Curso Técnico em Informática Eletricidade Instrumental ...jeangaldino/dokuwiki/lib/exe/fetch.php?media=... · sala decontrole, sala de aula, arquivo, indústria, etc. 200 300 500

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Eletricidade Instrumental Eletricidade Instrumental Eletricidade Instrumental Eletricidade Instrumental 2012.22012.22012.22012.2

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Eletricidade Eletricidade Eletricidade Eletricidade InstrumentalInstrumentalInstrumentalInstrumental

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Iluminação

Introdução

A iluminação é um dos fatores de maiorrelevância no que tange ao consumo deenergia elétrica. Chegando a serresponsável por aproximadamente 20%de toda energia consumida no país epor mais de 40% da energia consumidapelo setor de comércio e serviços.

Introdução

Como a energia elétrica é a maiordespesa da iluminação, a chave daredução dos custos de iluminação édiminuir a quantidade de eletricidadepara determinado nível deiluminamento. Assim, o que se pagapor energia elétrica para sistemas deiluminação está diretamenterelacionado com a eficiência luminosada lâmpada utilizada.

Introdução

Reduzir o consumo não significanecessariamente diminuir ailuminação. É suficiente que se utilizeequipamentos mais adequados e bemplanejados, proporcionando confortovisual, despertando a atenção eestimulando a eficiência.

Grandezas em luminotécnica:

LuzFluxo luminoso (Φ) – lúmen (lm)Eficiência luminosa (η) – (lm/W)Intensidade luminosa (I) – candela (cd)Iluminamento ou iluminância (E) – lux(lx)

Luminância (L) – cd/m2

Grandezas em luminotécnica (cont.)

Reflexão, transmissão e absorção da luzTemperatura de corÍndice de Reprodução de Cor – IRCCores quentes: vermelho, amareloCor fria: azul

Cores

Atributos subjetivosMatiz – distingue um cor da outraSaturação ou pureza – quão forte (próximo dopadrão daquela cor, em %)

Luminância subjetiva – quão luminoso pareceo corpo

Cores primárias e compostas:padrões R,G,Boutros: AM, VM, AZ

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

FLUXO ILUMINOSO OU POTÊNCIA LUMINOSAÉ a energia radiante que afeta o olho nu

durante 1 segundo.


FLUXO ILUMINOSO OU POTÊNCIALUMINOSAÉ uma das unidades fundamentais

em engenharia de iluminação, dadacomo a quantidade total de luzemitida por uma fonte, em sua tensãonominal de funcionamento.Símbolo = LUnidade = LumensLúmen (φ) = 1/ 680 W


INTENSIDADE LUMINOSAÉ a quantidade de luz que uma fonte

emite por unidade de ângulo sólido(lúmen / esfero radiano) projetado emuma determinada direção.


INTENSIDADE LUMINOSAO valor está diretamente ligado à

direção desta fonte de luz. Aintensidade luminosa é expressa emcandelas (cd) e, em algumas situações,em candela /1000 lumens.Símbolo = IUnidade = CandelaCandela (I) = φ/w


LUMINÂNCIAÉ a intensidade

luminosa de umafonte de luzproduzida ou refletidapor uma superfícieiluminada. Estarelação é dada entrecandelas e metroquadrado da áreaaparente (cd/m2).


LUMINÂNCIAA luminância depende tanto do nível

de iluminação ou iluminância,quanto das características de reflexãodas superfícies.Símbolo = LUnidade = cd /m2

Candela/m2 (L) = I/S x Cos α


ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTOÉ o fluxo luminoso que incide sobre uma superfíciesituada a uma certa distância da fonte, ou seja, é aquantidade de luz que está chegando em um ponto.Esta relação é dada entre a intensidade luminosa e oquadrado da distância (l/d2).

A iluminância pode ser medida através de umluxímetro, porém, não pode ser vista. O que é visívelsão as diferenças na reflexão da luz. A iluminância étambém conhecida como níveis de iluminação.


ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTO

Símbolo = E

Unidade = lux (lx)


Iluminância x Luminância


NBR - 5413

E (min) E (méd) E (máx)

Situações onde se exige visualização de detalhes, como em exposição em vitrine ou display, desenho, etc.

750 1000 1500

Tarefa realizada continuamente, com requisitos visuais normais, como:escritórios, bancos, bibliotecas, lojas, etc.

300 500 750

200

Trabalho simplificado com requisitos visuais limitados, como: sala decontrole, sala de aula, arquivo, indústria, etc.

200 300 500

Tipo de AtividadeTrabalho não contínuao ou de transição, como: circulação, sanitário, dormitório, depósito, saguão, sala de espera, etc

100 150


Mínimo Médio Máximo

- geral 100 150 200- mesa de trabalho 300 500 750quarto de preparação 150 200 300arquivo 100 150 200

- geral 150 150 300- mesa de trabalho 300 500 750

- laboratório radioquímico 300 300 750- salão de medidas 150 200 300- mesa de trabalho 300 500 750

sala dos médicos ou enfermeiras:

farmácia:

trabalho com radioisótopos:

Norma de Iluminamento para hospitais


CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSAOU CURVA FOTOMÉTRICAÉ a representação da Intensidade

Luminosa em todos os ângulos em queela é direcionada num plano.


CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSAOU CURVA FOTOMÉTRICAA curva de distribuição luminosa é

apresentada em coordenadas polares(cd/1000 lm) para diferentes planos.São estas curvas que indicam se alâmpada ou luminária tem umadistribuição de luz concentrada,difusa, simétrica, assimétrica, etc.


CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSAOU CURVA FOTOMÉTRICA



LCQ



LSA


FATOR DE UTILIZAÇÃOÉ o fluxo luminoso emitido por

uma lâmpada sobre influência dotipo de luminária e da conformaçãofísica do ambiente onde ele sepropagará. Indica, portanto, aeficiência luminosa do conjuntolâmpada, luminária e ambiente.


ÍNDICE DO AMBIENTE (RCR)É a relação entre as dimensões do

local, tanto para iluminação diretacomo indireta.

REFLETÂNCIA:Relação entre o fluxo luminoso

refletido e o fluxo luminoso incidentesobre uma superfície. É medidageralmente em porcentagem.

LEIS FUNDAMENTAIS DA LUMINOTÉCNICA

LEI DO INVERSO DO QUADRADO DADISTÂNCIAPara uma mesma fonte luminosa, o

iluminamento em diversas superfíciessituadas perpendicularmente a direçãoda radiação, é diretamenteproporcional ao quadrado da distânciaque o separa da fonte.

2d

IE =

LEIS FUNDAMENTAIS DA LUMINOTÉCNICA

LEI DO COSENOO iluminamento em um ponto

qualquer de uma superfície éproporcional ao co-seno do ângulo deincidência dos raios luminosos noponto considerado.

2d

cos.IE

α=

LÂMPADAS

ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE CORÉ o valor que representa a capacidade

que tem as lâmpadas de apresentaremum espectro de luz que melhordetermine a cor de certo corpo ou seja,um espectro que melhor se aproxime doespectro da luz solar.

LÂMPADAS

ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR

LÂMPADAS

TEMPERATURA DE CORÉ a temperatura na qual um corpo

negro emite luz na cor idêntica aemitida pela lâmpada a sercomparada, indica a aparência de corde luz, ou a sensação de Tonalidade deCor de diversas lâmpadas.Símbolo = K

Unidade = Kelvin

LÂMPADAS

TEMPERATURA DE CORQuando dizemos que um sistema de

iluminação apresenta luz “quente”não significa que a luz apresenta umamaior temperatura de cor, mas sim quea luz apresenta uma tonalidade maisamarelada.

