Instalações Elétricas Prediais 1 - UTFPR

Instalações Elétricas Prediais 1

21/09/2018 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Elétricas Prediais 1 1

Normas:

NBR CIE 8995; (antiga NBR5413), NBR 5461...

E demais citadas;

Catálogos de fabricantes:

Osram, Itaim, Phillips, Taschibra,Empalux...

Manual de iluminação do Procel (2011);

Livros texto (Creder, Cavalin, Mamede...)

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Nesta aula os seguintes assuntos serão abordados:

Características da radiação eletromagnética;

Grandezas envolvidas no cálculo luminotécnico;

Tipos de lâmpadas e luminárias mais utilizados;

Cálculo luminotécnico – Método dos lúmens e DIALUX!?!.

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Breve histórico

• Crescimento da produção industrial –

revolução industrial (1760-1830);

• Iluminação baseada em fogo, óleo de baleia,

tochas e gás;

• 1800 lâmpada a arco - Humphry Davy;

• 1879 lâmpada com filamento de algodão

carbonizado – Thomas Edison;

• Rendimento de 1,4 lm/W;

Introdução

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Luminotécnica

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Comprimentos de onda do espectro eletromagnético:Visível: 380 nm até 770 nm;

Abaixo 315 nm – luz UV causa dano ao olho! (Snowblind)

Introdução

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Luminotécnica


• O nível de luminosidade interfere na avaliação das fontes de luz ;

• Não considerá-lo leva a erros no dimensionamento de projetos de iluminação nos quais a condição de iluminação não é fotópica;

Introdução

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Luminotécnica


Pico ~555 nmPico ~480 nm

Acuidade visual!

• Baixa sensibilidade ao vermelho-infravermelho (760nm até 10µm);

• Aplicação do infravermelho: secar tintas, medicina, aquecimento de residências, bélicas...;

• Radiações UV (150-380nm): germicida (185 e 254 nm), identificação de marcas, desodorização de ambientes...

Introdução

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Luminotécnica


• Cores:• Luz do sol (branca) desde 380 nm

até 770 nm;

• Reflexão de comprimentos de onda - COR!

• Branco x Preto;

• Cores quentes x frias.

Introdução

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Luminotécnica


Cores Sensações associadas

Branco Frieza, higiene, neutralidade

Verde Calma, repouso, natureza

Azul Frieza

Cores frias Frescor, tristeza

Amarelo Atividade, nervosismo,

impacto

Vermelho Calor, excitação, estimulante

Cores quentes Alegria, ambientes acolhedores

Preto Inquietude, tensão

• Temperatura da cor:• Comparação entre comprimento de onda: lâmpada x corpo metálico

aquecido;

• Aquecimento de metal: desde vermelho até branco azulado...

• Como as cores, a temperatura dela também influencia nas sensações;

• Não está relacionado diretamente à eficiência luminosa.

Tipo Quente Neutra Fria Luz do diaTemperatura de

cor3000 K 4000 K 5000 K 6500 K

Efeitos e sensaçõesassociadas

Amigável Amigável Claro BrilhanteÍntimo Convidativo Limpo Excitante

Pessoal Intenso Eficiente Alerta

Introdução

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Luminotécnica


• Temperatura da cor

Introdução

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Luminotécnica


•Índice de Reprodução deCor é a escala (de 0 a100) utilizada para medira fidelidade de cor que ailuminação reproduz nosobjetos;

•Lâmpadas com IRCentre 80 a 100reproduzem maisfielmente as cores vistas,independente da suaTemperatura de Cor (K).

•

Introdução

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Luminotécnica

Grupo IRCTemperatura de

corAplicações

1 IRC ≥ 80

4100 K ou maiorIndústrias têxteis, gráficas ou detintas

3500 KGalerias de arte, museus,hospitais e joalherias

3000 K ou menorResidências, restaurantes, jóias(iluminação dirigida)

2 60 ≤ IRC < 80

4100 K ou maiorIndústrias leves, escritórios,escolas (climas quentes)

3500 kIndústrias leves, escritórios,escolas e magazines

3000 K ou menorIndústrias leves, escritórios,escolas (climas frios)

3 IRC < 70 Todas

Interiores onde a eficiência émais importante que areprodução de cores. Áreas detrabalho. Exemplo: vias detráfego, canteiros de obrasestacionamentos.


Introdução

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Luminotécnica


Introdução

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Luminotécnica

Fluxo radiante (P)

O fluxo radiante é a potência total emitida pelo espectro de uma lâmpada

[Watts-W];

Q – Energia radiante [Joule - J];


( )dQ

P tdt

P/m² (W/m²) Aplicação

P<10 Muito econômica

10<P<20 Econômica

P>20 Não econômica

Introdução

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Luminotécnica

Fluxo luminoso ( )

O fluxo luminoso é a radiação visível total emitida por uma fonte luminosa, na

tensão nominal de funcionamento [lúmen - lm];

Como comparar lâmpadas?


Introdução

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Luminotécnica

Intensidade luminosa (I)•É a intensidade da radiação visível medida em uma determinada direção(ângulo sólido dω). [candela - cd];

•Duas lâmpadas podem ter a mesma potência e energia irradiada masdiferentes intensidades luminosas!

