E – Utilização de armaduras de iluminação adequadasF – Verificação do índice de eficiência energética da iluminação
G - Escolha de um sistema de gestão da iluminação adequado
H – Aproveitamento da luz natural disponível
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
2DEEC - Arminio Teixeira
–
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Em luminotecnia consideram-se basicamente 4 grandezas:
- fluxo luminoso;
- intensidade luminosa;
GL01
3DEEC - Arminio Teixeira
- iluminação ou iluminância;- luminância;
Em relação a esta última grandeza, as fontes luminosas designam-se
por fontes primárias e os corpos iluminados por fontes secundárias.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
GL02
Fluxo luminoso (F ou Φ ) – luz emitida ouobservada num segundo.
Unidade: lm (lumen)
4DEEC - Arminio Teixeira
OBS.
Quantidade de luz: Q = F.t
Unidade: lm.s ou lm.h ou klm.h
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Esfera de Ulbricht
GL03
5DEEC - Arminio Teixeira
Utilizada para a medida dofluxo luminoso de uma
lâmpada.
A fonte luminosa a medir écolocada no seu interior.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
2r
S=ω
Ângulo sólido: quociente entre a superfície
abraçada sobre uma esfera com centro no
vértice do ângulo e o quadrado do raiodessa esfera:
GL04
6DEEC - Arminio Teixeira
O conjunto de ngulos s lidos numa esferarepresenta:
π π
44
2
2
=
r
r
A unidade de ângulo sólido é o esterradiano (sr).
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Intensidade luminosa (I) : fluxo luminoso
compreendido na unidade de ângulo sólido
no qual é emitido, pressupondo-se que a fonteluminosa é pontual
Unidade: candela (cd)
GL05
7DEEC - Arminio Teixeira
φ = I
Sexagésima parte da intensidade luminosade 1 cm2 do corpo negro.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
O corpo negro é realizado por um vaso fechadocontendo platina fundida e com uma abertura
de 1 cm2.
GL06
8DEEC - Arminio Teixeira
A intensidade emitida vale então 60 cd.
A fusão da platina consegue-se por meio de
correntes de indução de alta frequência.A observação do orifício faz-se durante a
solidificação para se evitar o inconveniente
da desigual distribuição de temperatura que
acompanha a fusão.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
S E r φ =
Iluminação ou iluminância: fluxo luminoso recebido por unidade de
área iluminada.
GL07
9DEEC - Arminio Teixeira
lux ft lm fc 764.10 / 112==
.
Um lux é a iluminância produzida por um fluxo de 1 lm, distribuído demodo uniforme sobre uma superfície de 1 m2.
Unidade inglesa: footcandle (fc).
Por exemplo, um campo de futebol cuja iluminância horizontal média seja
de 300 lux, sobre uma área de 105 m por 65 m, ou seja 6825 m2, recebe
um fluxo luminoso de 300 x 6825 = 2 047 500 lm.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
O fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas que iluminam o campo deve ser
superior a esse valor, para ter em atenção o fluxo perdido no interior do
projector e o fluxo que incide no exterior da área de jogo.A iluminância é uma unidade base da luminotecnia, à qual fazem referência
todas as recomendações e tabelas relativas ao nível de iluminação
10DEEC - Arminio Teixeira
A iluminância natural varia desde 0 até cerca de 100 000 lux, num dia com sollimpo.
A iluminação artificial necessária varia de 5 a 30 lux, para a iluminação
pública, até a centenas ou milhares de lux para iluminação interior, em função
das tarefas visuais que é necessário realizar.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
A medida do nível de iluminância realiza-se
por meio de um aparelho especial chamadoluxímetro, o qual consiste numa célula fotoeléctrica,
sobre a qual se faz incidir o fluxo luminoso, que
GL08
11DEEC - Arminio Teixeira
gera uma fraca corrente eléctrica, a qual aumentaem função do fluxo incidente.
Essa corrente mede-se com um miliamperímetro, de
forma analógica ou digital, calibrado directamente
em lux.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Luminância: quociente entre a intensidade I emitida por uma fonte
luminosa ou por uma superfície reflectora e a sua área aparente.
I L =
A área aparente é a área projectada num plano
GL09
12DEEC - Arminio Teixeira
aS
.
Unidade: cd/m2
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Se considerarmos uma armadura de iluminação constituída por uma esfera
opalina, com a considerada na figura (ver figura), com um diâmetro de 30
cm, emitindo em todas as direcções uma intensidade luminosa de 100 cd, a
sua luminância em qualquer direcção é dada por:
13DEEC - Arminio Teixeira
2
2 / 1415
3,04
100mcd
S
I L
a
=
×
== π
Verifica-se que, neste caso, a luminância permanece constante qualquer que
seja a direcção considerada.A luminância é uma grandeza fundamental para a visão, dado que é a
luminância dos objectos que nos dá a sensação visual.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
14DEEC - Arminio Teixeira
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Do mesmo modo, a luminância Lγγγγ de uma armadura de iluminação, com uma
área luminosa horizontal de 4500 cm2, numa dada direcção (ver figura), que
faça um ângulo γγγγ com a vertical e que emite nessa direcção uma intensidade
de 2000 cd, pode ser calculada da seguinte forma:
15DEEC - Arminio Teixeira
2
/ 4,6285º45cos45,0cos
mcd SS
L =×
=×
==γ
γ
γ
γ γ
em que:
Iγγγγ = intensidade emitida na direcção considerada;
Sγγγγ= área aparente da armadura vista da direcção considerada
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
A medida da luminância realiza-se por meio de
um aparelho especial chamado luminâncimetro.
Baseia-se em dois sistemas ópticos: um de
direcção e outro de medição.
GL10
16DEEC - Arminio Teixeira
Em relação à direcção, o aparelho orienta-se de
forma a que a imagem coincida com o ponto a
medir. Uma vez orientado, a luz que lhe chega
é convertida em corrente eléctrica medida deforma analógica ou digital, sendo os valores
dados em cd/m2.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Indicam-se de seguida alguns valores de luminância de vários tipos de fontes
luminosas:
Superfície do sol 1 650 x 106 cd /m2
O céu na direcção sul 16 000 cd /m2
O céu na direc ão norte 8 000 cd m2
17DEEC - Arminio Teixeira
Uma folha branca bem iluminada artificialm. 100 cd / m2
Uma estrada bem iluminada artificialmente 2 cd / m2
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18DEEC - Arminio Teixeira
-
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃOEFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
A partir de um estudo efectuado pela EDF em 1999 verificou-se que o custo de
electricidade destinado à iluminação representa entre 10 a 50% do consumo
total. Esse estudo indica os seguintes valores:
Sector considerado Peso médio na factura global de electricidade
Residencial 11%
Industria 15%
19DEEC - Arminio Teixeira
Colectividades locais 50%Comércio 23%
Escritórios 30%
Saúde 50%
Ensino, desporto 39%Este estudo mostra o impacto do consumo em iluminação na factura global de
electricidade e a importância do projecto de iluminação e dos sistemas de
comando e de gestão, que permitem reduzir este impacto na factura de
energia.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃOEFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
8% 3%
Edifício de Escritórios
20DEEC - Arminio Teixeira
24%
11%
54%
Iluminação
Ventilação
Climatização
Informática
Outros
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃOEFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Supermercado
21DEEC - Arminio Teixeira
32%
9%18%
28%
6%
Iluminação
Ventilação
Climatização
Refigeração
Cozinhas
Outros
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–
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Do ponto de vista luminotécnico podemos considerar as seguintes características das
lâmpadas:
-rendimento luminoso: indica o quociente entre o fluxo luminoso emitido pela
lâmpada e a potência eléctrica absorvida. Exprime-se em lm/W (lumen/Watt);
O rendimento luminoso varia entre 8 lm/W no caso de algumas lâmpadas de
incandescência e os cerca de 200 lm/W nas lâmpadas de vapor de sódio de
23DEEC - Arminio Teixeira
baixa press o.
-temperatura de cor: indica a cor aparente da luz emitida. Vem quantificada em
[K] (graus Kelvin); ao aumentar a temperatura de cor, a cor da luz emitida
passa de uma tonalidade quente a uma tonalidade mais fria (do avermelhado
para o azulado);A tabela seguinte indica a classificação da tonalidade de cor da luz emitida por
uma lâmpada:
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
24DEEC - Arminio Teixeira
-restituição de cores: indica a capacidade de uma fonte luminosa restituirfielmente as cores de um objecto ou de uma superfície iluminada.
É expressa por um índice chamado “índice de restituição de cores” (IRC). Este
índice vem expresso por um número compreendido entre 0 e 100.
A tabela seguinte indica a classificação do índice de restituição de cores emvários grupos:
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
26DEEC - Arminio Teixeira
-luminância: exprime a luminância ou brilho da fonte luminosa em função das
suas dimensões:
L = I/A
em que I exprime a intensidade luminosa na direcção dos olhos do observadore A a área visível da fonte luminosa (vista do ponto de observação).
Uma fonte luminosa com uma pequena superfície emissora de luz deverá ter
uma maior luminância do que uma fonte luminosa que tenha uma maior
superfície emissora.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Se estiverem presentes fontes luminosas de elevada luminância no campo
visual, aumenta o risco de cansaço visual e encandeamento.
-duração de vida média: dada pelo fabricante, indica o número de horas apósas quais 50% de um lote significativo de lâmpadas acesas deixa de emitir fluxo
luminoso.
27DEEC - Arminio Teixeira
,
incandescência, até às cerca de 60 000 horas, no caso das lâmpadas deindução.
Se considerarmos os LED, de luz branca, na classificação dos tipos de
lâmpadas, os quais têm sido cada vez mais aperfeiçoados no sentido de
substituição das lâmpadas de incandescência, podemos atingir uma duração devida média entre as 60 000 e as 100 000 horas.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
29DEEC - Arminio Teixeira
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
LÂMPADAS DE INCANDESCÊNCIA
De utilização cada vez menos frequente.
-rendimento baixo: 10 lm/W;
-muito boa restituição de cores;
-reduzida duração de vida média: 1000 horas;
30DEEC - Arminio Teixeira
-temperatura de cor: 2700 ºK;
-com ligação directa à rede;-preço baixo;
-com ampola de vidro de várias formas, e cores;
-principais tipos:-de vidro soprado;
-de vidro prensado;
-reflectoras;
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31DEEC - Arminio Teixeira
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
No ano de 2007 uma empresa internacional (GE) procurou desenvolver lâmpadas
incandescentes mais eficientes, tendo na altura anunciado o desenvolvimento da HEI
(high efficiency incandescent), uma lâmpada que poderia atingir um rendimento de 30
lm/W (o dobro das lâmpadas incandescentes actuais).
No entanto o seu programa de desenvolvimento foi cancelado para realizar
investimentos focados no desenvolvimento de lâmpadas baseadas em leds, ficando
32DEEC - Arminio Teixeira
assim de lado o desenvolvimento das convencionais.