LÂMPADAS

INCANDESCENTESOperam através do aquecimento de

um fio fino de tungstênio pelapassagem de corrente elétrica.Apenas 10% de toda a energia

consumida por essa lâmpadatransforma-se em luz. O resto setransforma em calor, o que gera umaeficiência luminosa menor que 18Im/W.

LÂMPADAS

FLUORESCENTESSão lâmpadas que utilizam descarga

elétrica através de um gás. Consiste emum tubo cilíndrico de vidro revestido dematerial fluorescente (cristais de fósforo),contendo vapor de mercúrio a baixapressão em seu interior e, portanto emsuas extremidades eletrodos de tungstênio.Necessitam para seu funcionamento deum reator e um starter. São utilizadas nailuminação geral.

Lâmpadas incandescentes:

ComunsQuartzo (halógenas)Especiais: Com bulbo temperado, infra-vermelhas, germicidas, espelhadas,refletoras, serviço pesado, formatosornamentais, etc.

Partes: bulbo, base, haste central comfilamentos e eletrodos

Características da lâmpada incandescente

Fator de potência unitárioEfeito estroboscópico desprezívelCurta corrente de partidaBoa reprodução de coresBaixa eficiência lumionosaFacilidade de instalação

Teste da lâmpada incandescente

VOM analógico: escala ohm x 1 ou x 10VOM digital: escala 200Ω ou 2.000ΩTeste a frio: apenas dá ideia do estadoValor correspondente à potência: aquente

Exemplo: R=302.5Ω a quente e 30Ω afrio para lâmpada de 40W

Lâmpadas de descargas

Descarga em um gás produz radiaçãoFluorescenteCompactasMistaVapor de mercúrioVapor de sódioMultivapores metálicos

Lâmpadas de descarga (cont.)

Lâmpadas de xenônio (AP)Lâmpadas de neônio (BP)Características:

Necessitam reator ou reator + ignitor (AT)Efeito estroboscópicoBaixo F.P.Corrente de partida: 1,3 a 1,8 x In

Características das Lâmpadas de descarga (cont.)

Gases: argônio, neônio, xenônio, hélio,criptônio, vapores mercúrio sódio, aditivos

Eletrodos: tungstênio, níquel, nióbio,cobertos com bário ou estrôncio

Catodo frio – alta tensão de igniçãoCatodo quente – com ou sem pré-aquecimento

Baixa pressão (vidro)Alta pressão: segundo bulbo (quartzo)

Lâmpada fluorescente

Tipos: suave de luxo, branca natural,branca fria , luz do dia, luz do diareal, branca de luxo, luz do diaespecial

Especiais: coloridas, HO, refletoras,catodo quente, catodo frio

Ligações – funcionamentoReatores: convencional, partida rápida,eletrônicos (simples ou duplos)

Lâmpada de Vapor de Mercúrio

Regular eficiência luminosaLonga vida médiaNecesssita reatorBaixo f.p.Acendimento: 4 minReacendimento: 5 minResistente a choques, vibração,intempéries

Lâmpada de VM

Baixo a regular IRC (40)Cor azulada (luz fria)Pequenas extensões e manutenção ondejá são usadas

Manutenção fluxo: 80%PartesFuncionamento

Lâmpada Mista

Baixa eficiência luminosaVida média razoávelNão necesssita reatorF.p. intermediárioAcendimento: 3 minReacendimento: 3 a 5 minRazoável resistência a choques, vibração,intempéries

Lâmpada Mista

Regular IRC (60)Cor intermediáriaIluminação externa – não públicaPosição vertical ± 30ºPartesFuncionamento

Lâmpada de Multivapores Metálicos (MVM)

Boa eficiência luminosaLonga vida médiaNecesssita reator e ignitorBaixo f.p.Acendimento: 5 a 10 minReacendimento: até 30 minResistente a choques, vibração,intempéries

Lâmpada de MVM

Excelente IRC (60 a 93%)Cor branca (natural)Shopings (internos), Estádios,monumentos (filmagens)

Boa manutenção fluxoPartesFuncionamento

LÂMPADAS

FLUORESCENTES COMPACTAS

LÂMPADAS

VAPOR DE MERCÚRIOCom bulbo semelhante ao das incandescentes,

operam como as fluorescentes, através dadescarga elétrica numa mistura de vapor demercúrio com pequena quantidade deargônio, atingindo altas pressões internasdurante o funcionamento.São usadas na iluminação pública e na

iluminação de pátios, estacionamentos, áreaslivres, depósitos, onde a reprodução precisa decores não é exigida. É recomendável o seu usona área industrial.