Ângulo sólido

dI

d


Introdução

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Luminotécnica

Curva de distribuição luminosa:• Representação da intensidade luminosa em um diagrama polar;• Valores referidos a 1000 lm;


Introdução

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Luminotécnica

Iluminância ou Iluminamento (E)É a relação entre o fluxo luminoso incidente e a área em que ele incide.Também conhecido como aclaramento, nível de iluminamento ou nível deiluminação [lux - lx];Procedimento de medição com luxímetro ABNT8995; d

EdA

2

IE

d


Exemplos

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Luminotécnica

EXEMPLOS DE ILUMINÂNCIA

• Dia ensolarado de verão em local aberto » 100.000 lux

• Dia encoberto de verão » 20.000 lux

• Dia escuro de inverno » 3.000 lux

• Boa iluminação de rua » 20 a 40 lux

• Noite de lua cheia » 0,25 lux

• Luz de estrelas » 0,01 lux.

• O lux pode ser considerado a unidade mais importante para um projeto de

iluminação artificial, pois é a partir do nível de iluminamento que o projeto

é definido;

• Nunca deixar iluminância menor que 200 lux em lugares com tarefas

contínuas!


Introdução

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Luminotécnica


Introdução

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Luminotécnica

Luminância (L)Define-se luminância como a razão entre a intensidade (I) luminosa incidente ea superfície aparente vista pelo olho em determinada direção [cd/m²];Sensação de claridade (contraste) – diferença entre letras escuras e fundobranco!

cos( )

IL

A


Introdução

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Luminotécnica

Eficiência luminosa ou rendimento (η)• O rendimento de uma fonte luminosa é dada pela relação entre o fluxo

luminoso emitido (em lúmens) e a potência consumida (em watts). [lm/W]


Introdução

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Luminotécnica

Rendimento

(Fonte: Empalux)


Introdução

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Luminotécnica

Vida útil

(Fonte: Empalux)


Resumo

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Luminotécnica



Tipos de lâmpada

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Luminotécnica

Halógenas

• Possuem filamento de tungstênio;

• Gases de preenchimento – Bromo/Iodo/Flúor;

• Temperatura de até 2800 °C;

• Não tocar diretamente no bulbo;

• IRC – 100 %;

• TC – 2700 K.


Tipos de lâmpada

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Luminotécnica

• Tipos de lâmpadas halógenas:

Fonte: Foxlux

Tipos de lâmpada

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Luminotécnica

Fluorescentes (Família - Lâmpadas de descarga)

• Baixa pressão interna;

• Gás de preenchimento – Argônio;

• Pequena quantidade de mercúrio;

• Ionização do gás – emissão de elétrons;

• Emissão UV – fluorescência do halofosfato de cálcio;

• IRC – 80 %;

• TC – 6500 – 2700 K.


Tipos de lâmpada

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Luminotécnica

• Tipos de lâmpadas fluorescentes:

• Compactas integradas ou não;

• Tubulares – T5, T8, T10, T12...

• Potências desde 14 W até 110 W;



LED (Light Emitting Diode)

• Depende de um driver;

• Mais econômica que as demais;

• Diversos formatos;

• IRC – 80 %;

• TC – 6500 – 2700 K.

Tipos de lâmpada

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Luminotécnica

Da geometria, área e altura do local;

Cores do teto, paredes e piso (refletâncias);

Lâmpada e luminária utilizada;

Tempo entre manutenções (limpeza);

Tipo de ambiente (complexidade da tarefa realizada);

Normas ABNT (NBR 8995) e ministério do trabalho (NR17).


Método dos lúmens ou do fluxo luminoso

Mais comum, simples de utilizar e indicado para a

maioria das situações;

Método das cavidades zonais

Raramente utilizado;

Método do ponto por ponto

Aplicações específicas ou em programas

computacionais;

Método do W/m².UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Elétricas Prediais 1

Método do W/m²


Medidas 12 x 17 m; Fabricação de peças mecânicas; Teto branco, paredes claras e chão escuro; Lâmpada vapor de mercúrio 400 W.


ϕt – Fluxo luminoso total (lúmens);

Em – Iluminância média requerida (NBR 8995);

S – Área do recinto (m²);

Fu – Fator de utilização do recinto (eficiência

lâmpada/luminária/recinto);

Fd – Fator de depreciação (fluxo emitido quando nova/fluxo

emitido na hora da manutenção).

mt

u d

E S

F F

Da norma ou desta tabela!

Índice do recinto (para calcular fator de utilização):

K – índice do recinto;

L – Largura do recinto;

C – Comprimento do recinto;

h – Altura da fonte de luz sobre o plano de trabalho.

( )

LCK

h L C

Refletâncias:

Refletâncias:

Fator de utilização:

Fator de depreciação:

Fluxo da lâmpada:

Medidas 12 x 17 m; Fabricação de peças mecânicas; Teto branco, paredes claras e chão escuro; Luminárias com duas lâmpadas fluorescentes de 40W; Fluxo luminoso por lâmpada – 3000 lm.

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