Com a proibição das lâmpadas incandescentes a União Europeia espera reduzir asemissões de dióxido de carbono em 32 milhões de toneladas por ano, ou seja um
décimo das emissões anuais de gases com efeito de estufa no mundo.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
33DEEC - Arminio Teixeira
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
VIDRO SOPRADO VIDRO PRENSADO (PAR)
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
LÂMPADAS DE HALOGÉNEO
Baseiam-se no ciclo de halogéneo regenerativo.
Menor tamanho que as incandescentes para a mesma potência;
Gás de enchimento: fluor, bromo, iodo;-rendimento: cerca de 25 lm/W;
-muito boa restituição de cores;
35DEEC - Arminio Teixeira
-
-temperatura de cor: 3000 ºK;-ligação directa à rede ou alimentação por tensão reduzida;
-sem duplo invólucro → necessitam de cuidados no manuseamento;
-ciclo de funcionamento a alta temperatura (cerca de 2000 ºC)→ emissão de valores
mais elevados de UV e radiação azul que as lâmpadas normais;-principais tipos:
-normais;
-de duplo invólucro;
-de tensão reduzida;-com reflector interno (normais e dicroicas);
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36DEEC - Arminio Teixeira
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
37DEEC - Arminio Teixeira
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
LÂMPADAS DE LUZ MISTA
Combinação de lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão e incandescente.
-rendimento: 26 lm/W;
-restituição de cores média;
-duração de vida média: 2000 horas;
38DEEC - Arminio Teixeira
-com ligaç o directa rede;
-com ampola de vidro de várias formas, e cores;-usadas em iluminação de estabelecimentos comerciais (principalmente de
montras);
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
LÂMPADAS DE VAPOR DE MERCÚRIO DE ALTA PRESSÃO
Emitem luz de aparência branca-azulada.
-rendimento: 36 a 60 lm/W;
-índice de restituição de cores: 40 a 57;
-duração de vida média: 10 000 a 12 000 horas;
40DEEC - Arminio Teixeira
-tempo de arranque e de re-arranque: 4 e 6 minutos;
-necessitam de aparelhagem auxiliar: balastro e condensador;-usadas em iluminação pública e em iluminação industrial;
-têm vindo a ser substituídas por lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão, de
maior rendimento luminoso;
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
LÂMPADAS DE VAPOR DE SÓDIO DE ALTA PRESSÃO
Emitem luz de aparência amarelo-alaranjada.
-rendimento: até 120 lm/W;-índice de restituição de cores: 25 a 60; vapor de sódio de luz branca: IRC = 80;
-temperatura de cor: 1900 a 2500 ºK;
43DEEC - Arminio Teixeira
-duraç o de vida m dia: 12 000 horas;
-tempo de arranque e de re-arranque: 5 minutos e 1 minuto;-necessitam de aparelhagem auxiliar: balastro, ignitor e condensador;
-a iluminação com estas lâmpadas causa uma impressão mais agradável do que
com as de vapor de mercúrio de alta pressão;
-preço mais elevado do que as de mercúrio mas com maior rendimento luminoso;-usadas em iluminação pública e em iluminação industrial;
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
46DEEC - Arminio Teixeira
Ê É Õ Ã
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
LÂMPADAS DE VAPOR DE MERCÚRIO DE IODETOS
Emitem radiação nas três cores primárias: vermelho, verde e azul→ bom IRC.
-rendimento: até 80 lm/W;-índice de restituição de cores: 85 a 95;
-temperatura de cor: 3000 a 7000 ºK;
47DEEC - Arminio Teixeira
-duraç o de vida m dia: 3 000 a 9 000 horas;
-tempo de arranque e de re-arranque: 4 minutos e 10 minutos;-necessitam de aparelhagem auxiliar: balastro, ignitor e condensador;
-usadas quando a restituição de cores tem uma importância primordial, em
interiores e em exteriores;
-de emissores atómicos (iodetos de sódio, indio e tálio) → espectro de riscas;-de emissores moleculares (mistura de cloreto e iodeto de estanho)→ espectro
contínuo;
-preço elevado;
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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C Ê C GÉ C S S ÇÕ S ÇÃO
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
LÂMPADAS FLUORESCENTES
A lâmpada fluorescente é uma lâmpada de vapor de mercúrio de baixa pressão.
A descarga emite radiação ultravioleta que é transformada em radiação visível na
camada fluorescente que reveste o interior do tubo de descarga.-rendimento: até 100 lm/W;
-índice de restituição de cores: 85 a 95;
51DEEC - Arminio Teixeira
-temperatura de cor: 2700 a 5000 ºK;
-duração de vida média: 7 500 a 10 000 horas; a duração de vida diminui com amaior frequência de acendimentos;
-com balastro electrónico a duração de vida média aumenta em 50%;
-tempo de arranque e de re-arranque: balastro magnético → instantâneo com
cintilação; balastro electrónico → instantâneo;-necessitam de aparelhagem auxiliar: balastro magnético → balastro e
condensador; balastro electrónico → não necessita de condensador (cos ϕ = 0,95);
-são as lâmpadas mais utilizadas em iluminação interior, com uma larga gama de
temperatura de cor;
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Primeiras lâmpadas fluorescentes → tubo de descarga com 38 mm de diâmetro (tipo T12);
Utilizavam um pó fluorescente comum.
Lâmpadas fluorescentes actuais→ tubo de descarga com 26 mm de diâmetro (tipo T8);
São tri-fosfóricas e têm apenas 3 mg de mercúrio.
56DEEC - Arminio Teixeira
Lâmpadas fluorescentes de última geração→ tubo de descarga com 16 mm de diâmetro (tipo T5);
Um novo pó tri-fosforo garante um melhor rendimento e uma melhor restituição de cores.
Proporcionam o seu fluxo nominal a uma temperatura ambiente de 35ºC enquanto as T8 o fazem a
25ºC.
Funcionam apenas balastros electrónicos.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
As lâmpadas fluorescentes são a forma clássica para uma iluminação
económica. O seu alto rendimento e longa duração de vida garantem a sua
aplicação nas mais diversas áreas residenciais, comerciais e industriais.
As primeiras lâmpadas fluorescentes desenvolvidas apresentavam um diâmetro
do tubo de 38 mm (designadas por T10 / T12) e utilizavam no seu
revestimento interno um ó fluorescente comum.
57DEEC - Arminio Teixeira
A grande evolução das lâmpadas fluorescentes ao longo dos anos tem a havercom a redução do seu diâmetro e a melhoria da qualidade da luz.
Apareceram posteriormente as lâmpadas TL-D, com um diâmetro do tubo de 26
mm (T26), trifosfóricas, e que são actualmente usadas em quase todos os
campos de aplicação, com um fluxo luminoso quase constante ao longo da vidaútil e com uma mortalidade muito reduzida. Além disso estas lâmpadas têm
apenas 3 mg de mercúrio, ou seja um valor muito inferior às lâmpadas
fluorescentes iniciais.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Actualmente existem também lâmpadas fluorescentes do tipo T5, com uma
considerável redução do diâmetro do tubo, que passa a ser de 16 mm em vez
dos 26 mm.
Os benefícios associados a estas características são uma redução extraordináriado tamanho das armaduras, um melhor controlo do feixe luminoso e um
aumento do rendimento luminoso. Um novo ó trifósforo arante um melhor
58DEEC - Arminio Teixeira
rendimento e uma melhor restituição de cores.Além disso as lâmpadas T5 proporcionam o seu fluxo nominal a uma
temperatura ambiente de 35ºC enquanto que as T8 o fazem a 25ºC.
As lâmpadas T5 utilizam sempre balastros electrónicos, beneficiando das
vantagens próprias deste sistema.Estas lâmpadas têm o recorde de rendimento nas lâmpadas fluorescentes,
ultrapassando a mítica barreira dos 100 lm/W.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Existem lâmpadas T5 de alto rendimento (tipo HE – high eficiency) e de
elevado fluxo (tipo HO – high output).
A figura seguinte mostra uma lâmpada fluorescente T8 e uma lâmpada
fluorescente T5.
59DEEC - Arminio Teixeira
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As lâmpadas fluorescentes T5 representam 20% de economia em relação ao
sistema T8 e 40% em relação às lâmpadas T10/T12.
Além disso, apresentam apenas 8% de depreciação do fluxo luminoso no final
de sua vida útil.São, portanto, as lâmpadas ideais para aplicações com pé-direito elevado ou
com iluminação indirecta.
60DEEC - Arminio Teixeira
Com a sua leveza e elegância estas lâmpadas permitem a criação de sistemas
de iluminação eficientes e altamente decorativos.
Um gráfico da página seguinte mostra claramente que a lâmpada T5 dá o seu
fluxo máximo a uma temperatura de 35ºC enquanto que a lâmpada T8 o atinge
a 25ºC.Outro gráfico da página seguinte mostra a variação da duração de vida das
lâmpadas T5 e das lâmpadas T8, em função do número de horas de
funcionamento por acendimento.
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Ç Ç
ECO-TUBOS
Um eco-tubo permite modernizar uma
armadura com lâmpada fluorescente T8,
rapidamente, mediante a substituição da
lâmpada T8 por um eco-tubo constituído
62DEEC - Arminio Teixeira
electrónico do tipo A2 e com umalâmpada fluorescente do tipo T5.
O eco-tubo encaixa nos suporte de uma
lâmpada T8, bastando retirar o
arrancador para desactivar o balastroconvencional. Na página seguinte
indicam-se numa tabela as principais
características dos eco-tubos.
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LÂMPADAS FLUORESCENTES COMPACTAS
A lâmpada fluorescente compacta é considerada uma lâmpada de baixo consumo e de
baixa emissão térmica.
O seu principio de funcionamento é idêntico ao das fluorescentes normais, mas tem umou mais tubos de descarga em forma de U, para tornar a lâmpada mais compacta.
-rendimento: de 40 a 60 lm/W; o seu rendimento luminoso é relativamente
64DEEC - Arminio Teixeira
limitado devido ao tamanho do tubo de descarga;
-índice de restituição de cores: 85 a 95;-temperatura de cor: 2700 a 5400 ºK;
-duração de vida média: 7 500 a 10 000 horas; a duração de vida diminui com a
maior frequência de acendimentos;
-existem com casquilho E27 ou E14 para substituição directa das lâmpadas deincandescência e com reflector interno para substituição das lâmpadas de
halogéneo com reflector interno;
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Existem lâmpadas fluorescentes compactas com arrancador incorporado e com
casquilho Edison para ligação directa à rede e substituição das lâmpadas
incandescentes.
Outro tipo necessita de balastro externo, convencional ou electrónico.
65DEEC - Arminio Teixeira
Um outro tipo tem um casquilho de 4 contactos, para utilizaç o com balastro
electrónico, permitindo uma regulação contínua do fluxo luminoso, também utilizávelem armaduras de iluminação de emergência.
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LÂMPADAS DE VAPOR DE SÓDIO DE BAIXA PRESSÃO
São as lâmpadas de maior rendimento luminoso, atingindo os 200 lm/W.
