Leds Na Iluminacao Arquitetural

LEDs na Iluminao Arquitetural

Introduo

Em 1998, quando comeamos nosso trabalho dedicado tecnologia, os LEDs eram apenas uma promessa como tantas outras que surgiram ao longo do tempo no mercado de iluminao. Nesta poca pouco se sabia e muito menos se falava sobre esses novos componentes. Hoje temos uma realidade bastante diferente. Alm do interesse e da difuso do tema, vrios fabricantes de luminrias j oferecem aos clientes diversas opes de produtos para praticamente qualquer aplicao, seja na rea residencial, comercial, entretenimento, iluminao pblica e de monumentos.

Quando somos convidados a apresentar a tecnologia em palestras por todo o Brasil, notamos por parte dos profissionais da rea, um grande interesse pelo tema, motivados pelo desejo do novo e necessidade de atualizao profissional. Nas apresentaes e cursos mostramos que no se trata da luz do futuro, como alguns ainda insistem em apregoar, pois em muitos casos as luminrias em LEDs so a melhor opo tcnica ou a nica opo, com diversos benefcios para os clientes finais, mesmo quando o tema to sensvel como o preo.

Outra realidade a preocupao com a sustentabilidade e as questes ambientais. Estamos passando por uma grande revoluo tecnolgica com a introduo dos LEDs e a eliminao das lmpadas incandescentes de baixa eficincia, porm mais importante a revoluo da conscincia, comportamento e postura.

Neste curso vamos mostrar as razes que levam ao profissional de arquitetura e design escolha da tecnologia de LEDs, pois os clientes quase sempre tm uma srie de questionamentos sobre as decises de projeto e a opo por esse ou aquele equipamento. Da mesma forma apresentaremos o porqu de diferentes tecnologias de gerao de luz conviverem sem que uma substitua a outra. Quando a lmpada incandescente surgiu dizia-se que no haveria mais espao para a luz gerada atravs

LEDs na Iluminao Arquitetural 1 edio ano 2008

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de chamas (velas, lampies, etc.). O mesmo se deu com o surgimento das lmpadas de descarga (fluorescentes) e agora com os LEDs. Quem no se lembra da febre que foi o surgimento da Dicrica ou na poca do apago, a aplicao em larga escala e de forma indiscriminada das fluorescentes compactas de luz azulada?

Convidamos a uma abordagem ampla sobre o assunto, passando pela histria, tecnologia, produtos, aplicao prtica e o mais importante: Muita reflexo.


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Captulo 1 Introduo Tecnologia

1.1 - Viso Geral

Os LEDs so reconhecidos como precursores de uma nova era tecnolgica na rea de iluminao, graas a diversas vantagens que oferecem em relao s fontes de iluminao convencionais. Estes dispositivos representam uma ruptura na iluminao artificial tradicional, introduzindo novos paradigmas e possibilidades de iluminar.

Os diodos emissores de luz - dispositivos conhecidos pela abreviatura em lngua inglesa LEDs (Light Emiting Diodes) - so fontes luminosas para iluminao artificial. LEDs so semicondutores em estado slido que convertem energia eltrica diretamente em luz.

Suas formas e tamanho reduzido permitem uma flexibilidade enorme para o design de luminrias e novos conceitos so introduzidos a cada dia.

Ao longo dos anos, vrias empresas e profissionais de diversos pases estudam meios alternativos de produo e utilizao eficiente de energia eltrica. Atualmente as pesquisas buscam por fontes luminosas de baixo consumo, objetivando maior economia de energia. O estudo desta tecnologia e de sua aplicabilidade para a iluminao artificial extremamente relevante, pois em todo o mundo, so crescentes as preocupaes com aspectos ecolgicos devido maior demanda por gerao de energia e sua escassez.

Os recentes avanos da tecnologia dos LEDs, fazendo-os ganhar potncia e escala mundial com a reduo de custo, indicam uma forte alternativa para o mercado da iluminao e vm sendo chamados de Green Light.

O mundo est mudando e imprescindvel mudar.


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1.2 Histria e Evoluo dos LEDs

Registrado pelo seu descobridor como um fenmeno curioso, o primeiro LED que se tem notcia (Electrical World Magazine, Vol 49 1907) nasceu da observao do fenmeno da eletroluminescncia pelo pesquisador H.J. Round. O cristal de SiC (carborundum) emitiu uma luz amarelada ao ser aplicada uma pequena tenso eltrica.

Em 1955, Rubin Branstein, da Radio Corporation of America realizou experincias com emisso infravermelha utilizando semicondutores GaAs (Glio e Arsnio).

O pesquisador da GE, Nick Holonnyak Jr., desenvolveu em 1962 o primeiro LED que emitia luz visvel (vermelho), baseado na tecnologia GaAsP ( Glio, Arsnio e Fsforo).

Nos anos 60 e 70, empresas como a Hewlett Packard foram pioneiras na comercializao em larga escala de LEDs, tornando seu uso difundido em vrios produtos como indicadores de ligado/desligado de equipamentos eletrnicos at relgios e calculadoras.

J nos anos 80, novas tecnologias de semicondutores permitiram sua miniaturizao, possibilitando novos formatos e brilho mais intenso. Nesta poca j eram utilizados em semforos porm ainda no emitiam luz em intensidade suficiente para o uso em iluminao.

Somente em 1993, em uma pequena empresa do Japo: NICHIA, Dr. Shuji Nakamura inventou o primeiro LED azul de alto brilho. Esta descoberta possibilitou a criao do LED branco e considerado um marco na indstria de iluminao.