LÂMPADAS

MULTIVAPOR METÁLICOSão lâmpadas de mercúrio a alta

pressão em que a radiação éproporcionada por iodeto de ítrio, tálioe sódio adicionados ao mercúrio.Necessitam para seu funcionamento deum reator e um ignitor.

LÂMPADA

EFICIÊNCIA LUMINOSAÉ a relação entre o fluxo luminosoemitido e a energia elétrica consumida(potência).

É útil para averiguarmos se umdeterminado tipo de lâmpada é maisou menos eficiente do que outro.

Unidades = Lúmen por Watt (lm / W)

LÂMPADA

EFICIÊNCIA LUMINOSA

LÂMPADA

VIDA ÚTIL

LÂMPADAS

POTÊNCIA FLUXO EFICIÊNCIA VIDA MÉDIA

(Watts) LUMINOSO LUMINOSA (horas)

(lumens) (lm/Watts)

Incand. 40 470 11,8Comum 60 780 13,0

100 1.480 14,8150 2.360 15,7

Incand. 36 410 12,8

Econômica 54 710 14,6

67 950 15,890 1.320 16,4

1.000

1.000

Iluminação geral localizada deinteriores. Tamanho

Baixa eficiêncialuminosa e, poristo, custo de usoelevado; altaprodução de calor,

Ligação imediata sem necessidade de dispositivos

auxiliares

TIPO DE LÂMPADA

VANTAGENS DESVANTAGENS OBSERVAÇÃO

LÂMPADAS

POTÊNCIA FLUXO EFICIÊNCIA VIDA MÉDIA


(lumens) (lm/Watts)

160 3.000 18,8

Substituem lâmpadasincandescentes normaisde elevada potência.Pequeno Volume.

Custo elevado;

250 5.500 22,0 Boa vida média.

500 13.500 27,080 3.500 43,8 Boa eficiência Necessita de

125 6.000 48,0 luminosa, pequeno volume,longa

dispositivos

250 12.600 50,4 vida média. auxiliares

400 22.000 55,0 (reator) e é ligada somente

em 220 V.

TIPO DE LÂMPADA

VANTAGENS DESVANTAGENS OBSERVAÇÃO

Mista 6.000

Não necessita dedispositivos auxiliares, e é ligadasomente em 220Volts.

demora 5 min para atingir 80% do fluxo luminoso

Vapor deMercúrio

15.000

LÂMPADAS

POTÊNCIA FLUXO EFICIÊNCIAVIDA

MÉDIA


(lumens) (lm/Watts)

Flúores. 15 850 56,7 7.500 Ótima eficiência Custo elevado

Comum 20 1.060 53,0 luminosa, longa de instalação.30 2.000 69,2 vida útil, baixo40 2.700 69,4 10.000 custo de

funcionamento,Flúores. 60 3.850 64,2 10.000 Boa reproduçãoH.O. 85 5.900 69,4 de cores. Boa

110 8.300 75,5 vida média. Flúores. 16 1.020 63,7 7.500

Econômica 32 2.500 78,1

5 250 50,0 5.000Flúores. 7 400 57,1Compacta 9 600 66,7

11 900 82,013 900 69,2

Necessita de dispositivos auxiliares (reator+starter ou somente reator de partida rápida).

TIPO DE

LÂMPADAVANTAGENS

DESVANTAGENS

OBSERVAÇÃO

FIM

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