-índice de restituição de cores: praticamente nula;-temperatura de cor: 1700 ºK;
-duração de vida média: 12 000 horas;
68DEEC - Arminio Teixeira
-tempo de arranque e de re-arranque: 10 minutos e instant neo;
-necessitam de aparelhagem auxiliar: balastro, ignitor (alguns tipos) econdensador;
-a luz emitida é monocromática amarela;
-devido ao seu carácter monocromático garantem uma elevada acuidade visual;
-usadas principalmente em iluminação pública e em iluminação de vigilância;
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LÂMPADAS DE INDUÇÃO
São lâmpadas que não têm eléctrodos mas sim um núcleo de ferrite, que cria um
campo magnético induzindo uma corrente eléctrica no gás, provocando a sua ionizaçãoe a emissão de radiação luminosa visível.
Funcionam a alta frequência, o que permite obter uma luz confortável e sem
70DEEC - Arminio Teixeira
oscilaç es.
-rendimento luminoso: de 60 a 80 lm/W;-índice de restituição de cores = 80;
-temperatura de cor: 2700 ºK a 4000 ºK;
-duração de vida média: 60 000 horas;
-tempo de arranque e de re-arranque: rápido e sem cintilação;-necessitam de aparelhagem auxiliar: gerador de alta frequência externo;
-usadas principalmente em iluminação de túneis, iluminação de naves
industriais muito altas com manutenção difícil (difícil acesso às armaduras de
iluminação);
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Philips QL55, 85 and 165 Watt; 100 000 h
IRC = 80; várias temperaturas de cor
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LEDS (LIGHT-EMITTING DIODES)
Um LED é um diodo semiconductor, que emite luz por electro-luminescência.
É normalmente uma fonte de luz com uma pequena área, à qual se adiciona
normalmente uma lente para incrementar a luz emitida.
A cor da luz emitida depende da composição do material semicondutor utilizado, e pode
73DEEC - Arminio Teixeira
ser infravermelha, visivel ou ultravioleta.
Uma combinação de LEDS vermelhos, verdes e azuis pode produzir a impressão de luz
branca, embora actualmente os LEDS brancos raramente utilizem este principio.
Se o material emissor de um LED for um composto orgânico, é conhecido como umOLED (Organic Light Emitting Diode).
O melhor rendimento luminoso obtido com um OLED, até agora, é de cerca de 10% do
máximo teórico de 683 para a luz branca, ou seja cerca de 68 lm/W.
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Em relação às fontes de luz mais usuais os LEDS têm muitas vantagens:
-os LEDs têm maior rendimento do que as lâmpadas de incandescência;
-podem emitir luz de uma determinada cor, sem o uso de filtros;
-um LED pode ser desenhado de modo a focar a luz emitida, sem o uso de
reflectores externos;
-
74DEEC - Arminio Teixeira
cor da luz emitida, com a variação da corrente que os atravessa;
-são bastante robustos em comparação com os restantes tipos de lâmpadas;
-têm uma duração de vida útil bastante elevada: 35 000 a 50 000 horas,
embora a duração de vida total seja superior;
-os LEDS atingem o seu fluxo nominal muito rapidamente (menos de 100 ns);
-os LEDS podem ter dimensões muito reduzidas;-os LEDS não contêm mercúrio ao contrário de todos os tipos de lâmpadas
de vapor de mercúrio;
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LEDS – LIGHT EMITTING DIODES
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AMPOLAS COM LED LÍQUIDO
O chamado led liquido, muito recente (ano de 2009), possui
numerosas vantagens em comparação com as lâmpadastradicionais mas também em relação aos outros tipos de leds.
Estes leds são imersos num liquido dissipador de calor, solução
76DEEC - Arminio Teixeira
luminoso resolvendo simultaneamente o delicado problema da
dissipação térmica. A temperatura da ampola anda à volta dos
20ºC em utilização intensiva, contrariamente às temperaturas
bem mais elevadas dos leds mais potentes tradicionais (pondo
em perigo o utilizador, principalmente as crianças).
Actualmente existem com a potência de 4W apenas, com umfluxo luminoso de 200 lm, prevendo-se no próximo ano
aparecerem com potências de 8W, 12 W e 16 W.
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É utilizada uma alimentação em CA, à frequência de 50Hz ou de 60 Hz, o que além de
aumentar a duração de vida do led permite a sua utilização com alimentação à tensão
nominal da rede.
Estes leds têm uma duração de vida de 30 000 horas (10 anos para uma base de 8
horas por dia).
Graças ao processo de dissipação térmica através de um líquido o aumento importante
78DEEC - Arminio Teixeira
.
por líquido, com alhetas de dissipação térmica é inovador.
Permite resolver os problemas da dissipação e das perdas de luminosidade que se
encontram com uma utilização prolongada dos leds.
Permite resolver os problemas da dissipação e das perdas de luminosidade que se
encontram com uma utilização prolongada dos leds.
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O quadro seguinte permite efectuar uma comparação com outros tipos de lâmpadas
tradicionais.
79DEEC - Arminio Teixeira
O quadro seguinte indica as vantagens dos leds líquidos em relação aos leds
convencionais.
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A gama actualmente é constituída por 3 modelos:
- tipo globo, tipo tubular et tipo cogumelo;
- com os casquilhos standard E14, E27, B22;
- Potencia consumida: 4W;
- Temperatura de cor: 6000°K (branco frio).
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FIBRAS ÓPTICAS
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Lâmpada SLS (Sulphur lighting system)
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As lâmpadas incandescentes começaram no início do mês de Setembro a ser retirados
do mercado.
Ne Europa estas lâmpadas estão a ser substituídas por outras que oferecem maior
eficiência energética com o objectivo de poupar energia e o ambiente.Uma directiva comunitária em vigor proíbe a venda de lâmpadas de 100 W em todos os
países da União Europeia. Quem importar o produto a partir de agora incorre numa
88DEEC - Arminio Teixeira
.
alargada a lâmpadas de potência inferior até à abolição total prevista para 2012. Os
stocks existentes podem ser esgotados mas os fabricantes ficam proibidos de
encomendar mais material.
No quadro seguinte indicam-se os patamares previstos para o fim da utilização das
lâmpadas incandescentes.
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Uma das vantagens dos leds consiste em não conterem mercúrio, o qual não se degrada
no meio ambiente e é extremamente prejudicial para a saúde humana.
No gráfico seguinte mostra-se o esforço que tem sido feito ao longo dos anos no sentido
de reduzir o mais possível o conteúdo de mercúrio das lâmpadas fluorescentes. Emquase 30 anos o conteúdo de mercúrio foi reduzido cerca de 90%, pensando os
fabricantes conseguir reduzi-lo em mais 40% até 2012.
90DEEC - Arminio Teixeira
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MANUSEAMENTO DE LÂMPADAS NOVAS E GASTAS
91DEEC - Arminio Teixeira
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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98DEEC - Arminio Teixeira
C – Classes de eficiência energética das lâmpadas
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Em virtude da directiva 98/11/CE1 as lâmpadas destinadas a um uso
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Em virtude da directiva 98/11/CE1 as lâmpadas destinadas a um uso
doméstico devem ser munidas de uma etiqueta ‘energia’ (energy label).
Esta estqueta classifica as lâmpadas de uso doméstico em sete categorias de
eficácia energética. Esta classificação vai de A para “muito eficaz” a G para
“pouco eficaz”.
99DEEC - Arminio Teixeira
As lâmpadas fluorescentes e as lâmpadas fluorescentes compactas pertencem
normalmente às categorias A e B.As lâmpadas de halogéneo pertencem normalmente à categoria D. As
lâmpadas de incandescência pertencem normalmente às categorias E e F.
O cálculo relativo à categoria de eficiência energética faz-se de acordo com aDirectiva acima mencionada, a partir dos valores do fluxo luminoso e da
potência medidas.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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O consumo de uma lâmpada depende da sua potência e do seu tipo. Nestas
etiquetas indica-se:
- a categoria de eficiência energética (de A a G);
- o fluxo luminoso da lâmpada em lumen (emissão luminosa);
- a potência eléctrica absorvida pela lâmpada em W ;
100DEEC - Arminio Teixeira
- a duração de vida média em horas;
Nesta Directiva são apenas incluidas as lâmpadas que produzem luz visível
(de 400 a 800 nm).
São excluidas as lâmpadas que produzam um fluxo luminoso superior a 6500
lumen, as lâmpadas cuja potência absorvida é inferior a 4 W e as lâmpadasreflectoras.
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A etiqueta utilizada deve ser idêntica à indicada nas figuras seguintes:
101DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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A classe de eficiência energética de uma lâmpada deve ser determinada da
forma indicada a seguir.
As lâmpadas são classificadas na classe A se:- se forem do tipo fluorescente sem balastro integrado:
102DEEC - Arminio Teixeira
×+≤ ,,
- para outras lâmpadas:φ φ ×+≤ 0103,024,0W
em que:
φ é o fluxo luminoso da lâmpada;
W é a potência absorvida pela lâmpada em W;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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Se uma lâmpada não for classificada na classe A, deve ser calculada uma
potência de referência WR da forma seguinte:
lumen paraW R 34049,088,0 >×+≤ φ φ φ
×=
103DEEC - Arminio Teixeira
em que φ é o fluxo luminoso da lâmpada.Calcula-se então o índice de eficiência energética EI pela expressão:
R
I W
W E =
em que W é o potência absorvida pela lâmpada em W.
A categoria ou classe de eficiência energética é então determinada de acordo
com a tabela seguinte:
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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104DEEC - Arminio Teixeira
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105DEEC - Arminio Teixeira
– oupança e energ a com mpa as
fluorescentes
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
As lâmpadas fluorescentes devem ser desligadas quando se está fora do local de trabalho
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As lâmpadas fluorescentes devem ser desligadas quando se está fora do local de trabalho
por mais de 15-20 minutos.
Há muitos factores que levam a que muitas pessoas mantenham a iluminação ligada parapoupar energia.
106DEEC - Arminio Teixeira
O primeiro factor a crença de que se consome mais energia para efectuar o arranque
da iluminação fluorescente do que para a manter ligada.
O segundo factor consiste na crença de que ao ligar uma lâmpada fluorescente se
provoca um grande desgaste dos eléctrodos. Como todos os mitos sobre energia, há um
pouco de verdade nestas crenças.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
De facto, quando se liga uma lâmpada fluorescente, há um breve impulso de corrente
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, q g p , p
quando o balastro provoca uma sobretensão para permitir o arranque da lâmpada.
Esta corrente pode ser várias vezes superior à corrente normal de funcionamento da
lâmpada. No entanto, o pico de corrente não dura normalmente mais do que 1/10 de
segundo, e consome o equivalente a 5 segundos de funcionamento normal.
107DEEC - Arminio Teixeira
Portanto, se comutarmos (ligar/desligar) as lâmpadas fluorescentes com intervalos
inferiores a 5 segundos, será gasta mais energia do que no seu funcionamento normal.
As lâmpadas fluorescente, tal como todas os restantes tipos de lâmpadas, têm uma
duração de vida média determinada.
As lâmpadas fluorescentes têm uma duração de vida média baseada na quantidade de
horas em que são deixadas ligadas por cada acendimento. Este período de tempo é ,
para as lâmpadas fluorescentes, de cerca de 3 horas.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
De cada vez que uma lâmpada fluorescente é ligada, é desgastada uma pequena
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quantidade do revestimento dos eléctrodos.
Eventualmente, quando é gasta uma determinada quantidade do revestimento as
lâmpadas falham no arranque.
108DEEC - Arminio Teixeira
, ,
vida de 20 000 horas, quando são deixadas ligadas por cerca de 3 horas de cada vez que
são acesas. Isto significa que a lâmpada tem cerca de 6 667 arranques disponíveis (20000/3 = 6 667).
Maiores períodos de acendimento prolongam a duração de vida.
Se deixarmos as lâmpadas fluorescentes acesas por períodos inferiores a 3 horas,estamos a utilizar o número de potenciais arranques mais rapidamente. Se este período
for inferior estamos a utiliza-los mais lentamente.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
No entanto, estamos a pagar o custo da energia pelo tempo de funcionamento.
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, p g g p p
As lâmpadas mais eficientes são as que podem ser desligadas quando não são
necessárias.
Na tabela seguinte mostra-se o efeito da duração de cada acendimento na duração de
vida das lâmpadas.
109DEEC - Arminio Teixeira
3 horas 6 horas 12 horas 24 horas
20 000 24 000 28 000 34 000
Mas acendimentos longos gastam mais energia
Manter uma lâmpada ligada quando não é necessária resulta em despender dinheiro
sem qualquer finalidade.
Actualmente o aumento crescente das tarifas de energia eléctrica implicam um cuidadocrescente no consumo energético dos edifícios.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Se considerarmos o custo de energia durante uma ano para uma armadura com 3
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g p
lâmpadas fluorescente com balastro electrónico, para vários períodos de acendimento
teremos:
Período de acendimento por dia Horas anuais Custo anual
3 horas 1095 5.15€
110DEEC - Arminio Teixeira
6 horas 2190 10.29€
12 horas 4380 20.59€
24 horas 8760 41.17€
Existe um ponto para o qual o custo da energia que se poupa ao desligar a iluminação
fluorescente excede o custo de reduzir a duração de vida das lâmpadas através de
arranques mais frequentes.
Se considerarmos um custo da energia de 0.05€ por kWh, chegamos a um valor de 15 a20 minutos para esse ponto. Quanto maior for o custo da energia mais reduzido será
esse período. Se o custo da energia baixar esse período será mais longo.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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111DEEC - Arminio Teixeira
D – Utilização de balastros electrónicos
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF01
A f õ d b l t d lâ d fl t ã i t
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As funções dos balastros de lâmpadas fluorescentes são as seguintes:
- pré-aquecer os eléctrodos para provocar a emissão de electrões;
- produzir a tensão de arranque para iniciar a descarga;- limitar a corrente de funcionamento a um valor correcto;
112DEEC - Arminio Teixeira
Há vários tipos de balastros magnéticos disponíveis: os mais usuais são
apropriados para o funcionamento com arrancadores; menos vulgares são os
destinados ao funcionamento com lâmpadas de arranque rápido, com eléctrodos
pré-aquecidos e com circuito semi-ressonante.
Em relação às perdas os balastros magnéticos podem ser classificados em 3
Classes: B (baixas perdas), C (standard), e D (altas perdas).
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF02
A tabela seguinte indica a potência máxima absorvida pelo conjunto
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lâmpada +balastro para cada uma das classes de
balastros:Tipo de lâmpada Potência da lâmpada B1 B2 C D
18 W <= 24 W <=26 W <=28 W >28 W
Fluorescente lineares 36 W <= 41 W <=43 W <=45 W >45 W
113DEEC - Arminio Teixeira
(casquilho G13) 58 W <=64 W <=67 W <=70 W >70 W
13 W <=17 W <=19 W <=21 W >21 W
Fluorescentes compactas 18 W <=24 W <=26 W <=28 W >28 W
(casquilho 2G11) 26 W <=32 W <=34 W <=36 W >36 W
18 W <=24 W <=26 W <=28 W >28 W
Fluorescentes compactas 24 W <=32 W <=30 W <=34 W >34 W
(casquilho G24) 36 W <=41 W <=43 W <=45 W >45 W
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF03
Como consequência directa do protocolo de Kyoto uma directiva da União
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Como consequência directa do protocolo de Kyoto, uma directiva da União
Europeia veio estabelecer as disposições aplicáveis à eficiência energética
dos balastros das fontes de iluminação fluorescentes.Os balastros da classe D, de maior consumo energético, deixaram de poder ser
114DEEC - Arminio Teixeira
. .
A partir de Novembro de 2005 passará a ser proibida a venda dos balastros da
classe C (magnéticos standard).
A partir de Dezembro de 2005 está prevista a possibilidade dos balastros das
classes B1 (muito baixas perdas) e B2 (perdas reduzidas) serem igualmente
proibidos.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF04
O b l t l t ó i tã di í i d d i í i d dé d d 80
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Os balastros electrónicos estão disponíveis desde o início da década de 80.
Melhorias nas performances destes balastros e o custo cada vez maior da
energia resultaram num aumento da utilização dos mesmos a partir doinício da década de 90.
115DEEC - Arminio Teixeira
Os balastros electrónicos melhoram o rendimento das lâmpadas
convertendo a frequência standard de 50 Hz em alta frequência , geralmenteem 25 kHz a 40 kHz. O funcionamento das lâmpadas a estes elevadas
frequências produz a mesma quantidade de luz, com um consumo de 12 a
25 % mais baixo.
A utilização de balastros electrónicos tem portanto uma série de vantagens:
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF05
- aumento do rendimento luminoso: as lâmpadas podem produzir
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cerca de mais 10% de luz para a mesma potência absorvida;
alternativamente a potência absorvida pode ser reduzida, para
a mesma saída de luz;
116DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF06
- eliminação do flicker: numa lâmpada funcionando a 50 Hz a luz extingue-se
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duas vezes por ciclo na passagem da corrente por zero.
Isto produz o flicker, o qual provoca cansaço visual. Produz também o efeito
estroboscópico, com efeitos potencialmente perigosos no caso de existirem
máquinas rotativas. Com o funcionamento da lâmpada a alta frequência a
117DEEC - Arminio Teixeira
emissão de luz é contínua, eliminando-se portanto o flicker.
- eliminação do ruído audível: como os balastros electrónicos funcionamacima da gama audível de frequências, o problema do ruído é eliminado.
O familiar ruído dos balastros convencionais é provocado pelas vibrações
mecânicas das chapas laminadas do seu núcleo, e possivelmente tambémpela bobine, vibrações estas que se propagam à armadura e à superfície na
qual está fixada, ampliando ainda mais o ruído.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF07
-menor potência absorvida: um balastro electrónico consome menos
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menor potência absorvida: um balastro electrónico consome menos
potência e portanto dissipa menos calor do que um balastro magnético
convencional. Esta redução de potência é possível porque: a alta frequência,a lâmpada pode funcionar a uma potência mais baixa, com a mesma emissão
118DEEC - Arminio Teixeira
perdas num balastro magnético. Podem conseguir-se reduções de custo da
energia de 20 a 25%.
-aumento da duração de vida da lâmpada: um balastro electrónico efectua
um pré-aquecimento dos eléctrodos antes de aplicar um impulso controlado
de tensão, diminuindo o desgaste do material emissor de electrões dos
eléctrodos. Isto aumenta a duração de vida da lâmpada.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
IFL08
-controlo versátil do fluxo luminoso: existem balastros electrónicos que
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permitem a regulação do fluxo luminoso. Isto permite uma poupança
considerável de energia nas situações em que a iluminação está ligada a
um sistema de controlo automático, detectando níveis de iluminação e
ajustando o fluxo da lâmpada, de forma a manter um nível constante.
119DEEC - Arminio Teixeira
A iluminação pode também ser programada para uma diminuição do fluxo
luminoso quando determinadas áreas não estão a ser usadas.Os balastros electrónicos podem incorporar feddback para detectar as
condições de funcionamento das lâmpadas, de forma a que as lâmpadas
sejam desligadas no caso de anomalias de funcionamento. O seufuncionamento pode ser em AC , quer em DC, no caso da iluminação de
emergência.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
IFL09
-diminuição de peso e de tamanho: devido à elevada frequência de
f i t t éti b l t l t ó i ã
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funcionamento, os componentes magnéticos num balastro electrónico são
compactos e leves (núcleos de ferrite), em vez dos enrolamentos e núcleo
de aço laminado dos balastros magnéticos.
120DEEC - Arminio Teixeira
Um balastro electrónico tem o seguinte diagrama de blocos indicado na figura
seguinte, na qual cada bloco tem as seguintes funções:A – bloco de filtragem: filtra interferências de rádio-frequência;
B – rectificador: converte AC para DC;
C – pré-conversor: reduz os harmónicos e estabiliza a tensão para ooscilador de alta frequência;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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121DEEC - Arminio Teixeira
D – oscilador de alta frequência: converte DC para AC (alta
frequência) e alimenta a lâmpada com tensão AC;
E – carga: a lâmpada;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
F – circuito de controlo:
t l d
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- controla o processo de arranque;
- comuta o balastro para standby se necessário;
- controla o oscilador de HF;
G – interface de controlo: isola o circuito de controlo de tensão
122DEEC - Arminio Teixeira
reduzida da tensão normal do balastro;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF10
Os balastros electrónicos podem ser classificados nas seguintes classes:
A1 balast os elect ónicos com eg lação
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A1: balastros electrónicos com regulação;
A2: balastros electrónicos com baixas perdas;
A3: balastros electrónicos standard;
123DEEC - Arminio Teixeira
Os balastros electrónicos que permitem a regulação do fluxo luminoso da
lâmpada possuem uma entrada específica para o sinal de regulação, a qualpode ser de dois tipos:
- regulação analógica 1-10 V;
- regulação digital;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF11
Sistema de regulação analógico 1-10 V
Neste sistema é aplicada uma tensão DC variável entre 1 V e 10 V sendo o
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Neste sistema é aplicada uma tensão DC variável entre 1 V e 10 V, sendo o
fluxo luminoso da lâmpada proporcional à tensão de regulação. Existem
controladores específicos para este tipo de regulação, sendo os mais comuns
os do tipo potenciómetro.
124DEEC - Arminio Teixeira
O dispositivo a regular cria uma tensão contínua nos terminais de controlo,
sendo ligado a esses terminais um potenciómetro.A variação de resistência do potenciómetro serve para ajustar o fluxo
luminoso
emitido pela lâmpada: 10 volt (máximo brilho; linha de controlo aberta); 1volt
(brilho mínimo; linha de controlo curto-circuitada).
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125DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF13
Sistema de regulação digital
A l ã é f t d i l di it l d id l i t d t l
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A regulação é efectuada por um sinal digital produzido pelo sistema de controlo.
A tecnologia digital abre novas opções desde a transmissão isenta de erros
até ao endereçamento individual de componentes.
Para a transmissão isenta de erros usa-se o códi o Manchester: como o bus de
126DEEC - Arminio Teixeira
dados tem 2 condutores (2 linhas de transmissão), para cada bit enviado numa
linha é também enviado o seu inverso na outra linha, sendo estes bits
comparados no destino.
Como o sistema está constantemente a comparar os sinais das duas linhas (bus)
quando detecta inconsistência a informação é ignorada e é enviado novo bit.Desta forma o sistema digital garante uma maior fiabilidade.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF14
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127DEEC - Arminio Teixeira
Protecção contra perturbações no sinal de transmissão durante a operação
de regulação
Há actualmente 2 standards no mercado que diferem ligeiramente no que
diz
respeito ao protocolo de transmissão digital:
- DSI: digital serial interface;
- DALI: digital adressable lighting interface;
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128DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF15
Simples botões de pressão podem ser usados para comandar, regular e mesmo
programar instalações. Com o conceito de sistema aberto e flexível não há
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programar instalações. Com o conceito de sistema aberto e flexível não há
limites:
- controlo por infravermelhos;
- controlo por sensores de luz constante;
129DEEC - Arminio Teixeira
- controlo por detectores de presença;
- utilização com sistemas de gestão integrada (DALI, EIB, LONWORKS);Quando se der a utilização conjunta de balastros electrónicos, sensores de luz e
detectores de presença podem ser atingidas reduções de 70% no consumo de
energia.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Na figura seguinte
indicam-se as poupanças
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indicam se as poupanças
de energia que se podem
obter com a utilização de
balastros electrónicos
130DEEC - Arminio Teixeira
simples ou associados a
outros dispositivos depoupança de energia.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
AII16
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131DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF17
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132DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF18
Interface bastante compacta incorporando um sensor do tipo luz constante,
um detector de presença e um receptor de infravermelhos:
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um detector de presença e um receptor de infravermelhos:
133DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF19
Podemos enumerar as seguintes vantagens do sistema DALI:
bl i l d li h d d ( l id d )
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- cablagem simples das linhas de comando (sem polaridade);
- controlo individual de cada dispositivo ou circuito (endereçamento);- possibilidade de controlo simultâneo de todos os dispositivos;
134DEEC - Arminio Teixeira
- ,
- controlo do estado dos equipamentos (falha de lâmpada, etc.);
- procura automática de todos os dispositivos;
- regulação por curva logarítmica;
- sistema inteligente ( cada dispositivo guarda endereço individual, circuito, etc.)
- custo mais baixo e mais funcionalidade quando comparado com sistemas
analógicos 1-10 Volt;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
ILF20
Os balastros electrónicos oferecem um conjunto de vantagens em relação aos
balastros convencionais, de entre os quais se podem citar os seguintes:
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, q p g
- poupança de energia entre 20% e 30%;
- ausencia de cintilação durante o funcionamento, devido à alta frequência;
- desli a automaticamente as lâmpadas em caso de anomalia;
135DEEC - Arminio Teixeira
- religação automatica das lâmpadas após correcção da anomalia;
- baixo campo magnético;- alto factor de potência (>0,95);
- baixa temperatura de funcionamento;
- fluxo constante independente da tensão de alimentação;- vida útil da lâmpada aumenta cerca de 50%;
- funcionamento em CC;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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136DEEC - Arminio Teixeira
– zaç o e arma uras e
iluminação adequadas
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
TIPOS BÁSICOS DE ARMADURAS
As armaduras podem ser divididas em três grupos conforme o tipo de
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lâmpada utilizada:
- armaduras para lâmpadas fluorescentes;- armaduras para lâmpadas de descarga de alta pressão;
137DEEC - Arminio Teixeira
- armaduras para lâmpadas de halogéneo;
- armaduras para lâmpadas fluorescentes compactas;No que diz respeito à tipo de aplicação, podemos considerar:
-as armaduras funcionais;
-as armaduras decorativas;
As armaduras funcionais são armaduras convenientemente estudadas sob o
ponto de vista luminotécnico, de forma a obter a distribuição luminosa
adequada ao fim em vista, com o melhor rendimento possível.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Os fabricantes deste tipo de armaduras fornecem, em regra, os respectivosdados fotométricos de forma a possibilitar o cálculo luminotécnico de uma
instalação
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instalação.
As armaduras decorativas são armaduras com um estudo mais cuidadoso do
ponto de vista estético, mas sem grandes preocupações de optimização no que
diz res eito à distribui ão fotométrica e ao rendimento luminoso.
138DEEC - Arminio Teixeira
Normalmente não estão disponíveis os respectivos dados fotométricos.
No que diz respeito ao tipo de montagem podemos classificar as armaduras nos
seguintes tipos:
-para montagem saliente;
-para montagem encastrada;-para montagem em calha electrificada;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
No que diz respeito à luminância podemos classificar as armaduras nos
seguintes tipos:
B i l i â i
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Baixa luminância
As curvas limite de luminância da armadura estão à esquerda da curvalimite da classe de qualidade B, correspondente a 1000 lux.
º º
139DEEC - Arminio Teixeira
,
são inferiores a 300 cd/m2.
Os ângulos de cut-off , nos 2 planos considerados, são inferiores a65º.
Muito baixa luminância, categoria 2
As curvas limite de luminância da armadura estão à esquerda da curva
limite da classe de qualidade A, correspondente a 1000 lux.Para os ângulos compreendidos entre os 75º e os 85º, as luminâncias
são inferiores a 200 cd/m2.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Os ângulos de cut-off , nos 2 planos considerados, são inferiores a 60º.
Muito baixa luminância, categoria 1
A li it d l i â i d d tã à d d
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As curvas limite de luminância da armadura estão à esquerda da curva
limite da classe de qualidade A, correspondente a 2000 lux.Para os ângulos compreendidos entre os 55º e os 85º, as luminâncias
140DEEC - Arminio Teixeira
.
Os ângulos de cut-off , nos 2 planos considerados, são inferiores a 55º.
ARMADURAS PARA LÂMPADAS FLUORESCENTES
Tipos básicos de armaduras
As armaduras com uma ou mais lâmpadas fluorescentes são as mais utilizadas
em aplicações comerciais, isto é, em escritórios, armazéns, estabelecimentoscomerciais, etc.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
BZ02
Constituem também o tipo preferido em muitas aplicações industriais, quando
a altura de montagem for inferior a cerca de seis metros.
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A gama de armaduras deste tipo é extensa. Na sua forma mais simples uma
armadura com lâmpada fluorescente consiste numa régua de montagem, ondeestá alojado o balastro, com a lâmpada à vista.
141DEEC - Arminio Teixeira
No extremo da gama estão as armaduras com várias lâmpadas, ventiladas,
com reflectores (espelhos ou outros) e com grelha ou difusor prismático.O que distingue os diferentes tipos de armaduras é o tipo de controle de luz
utilizado, o número de lâmpadas e o método de montagem (montagem no
tecto ou montagem encastrada).O controle de luz consiste em dirigir a luz nas direcções necessárias, reduzindo
a intensidade luminosa em direcções nas quais possa produzir encandeamento.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
4Z03
A única armadura utilizada sem qualquer tipo de controle de
luz é a régua de montagem com lâmpadas fluorescentes.
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No entanto, a maioria das armaduras incorporam reflectores
Régua montagem
142DEEC - Arminio Teixeira
(pintados ou espelhados), grelha, lâminas, chapas prismáticas
ou difusores opalinos.
Reflector industrial Difusor opalino Difusor prismático
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Nas armaduras do tipo reflector industrial, o encobrimento transversal das
fontes é dado, neste caso, pelos paineis laterais da armadura ou por
fl t i ã it tili d t ti d d
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reflectores, os quais são muitas vezes utilizados com este tipo de armadura.
A luminância de uma armadura com difusor opalino é praticamente uniforme
143DEEC - Arminio Teixeira
em todas as direcções. Tais armaduras não produzem portanto o controlo
direccional da luz necessário para eficientes instalações de elevado nível deiluminância. Estas armaduras de iluminação não devem ser utilizadas para
níveis de iluminância superiores a 250 lux.
Um difusor prismático dá à luz um carácter direccional, reduzindo ao mesmo
tempo a luminância da armadura em direcções nas quais poderia haver
encandeamento.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Em alguns casos o próprio reflector é desenhado para providenciar um certo
ângulo de cut-off, mas nos casos em que há necessidade de um efectivo
encobrimento das fontes são necessárias grelhas
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encobrimento das fontes são necessárias grelhas.
A grelha, ocultando as lâmpadas do olhar, serve também para reduzir aluminância da armadura em direcções nas quais poderia haver
144DEEC - Arminio Teixeira
.
A utilização de lâminas dá apenas um encobrimento longitudinal.
Armad. com grelha Armad. com lâminas Armad. óptica parab.+lâminas
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Armaduras utilizadas em áreas especiaisAs armaduras para utilização em locais poeirentos ou húmidos são de dois
tipos. Num dele a lâmpada ou lâmpadas estão expostas, mas as ligações entre
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p p p p , g ç
as lâmpadas e os suportes são estanques.
145DEEC - Arminio TeixeiraRégua de montagem com um IP 65
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
No outro tipo a lâmpada, ou lâmpadas, são protegidas por um difusor em
material plástico, tornando a armadura estanque. Em cada caso, o tipo de
vedação determina o grau de resistência das armaduras à penetração de água
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vedação determina o grau de resistência das armaduras à penetração de água
e pó.
146DEEC - Arminio Teixeira
Armadura fechada estanque com um IP 67
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Há dois tipos de armaduras utilizadas em áreas com risco de incêndio ou deexplosão. Num dos casos, a armadura é construída para resistir à pressão
causada por uma explosão interna, prevenindo qualquer risco de incêndio ou de
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explosão como consequência da presença de gases inflamáveis ou explosivos
envolvendo a armadura. Isto significa que a armadura deve ser de construção
robusta: o cor o da armadura deve ser de a o e o vidro do ti o duro.
147DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
No outro tipo de armaduras utiliza-se o principio da vedação entre o corpo daarmadura e o difusor, eliminando-se praticamente a possibilidade da entrada de
gases explosivos para o seu interior.
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Se, não obstante esta precaução, penetrarem substâncias explosivas no seu
interior, dispositivos especiais de segurança no circuito evitam a possibilidade de
ex losão.
148DEEC - Arminio Teixeira
As lâmpadas fluorescentes utilizadas, nestes casos, são lâmpadas TLX. Neste
tipo de lâmpadas os terminais são longos e de grande diâmetro, construídos deforma a assegurar o máximo de contacto com os suportes.
Isto destina-se a evitar a ocorrência de arcos eléctricos durante o arranque. Não
utilizam arrancador, o que reduz também a possibilidade da formação de arco
nos contactos do arrancador.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
A directiva ATEX (directiva 94/9/EC) é a nova lei Europeia para osequipamentos a instalar em ambientes com risco de explosão, e foi transcrita
para a legislação portuguesa pelos Decretos-Lei 112/96 e 262/2003.
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As armaduras de iluminação para locais com riscos de explosão devem
satisfazer a esta directiva.Alguns exemplos de locais deste tipo são os seguintes: industria química e
149DEEC - Arminio Teixeira
petroquímica, industria farmaceutica, distribuição de carburantes, industria
alimentar (armazenamento de cereais, farinha e açucar), laboração da
madeira, centrais térmicas a gás, etc.
Mostram-se de seguida dois exemplos de marcação deste tipo de armaduras.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Indicamos a seguir, a titulo de exemplo, as perdas obtidas com diferentes tipos
de armaduras de iluminação, encontrados frequentemente em instalações de
iluminação com mais de 15 anos
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iluminação com mais de 15 anos.
150DEEC - Arminio Teixeira
C – balastros pouco eficientes
Os balastros tradicionais ou electromagnéticos têm um consumo equivalente a
20% do consumo da lâmpada fluorescente. Este consumo é de 14% para os
balastros electromagnéticos de baixas perdas.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Quanto aos balastros electrónicos, eles têm perdas fracas, da ordem de 10%da potência da lâmpada, e mesmo com algumas lâmpadas fluorescentes
conseguem diminuir a potência das mesmas melhorando a sua eficácia
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energética.
Finalmente, os balastros com regulação de fluxo, do tipo A1, integrados num
151DEEC - Arminio Teixeira
s s ema com regu aç o e uxo, po em con r u r para re uz r a n a ma s as
perdas, dependendo da percentagem de regulação do fluxo luminoso.
Na tabela da página seguinte indicam-se as perdas obtidas com os diferentes
tipos de balastros.
Podemos verificar na tabela, por exemplo, que uma lâmpada de 58 W
equipada com um balastro electrónico consome apenas 55 W, o que significaque, para o mesmo fluxo luminoso, uma lâmpada de 58 W consome na
realidade 50 W, sendo as perdas do balastro de 5 W.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
A tabela seguinte indica a potência máxima absorvida pelo conjuntolâmpada +balastro para cada uma das classes de balastros:
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153DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Os balastros electrónicos estão disponíveis desde o início da década de 80.
Melhorias nas performances destes balastros e o custo cada vez maior da
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Melhorias nas performances destes balastros e o custo cada vez maior da
energia resultaram num aumento da utilização dos mesmos a partir do
início da década de 90.
154DEEC - Arminio Teixeira
Os balastros electrónicos melhoram o rendimento das lâmpadasconvertendo a frequência standard de 50 Hz em alta frequência , geralmente
em 25 kHz a 40 kHz. O funcionamento das lâmpadas a estes elevadas
frequências produz a mesma quantidade de luz, com um consumo de 12 a25 % mais baixo.
A utilização de balastros electrónicos tem portanto uma série de vantagens:
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
- permitem uma poupança de energia entre 20% e 30%;
- ausencia de cintilação durante o funcionamento, devido à alta frequência;
- desligam automaticamente as lâmpadas em caso de anomalia;
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g p ;
- efectuam a religação automatica das lâmpadas após correcção da anomalia;
- têm um baixo campo ma nético;
155DEEC - Arminio Teixeira
- têm um alto factor de potência (>0,95);
- têm uma baixa temperatura de funcionamento;- permitem um fluxo constante da lâmpada, independente da tensão de
alimentação;
- a vida útil da lâmpada aumenta cerca de 50%;- permitem um funcionamento em CC;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Os balastros electrónicos podem ser classificados nas seguintes classes:
A1: balastros electrónicos com regulação;
A2: balastros electrónicos com baixas perdas;
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A3: balastros electrónicos standard;
156DEEC - Arminio Teixeira
Na tabela seguinte indica-se o consumo absorvida pelo conjunto balastro
electrónico + lâmpada dos tipos A1, A2 e A3:
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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157DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Armaduras para lâmpadas de descarga de alta pressãoEm instalações industriais, para alturas de montagem superiores a 6 metros,
devem ser utilizadas armaduras com lâmpada de descarga de alta pressão.
Estas armaduras são normalmente constituídas por duas partes para uma fácil
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Estas armaduras são normalmente constituídas por duas partes, para uma fácil
manutenção.
158DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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159DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Uma parte, à qual está ligado o reflector, contém o suporte da lâmpada.A parte superior contém o balastro, o eventual ignitor, o condensador para
compensação do factor de potência e as ligações eléctricas.
As duas partes são facilmente separáveis, quando da manutenção da
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p p q ç
armadura.Existem reflectores facetados, com desenho estudado por computador, que
160DEEC - Arminio Teixeira
oferecem simultâneamente um elevado rendimento e uma baixa luminância.
Por outro lado o seu revestimento por vidro de silica pura sobre chapa de
alumínio (ALGLAS) permite obter uma elevadissima resistência à corrosão.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Armaduras para lâmpadas de halogéneoA grande maioria das armaduras para lâmpadas de halogéneo são desenhadas
para uso doméstico, ou para instalações comerciais ou de serviços.
Os projectores, orientáveis ou não, são muito utilizados em iluminação interior
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Os projectores, orientáveis ou não, são muito utilizados em iluminação interior
em geral, para se obter um efeito direccional da luz.
São eralmente armaduras do ti o “downli ht” salientes ou encastráveis fixos
161DEEC - Arminio Teixeira
ou orientáveis.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Armaduras para lâmpadas fluorescentes compactas
A grande maioria das armaduras para lâmpadas fluorescentes compactas
são geralmente armaduras do tipo “downlight”, salientes ou encastráveis.
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162DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Os downlights providos de óptica fabricam-se a partir de um disco de alumíniode alta pureza, o qual é repuxado para se obter o formato desejado, ou então
são construídos em plásticos técnicos injectados. Os acabamentos podem ser
anodizados electroliticamente e posteriormente polidos, ou metalizados sob
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p p ,
vácuo.Em ual uer dos casos a nível fotométrico os reflectores incor oram a técnica
163DEEC - Arminio Teixeira
“darklight”, que relaciona o ângulo de cut-off da lâmpada e do reflector, para
cada lâmpada e diâmetro do reflector.
Esta técnica proporciona um elevado conforto visual, ao atenuar-se o efeito
produzido pelo encandeamento directo nas instalações, aproveitando-se ao
máximo o rendimento da armadura. Conseguimos desta forma ver o resultadoda iluminação sem ver o elemento que a produz.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
O ângulo de cut-off é o ângulo formado entre a horizontal do tecto e uma rectaimaginaria que, sendo tangente à lâmpada, passe pelo extremo do reflector. Se
o nosso campo visual estiver situado dentro deste ângulo não podemos ver a
lâmpada directamente.
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Devemos portanto escolher o “downlight” adequado para cada tipo de local.Normalmente fabricam-se “downlights” com três ângulos de cut-off: 30º, 40º e
164DEEC - Arminio Teixeira
50º.
Ângulo de cut-off de 30º
Com estes downlights obtém-se uma boa uniformidade para locais baixos e
uma limitação reduzida do encandeamento directo.
Ângulo de cut-off de 40º
Com estes downlights obtém-se uma boa uniformidade para locais de altura
media e uma boa limitação do encandeamento directo.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Ângulo de cut-off de 50ºCom estes downlights obtém-se uma boa uniformidade para locais altos, e
uma excelente limitação do encandeamento directo.
A utilização de downlights providos de grelha em forma de lâminas anti-
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encandeantes minimiza da mesma forma os efeitos do encandeamentodirecto.
165DEEC - Arminio Teixeira
O grande aumento do conforto visual resultante torna-as inprescindiveis nos
locais de trabalho que requerem um uso intensivo de terminais de vídeo, com
o objectivo de atenuar ao máximo os reflexos sobre os mesmos.
Existem vários tipos de downlights:
Downlights standard, providos de óptica incorporada
Utilizam-se para a iluminação de planos horizontais, com uma determinadadistribuição da intensidade luminosa.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Downlights destinados à iluminação de planos verticais (wallwashers)São utilizados para a iluminação combinada de superfícies horizontais e
verticais. Estas armaduras, de reflector assimétrico, utilizam parte do reflector
para proporcionar uma iluminação vertical.
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166DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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F – Verifica ão do índice de eficiência ener ética
167DEEC - Arminio Teixeira
da instalação de iluminação
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Para avaliar a eficiência energética de uma instalação de iluminação deve
calcular-se em primeiro lugar a sua potência expressa em W/m2 /100 lux.
Actualmente uma instalação de iluminação com boa eficiência energética, para
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um nível de iluminância médio de 500 lux, tem uma potência instalada,incluindo a potência dos balastros, de 10 a 13 W/m2.
168DEEC - Arminio Teixeira
No entanto, não é raro encontrar instalações antigas com potências superiores
a 25 W/m2
, para um nível de iluminância idêntico.Actualmente, os valores recomendados são, resumidamente, os seguintes:
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
À falta de legislação nacional
neste sentido, são dados na
tabela a seguir indicada outros
Cálculo globalTipo de local Pot. (W/m2)
Comércio e escritórios 16
Ensino
Salas de espectáculos 15
Industria
Instalações sanitárias
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valores indicativos máximosrecomendados em França, para
Hotelaria 12Restauração
Outros locais 12
Estabelecimentos des ortivos
169DEEC - Arminio Teixeira
um cálculo global e para um
cálculo detalhado, em função dotipo de local.
Armazéns 10
Transporte
Cálculo detalhado
Tipo de local Pot. (W/m2)
Armazenamento e arquivos 6
Halls e corredores 12
Outros locais com área >30 m2 15
Outros locais com área <=30 m2 18
Locais que requerem uma
iluminância média de exploração de
mais de 600 lux ou local no qual a
iluminação geral não é suficiente
para assegurar o conforto visual
- local com menos de 30 m2 4 W/m2, por 100 lux
- local com mais de 30 m2 3 W/m2, por 100 lux
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Indicador numérico da energia gasta em iluminação
A norma europeia EN15193 (Energy Requirements for Lighting) especifica um
indicador numérico da energia gasta em iluminação (LENI – lighting energy
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numeric indicator) dado por:LENI = W/A [kWh / (m2xano)]
170DEEC - Arminio Teixeira
em que:
W – energia total gasta em iluminação [kWh/ano]A – área útil total do edifício [m2]
Nessa norma os diferentes tipos de instalações são divididos em 3 classes
dependentes das classe de critérios usadas no desenho da iluminação.
O quadro seguinte indica os seguintes valores para uma instalação do tipo
escritórios:
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
- classe do critério de desenho da iluminação;
- potência da iluminação em W/m2;
- horas diurnas de funcionamento da iluminação durante o ano;
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- horas nocturnas de funcionamento da iluminação durante o ano;- valores limite de LENI em kWh/ (m2 /ano) para situações
171DEEC - Arminio Teixeira
de comando manual da iluminação e comando automático;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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172DEEC - Arminio Teixeira
√ - de acordo com o
especificado nas tabelas da
norma EN 12464-1
√ - de acordo com o
especificado na norma EN12464-1
Nota - a atenção especial aos cuidados coma saúde podem requerer
valores muito superiores de iluminância e portanto maiores valores em W/m2
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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G - Escolha de um sistema de estão da ilumina ão
173DEEC - Arminio Teixeira
adequado
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
A zonagem da instalação de iluminação acompanhada de comandos manuaistem apenas vantagens se for obtida a colaboração dos utilizadores. Em caso
contrário, devemos recorrer a dispositivos de comando automático.
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174DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Gestão horáriaPara efectuar uma gestão horária podemos utilizar dois tipos de aparelhos:
automáticos de escada e interruptores horários.
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O uso de automáticos de escada, que assegura a extinção automática da
175DEEC - Arminio Teixeira
iluminação, é utilizado há muito tempo nas zonas de circulação (corredores,
escadas, etc.) onde a presença contínua de utilizadores é menos frequente.
A iluminação, comandada por botões de pressão, apaga-se após um tempo
regulável, determinado pelo tempo máximo que os utilizadores demoram a
percorrer a zona.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
No que diz respeito aos interruptores horários, podemos usar o simplesinterruptor multi-posições até ao interruptor horário com display de cristais
líquidos. Os comandos transmitidos aos circuitos de iluminação podem
t bé i t d i t d tã t li d
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também ser provenientes de sistemas de gestão centralizada.Quando se encara a utilização de um interruptor horário num circuito de
176DEEC - Arminio Teixeira
iluminação devem ter-se em atenção os seguintes factores:
-é preferível com frequência comandar apenas a extinção dailuminação, deixando aos ocupantes a liberdade do acendimento;
-é importante incluir comandos locais para se poder restabelecer a
iluminação se for necessário;
-a possibilidade referida no ponto anterior não deve impedir um
retorno ao modo automático, por exemplo após um tempo definido;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
-a extinção automática não pode colocar os ocupantes na obscuridadecompleta. Deve ser mantida uma iluminação mínima para lhes
permitir encontrar o percurso para o botão de acendimento; Por
e emplo o comando de e tinção pode se eali ado em dois
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exemplo, o comando de extinção pode ser realizado em doispatamares: uma extinção de metade das armaduras para alertar para
177DEEC - Arminio Teixeira
a extinção completa após um período de tempo determinado;
-os horários de extinção podem também incluir o período do almoçose existir uma paragem significativa das actividades;
Automático de escadaInterruptor horário programável
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Detecção de presença
Os detectores de presença são correntemente designados de detectores
volumétricos. Dividem-se em três categorias:
-os detectores volumétricos de infravermelhos passivos (PIR) que
i t d i i f lh ( l )
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reagem ao movimento da energia infravermelha (ou ao calor)
178DEEC - Arminio Teixeira
esenvo v a pe o corpo umano. e ec am o mov men o e corpos e
volume importante;
-os detectores volumétricos de ultra-sons que reagem à variação dasondas sonoras reflectidas no interior de um local e causadas pelo
movimento de um corpo que pode ser de pequena dimensão;
-os detectores bi-volumétricos que aliam as tecnologias de ultra-sons ede infravermelhos passivos;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Em iluminação, o detector de presença liga as armaduras de iluminaçãoquando entra um ocupante no local e apaga-as algum tempo após a saída.
É necessária uma temporização à extinção para não reduzir a duração de vida
das lâmpadas devido a ciclos de acendimento e extinção demasiado
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das lâmpadas devido a ciclos de acendimento e extinção demasiadofrequentes. Por exemplo, uma ausência de 1 ou 2 minutos não pode implicar a
179DEEC - Arminio Teixeira
extinção das lâmpadas.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Detectores volumétricos de infravermelhos passivosOs detectores de infravermelhos passivos (PIR – passive infrared) são os mais
vulgarmente utilizados. Detectam o movimento do corpo humano pela medida
da radiação infravermelha (calor) emitida pelo corpo. Chamam-se passivos
ã i di ã i d d i f lh
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porque não emitem radiação, contrariamente aos detectores de infravermelhos
180DEEC - Arminio Teixeira
activos do tipo “barreira”. Medem a radiação infravermelha emitida pelas
superfícies quentes.
Fornecem uma indicação de mudança de ocupação do local: ausência ou
presença.
Os detectores de infravermelhos têm um certo número de faces sensíveis.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃOILUMINAÇÃO INTERIOR - O PROJECTO LUMINOTÉCNICO
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181DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃOILUMINAÇÃO INTERIOR - O PROJECTO LUMINOTÉCNICO
Zonas de detecção de um detector de presença
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182DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
O seu raio de acção está assim cortado numa série de segmentos. É apassagem de um corpo (e portanto calor) do raio de visão de uma faceta para
a outra que permite detectar o movimento.
A sensibilidade de um detector depende portanto do número de segmentos
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A sensibilidade de um detector depende portanto do número de segmentossensíveis. Por exemplo, um detector cujo raio de acção é cortado por poucos
183DEEC - Arminio Teixeira
segmentos pode não detectar uma pessoa que se dirige na sua direcção.
Em alguns modelos aperfeiçoados esta sensibilidade é regulável. A regulação
será diferente conforme o tipo de local: num escritório por exemplo, os
movimentos são por vezes mínimos (trabalho em computador, por exemplo) e
efectua-se uma regulação para alta sensibilidade, enquanto num local sujeito a
correntes de ar regular-se-á para uma sensibilidade mais fraca.
Um detector colocado numa parede é caracterizado por:
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
-um ângulo de detecção horizontal (120º por exemplo);-um alcance lateral;
-um alcance frontal;
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184DEEC - Arminio Teixeira
Um detector colocado no tecto é caracterizado por:
-um raio de acção de 360º;
-um diâmetro de detecção máxima para uma altura máxima;
-um alcance frontal;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Quando se diminui a altura de montagem, a zona de cobertura diminui mas a
sensibilidade aumenta.
Por outro lado, para valores superiores à altura máxima a sensibilidade não é
suficiente.
Além disso, é necessário ter em atenção que o detector não funciona através
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, ç q
185DEEC - Arminio Teixeira
e pare es, mesmo que se am e v ro.
Se forem instalados vários detectores num mesmo local, pode ser interessante
considerar um deles com um mecanismo “master” e outro ou mais do tipo “slave”. Um detector do tipo “master” é mais caro, mas os do tipo “slave” são
muito mais económicos, o que torna o conjunto economicamente interessante.
Os detectores usados em iluminação não possuem temporização à ligação maspossuem temporização após o último movimento, que pode atingir nos
modelos mais aperfeiçoados os 30 minutos.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Além disso, integram geralmente um detector de luminosidade: em geral, odetector incorpora um interruptor crepuscular cujo limiar de luminosidade pode
ser regulado(por exemplo, de 5 a 1000 lux).
Para iluminação existem dois tipos de mecanismos:
-um mecanismo com um triac que permite comandar lâmpadas de
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um mecanismo com um triac que permite comandar lâmpadas de
186DEEC - Arminio Teixeira
incandescência e de halogéneo de 230 Volt;
-um mecanismo com relé que permite comandar igualmente as
lâmpadas fluorescentes;
Existem dois tipos de detectores:
-detectores com poder de corte (que podem cortar a alimentação de
lâmpadas);-detectores que permitem efectuar regulação (actuam sob o comando
1-10 Volt de balastros reguláveis);
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Detectores com poder de corteEste tipo de detectores pode ainda dividir-se nas seguintes categorias:
-detectores destinados a substituir interruptores
São utilizados em zonas de circulação, sanitários, pequenos escritórios,bl d d
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ç , , p q ,etc. Aproveita-se a cablagem existente do interruptor para comandar a
187DEEC - Arminio Teixeira
iluminação.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Alguns modelos possuem, além da detecção automática, um botão decomando manual. O comando pode, neste caso, efectuar-se automaticamente
ou manualmente, podendo ser encravado o comando manual.
D t t t d d
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Detectores montados na parede
188DEEC - Arminio Teixeira
Existem detectores que permitem apenas uma detecção horizontal e outros
que permitem uma detecção horizontal e vertical (vigilância em zona baixa) e
que são utilizados para a detecção de presença em escadas por exemplo (ver
figura).
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Para locais com pouco movimento, por exemplo corredores, existemactualmente balastros electrónicos, que associados a detectores de movimento,
permitem efectuar com eficiência grandes poupanças de energia neste tipo de
locais.
Em vez de se desligar completamente a iluminação, na ausência de pessoas, é
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189DEEC - Arminio Teixeira
Desde o momento em que alguém entre no local, o fluxo luminoso é
novamente regulado para 100%.
A temporização para a diminuição de fluxo luminoso pode ser regulada pelo
detector de movimento.
A velocidade de diminuição do fluxo luminoso é uma função do balastro
electrónico.Esta função é designada por “corridor function” e requer sempre a associação
de balastros electrónicos com regulação de fluxo a detectores de movimento.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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190DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
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191DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Detectores montados no tectoEm armazéns de grande volume ou em locais de trabalho com divisórias a
meia altura ou biombos, um detector de infravermelhos de 90º pode não
funcionar correctamente. Neste caso, é recomendado utilizar detectorespanorâmicos cujo ângulo de abertura é de 360º
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panorâmicos cujo ângulo de abertura é de 360º.
192DEEC - Arminio Teixeira
São também utilizados em locais de grandes dimensões de forma a cobrir o
conjunto do local.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Detectores integrados na armaduraEste tipi de detector comanda directamente e individualmente a armadura na
qual está montado. Na norma recente EN 12464-1 a iluminação individual tem
relevância pelo facto de zona de trabalho ser precisa e poder ser móvel. Poreste facto o detector na armadura permite melhorar a gestão de presença
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este facto, o detector na armadura permite melhorar a gestão de presença
193DEEC - Arminio Teixeira
individualmente.
Detectores que permitem regulação de fluxo
Estes detectores de presença actuam sobre o comando 1-10 Volt do balastro
com regulação de fluxo.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Encontram-se dois tipos de balastros deste tipo:-analógico: ligado ao balastro electrónico analógico com regulação de
fluxo (tipo A1) actuam sobre o balastro fazendo variar a tensão de
comando de 1 a 10 Volt;-digital: ligado a um balastro do tipo DALI ou a uma rede desse tipo
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digital: ligado a um balastro do tipo DALI ou a uma rede desse tipo,
194DEEC - Arminio Teixeira
este tipo de detector pode actuar sobre um ou mais grupos de
armaduras;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
MultidetectoresActualmente, os detectores combinam várias funções de forma a comandar,
regular e gerir um ou vários grupos de armaduras:
-a detecção de presença;-a regulação em função do nível de iluminação natural;
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a regulação em função do nível de iluminação natural;
195DEEC - Arminio Teixeira
-a recepção IR de um sinal de comando à distância (telecomando);
Instalação dos detectores
O espaço coberto por um detector determina a localização dos restantes. Os
detectores devem ser colocados de maneira a cobrir todo o espaço a detectar.
Exemplo
Pretende-se colocar detectores de presença para comandar a iluminação de
um átrio, representado na figura seguinte.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Características do detector:-ângulo de detecção: 180º;
-alcance lateral: 2x6 m;
-alcance frontal: 12 m;Com estas características serão instalados 3 detectores para cobrir toda a
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p
196DEEC - Arminio Teixeira
área.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
A escolha da localização do detector tem uma grande importância para o seubom funcionamento. Não deve ser influenciado por uma fonte luminosa
permanente ou ainda por um movimento fora da zona que se pretende
controlar.Pode-se pretender realizar uma zonagem num dado local. Em certos casos, a
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p g ,
197DEEC - Arminio Teixeira
zonagem pode ser realizada unicamente escolhendo bem a localização dos
detectores; noutros casos será necessário colocar peças de encobrimento no
detector de forma a que apenas possa ver a zona desejada.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Esquemas de ligaçãoSituação 1: existe apenas um detector
Conforme o tipo de mecanismo a ligação realiza-se com 2 ou 3 condutores:
-um mecanismo com triac (para lâmpadas de incandescência ou dehalogéneo 230 Volt) deve ser ligado à fase, saindo um condutor para
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g ) g p
198DEEC - Arminio Teixeira
as lâmpadas;
-um mecanismo com relé (para lâmpadas incandescentes, de
halogéneo e fluorescentes) deve ser ligado à fase e ao neutro, saindo
um condutor para as lâmpadas (ligação com 3 condutores);
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Situação 2: existem vários detectoresSe houver vários pontos de detecção no mesmo local, os detectores são ligados
em paralelo, ou instala-se um detector com mecanismo “master” e um ou
vários detectores com mecanismo “slave”.As figuras seguintes exemplificam as montagens a 2 e a 3 condutores, de
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199DEEC - Arminio Teixeira
detectores ligados em paralelo.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Estimativa da poupança energética obtidaPara efectuar uma estimativa da poupança de energia obtida, em relação à
utilização de balastros convencionais, com a escolha de um dado modo de
gestão da iluminação são dados alguns valores indicados por fabricantes desistemas de gestão de iluminação:
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200DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
prove amen o a uz na ura spon ve
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201DEEC - Arminio Teixeira
– prove amen o a uz na ura spon ve
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Gestão em função da quantidade de luz naturalCom muita frequência, nas zonas próximas das janelas, a iluminação artificial
não é necessária para assegurar o conforto visual.
Assim, podemos ter em atenção a luz natural adoptando uma das soluções a
seguir mencionadas:
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202DEEC - Arminio Teixeira
-quer com comutação on/off, quer por regulação contínua do fluxo
luminoso;
-quer em função da iluminação exterior, quer em função da
iluminação interior;
-quer individualmente em cada armadura, quer por grupos de
armaduras;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Comutação on/off manual para possibilidade de ajustar a iluminação artificial àquantidade de luz natural disponível
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203DEEC - Arminio Teixeira
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
De forma a visualizar as possibilidades de regulação em função da iluminaçãonatural, vamos comparar os seguintes sistemas e mostrar as suas vantagens e
inconvenientes:
-comando on/off em função da iluminação exterior;-re ula ão contínua do fluxo luminoso em fun ão da ilumina ão
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204DEEC - Arminio Teixeira
interior:
-quer individualmente em cada armadura, quer por grupos de
armaduras, com:
-medida da luminância na janela;
-medida da luminância num ponto do local;
-medida da luminância ao nível de cada armadura;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Comando on/off em função da iluminação exteriorNos locais caracterizados por uma iluminação natural muito importante é
suficiente utilizar um comando on/off em função da iluminação exterior.
A iluminação artificial apenas será utilizada no início e no fim do dia e durantea noite.
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205DEEC - Arminio Teixeira
Para afinar a regulação é possível prever uma regulação passo a passo, quer
desligando progressivamente filas de armaduras a partir das janelas, quer
jogando com o número de lâmpadas ligadas em armaduras com mais do que
uma lâmpada.
Um comando on/off deve ser acompanhado de uma temporização para evitar
que uma variação brusca da luminosidade exterior (pela passagem de uma
núvem, por exemplo)modifique a iluminação artificial.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
De facto, as variações bruscas da iluminação artificial são frequntemente malaceites pelos ocupantes, o que não se passa para as variações igualmente
correntes da iluminação natural.
Vantagens-custo moderado, dado o número limitado de sensores, tratando-se
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206DEEC - Arminio Teixeira
todos os locais da mesma fachada da mesma forma.
Inconvenientes
-não é fácil de regular porque depende da configuração do local a
gerir (tipos e tamanhos das janelas) e deve ser regulado de forma
diferente conforme o afastamento das armaduras em relação à
fachada;
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
-é um sistema de comando sem retroacção, ou seja o equipamentoregulador não sabe o que se passa no local;
-é difícil de implementar se a fachada for sombreada por edifícios
vizinhos;-é um sistema pouco ergonómico dado que pode provocar variações
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207DEEC - Arminio Teixeira
bruscas da iluminação interior;
Regulação contínua do fluxo luminoso em função da iluminação interior
De forma inversa, nos locais com um fraco nível de iluminação natural a
iluminação artificial desempenha um papel importante.
Uma regulação fina, contínua, do fluxo luminoso (“dimming”) pode neste caso
traduzir-se por grandes economias de energia.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Neste caso, é o nível de iluminância interior que serve de grandezarepresentativa para a regulação.
A regulação do fluxo luminoso obriga a utilizar balastros electrónicas com
regulação de fluxo (do tipo A1).
O limiar mínimo abaixo do qual se pode descer depende do tipo de balastro
ó
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utilizado. Alguns balastros electrónicos permitem uma redução do fluxo
luminoso de uma forma contínua até aos 0%.
No entanto, a potência do conjunto formada pela lâmpada e pelo balastro
permanece sempre superior a 5% da potência total porque o consumo do
balastro é independente da potência da lâmpada.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Para evitar este consumo residual quando a lâmpada tem a redução de fluxoluminoso no máximo, é importante que o sistema desligue automaticamente a
alimentação dos balastros.
Para ser totalmente eficaz, uma simples regulação de fluxo deve ser
completada com algumas funções complementares. Quando o ocupante deixa
l l há l l d f il d d li
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o local enquanto há luz natural, pode facilmente esquecer-se de desligar a
iluminação e assim as lâmpadas ligar-se-ão durante a noite.
Para evitar esta situação é necessário que:
-o acendimento esteja ligado a um detector de presença ou a um
interruptor horário;
-só a extinção seja comandada pelo regulador, permanecendo o
acendimento manual (on/off).
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Medida da luminância na janelaUm sensor mede continuamente a luminância da janela (proporcional à
quantidade de luz natural). No sensor é estabelecida uma correspondência
entre o nível medido e a regulação do balastro para manter-se o nível de
iluminância pretendido.
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Nos locais com pouca profundidade, as necessidades de iluminação artificialpodem ser diferentes em função do afastamento da fachada. Pode-se então,
com este tipo de material, regular cada fila de armaduras segundo uma lei de
correspondencia diferente.
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Note-se que na parte mais interior é por vezes necessária alguma iluminação
artificial, quaisquer que sejam as condições atmosféricas. Nestes casos a
regulação de fluxo não se justifica para as filas de armaduras mais afastadas
das janelas.
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Medida da luminância num ponto do local
Um sensor mede a luminância num ponto do local e adapta a potência das
armaduras de acordo com o valor medido.
Este sistema tem como desvantagem modificar o nível de iluminância em
função da modificação da cor da zona observada pelo sensor (papel colorido
ou preto sobre o plano de trabalho por exemplo).
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
No entanto, esta influência local será mínima se a superfívie vista pelo sensorfor grande (raio de vários metros).
Por outro lado, existem sistemas que permitem uma regulação diferente por
linha de armaduras em função do afastamento das janelas.
Neste caso, o sensor deve ser colocado ao nível da fila de armaduras mais
próxima das janelas O dispositivo regula a potência desta fila e acrescenta
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próxima das janelas. O dispositivo regula a potência desta fila e acrescenta
uma constante para a regulação das restantes filas.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
A regulação é menos fina do que no primeiro sistema, representado por rectasa ponteado no gráfico seguinte: ilumina-se sempre um pouco mais do que
necessário as zonas mais afastadas das janelas em relação às necessidades
reais.
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Com efeito, para um fluxo luminoso máximo de 100% da fila mais próxima da
janela (sem iluminação natural) as outras filas devem também fornecer 100%do seu fluxo luminoso.
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Quando a iluminação natural aumenta, a proporção necessária de fluxoluminoso diminui tanto mais quanto mais próximas estiverem as filas de
armaduras das janelas.
A potência aumentada da armadura em relação à necessidade real é dada pela
diferença de ordenadas entre a recta a cheio e a recta a ponteado (ver
gráfico)
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gráfico).
Se colocarmos o sensor entre as filas de armaduras, apenas é possível uma
regulação idêntica de cada fila.
Medida da luminância ao nível de cada armadura
Este modo de regulação consiste em equipar cada armadura com um sensor
de luz constante que mede a iluminação sob a armadura e actua directamente
no balastro da mesma para manter a iluminância recomendada.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Contrariamente aos sistemas de re ula ão central este sistema é muito
simples e económico Não requer nenhuma cablagem especial nem
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simples e económico. Não requer nenhuma cablagem especial, nem
equipamento de regulação central (o equipamento de cada armadura é
independente). Aplica-se portanto facilmente às renovações e além disso a
regulação de cada armadura efectua-se em função das condições particulares
de cada posto de trabalho ou zona do local.
O inconveniente deste sistema é o seu modo de regulação puramente
proporcional.
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Para funcionar, o sistema deve manter um afastamento em relação ao valorregulado. É portanto necessário aumentar o valor regulado (por exemplo, 650
lux) para obter a iluminância desejada (por exemplo, 500 lux) na ausencia de
luz natural.
Assim, resulta sempre uma sobre-iluminação em relação às necessidades
quando aparece a iluminação natural. A regulação nunca é óptima.
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quando aparece a iluminação natural. A regulação nunca é óptima.
Além disso, uma diminuição máxima do fluxo da lâmpada não implica a sua
extinção automática, não eliminando portanto o consumo residual do balastro.
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Disposição das armaduras de iluminaçãoAs armaduras de iluminação, nos locais de trabalho, devem ser dispostas deacordo com o indicado na figura seguinte.
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EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DAS INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO
Na figura anterior, no primeiro caso as armaduras estão dispostas de forma
adequada (paralelamente às janelas), mas as secretárias não estão colocadas
de forma adequada pelo facto de poderem aparecer reflexos nos monitores de
video.
No segundo caso, quer a disposição das armaduras de iluminação, quer adis osi ão do mobiliário são as mais ade uadas.
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Aproveitamento daluz natural com
tubos de luz
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220DEEC - Arminio Teixeira Tubo de luz Sunlux
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