Na dcada de 90 a indstria automobilstica mundial interessou-se pelo uso da tecnologia a ponto de incluir os LEDs em diversos pontos do carro, desde o painel sLEDs na Iluminao Arquitetural 1 edio ano 2008

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luzes de sinalizao. Devido elevada demanda proporcionada pela indstria automobilstica houve uma evoluo das caractersticas como maior variedade de cores, brilho e potncia.

Em 1997/1998 surgem s primeiras luminrias de uso arquitetural produzidas em larga escala. Os modelos foram apresentados em feiras especializadas nos EUA e Europa (Light Fair e Light & Building) e eram do tipo balizadores de piso e luzes de emergncia.

No ano 2000, a empresa Lumileds lanou o LED LUXEON I, elevando o patamar da tecnologia aos nunca antes possveis 25 lumens em um nico emissor, com uma plataforma que foi o grande divisor de guas. Neste ponto podemos dizer que tivemos mais um marco no avano da tecnologia e a plataforma Luxeon anos mais tarde passou a ser adotada por vrios fabricantes. To forte foi esta ruptura que at hoje a marca Luxeon se confunde com o prprio produto assim como a marca Gillette virou o nome para lmina de barbear.

A plataforma Luxeon ganhou o mundo e vrias indstrias satlites surgiram em torno desta plataforma gerando solues de tica secundria, dissipao trmica, drivers, controles, softwares e consultoria.

A Lumileds introduziu no mercado constantes inovaes, sendo que em 2003 criou o LUXEON III, com emisso de at 80 lumens. No mesmo ano ofereceu ao mercado LEDs LUXEON I na cor branca com temperatura de cor de 3200K e IRC de 90. At ento s havia disponibilidade LED LUXEON I em branco com temperatura de cor elevada.


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Outras empresas que j atuavam no segmento de semicondutores e opto-eletrnicos lanam seus LEDs de potncia como a Edison, Cree, Lmina Ceramics, Everlight, entre outras.

A tecnologia evoluiu muito rapidamente e em dez anos tivemos um crescimento avassalador aps um perodo de 40 anos desde o seu surgimento.

O contexto atual mostra que uma grande parte dos fabricantes de luminrias do mundo oferece produtos que utilizam a tecnologia de LEDs. Por outro lado, os grandes fabricantes de lmpadas como Philips, Osram e GE tm pesquisado LEDs que produzam luz branca de qualidade, com alto IRC, temperatura de cor estvel e, claro, a preos acessveis, para que possam competir com as j tradicionais lmpadas incandescentes e fluorescentes.

Em 2008, ou seja, dez anos aps o lanamento dos primeiros equipamentos de iluminao com LEDs, a maior feira de iluminao do mundo, a Light & Building, em Frankfurt/Alemanha mostrou uma larga aplicao destes componentes em inmeras situaes. Uma verdadeira mostra da evoluo.

Para os cticos sobre o poder de iluminao dos LEDs, no faltaram exemplos de que esses minsculos emissores de luz j esto dando conta do recado tanto na iluminao urbana com postes de seis a oito metros de altura com LEDs, quanto em spots, projetores, embutidos e pendentes iluminando todo o ambiente.

Ainda recente est histria de LEDs na iluminao arquitetural e o mundo est clamando por solues eficientes, ecologicamente corretas, racionais e sustentveis e as indstrias esto imputando aos LEDs esta misso.

O que era futuro, hoje j faz parte do presente e muita coisa ainda vai surgir. Vamos em frente nesta revoluo tecnolgica e ajudar a escrever esta histria.LEDs na Iluminao Arquitetural 1 edio ano 2008

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Captulo 2 - Caractersticas Construtivas e EltricasPara melhor compreender o mecanismo de funcionamento do LED, fundamental ter uma noo do que so semicondutores e diodos.

Semicondutores so materiais que no so nem condutores nem isolantes. Alguns elementos qumicos tm esta propriedade e quando combinados de forma adequada formam o diodo semicondutor (o nome diodo significa contrao de dois eletrodos).

O diodo o mais simples dos dispositivos semicondutores, mas exerce um papel vital em sistemas eletrnicos, pois a partir desta descoberta foi possvel a inveno dos transistores e circuitos integrados, os famosos chips.

O LED, tema de nosso estudo, um tipo particular de diodo, ou seja, semicondutor em estado slido que converte energia eltrica diretamente em luz. A luz do LED gerada


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dentro do chip, um material de cristal slido. O chip gerador de luz pequeno, geralmente com 0,25mm2.

O princpio de funcionamento do LED baseia-se nos nveis de energia. Com esse tipo de dispositivo, a tenso aplicada leva os eltrons aos nveis mais altos de energia, que devolvida, quando eles retornam para seus nveis originais, em forma de luz. Como elementos diferentes tm diferentes nveis de energia, a cor da luz irradiada (vermelha, verde, laranja, etc.) depende do material utilizado. Desta forma, os nomes dos LEDs vm dos elementos da Tabela Peridica que os compem.

Cor Infravermelho

Comp. de onda (nm) > 760

Tenso (V) V < 1,9

Material Semicondutor Gallium arsenide (GaAs) Aluminium gallium arsenide (AlGaAs) Aluminium gallium arsenide (AlGaAs) Gallium arsenide phosphide (GaAsP) Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP) Gallium arsenide phosphide (GaAsP) Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP) Gallium arsenide phosphide (GaAsP) Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP) Indium gallium nitride (InGaN) / Gallium(III) nitride (GaN) Gallium(III) phosphide (GaP) Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP) Aluminium gallium phosphide (AlGaP) Zinc selenide (ZnSe) Indium gallium nitride (InGaN) Silicon carbide (SiC) as substrate Indium gallium nitride (InGaN) diamond (C) Aluminium nitride (AlN) Aluminium gallium nitride (AlGaN) Aluminium gallium indium nitride (AlGaInN) Chip Azul ou UV com fsforo

Vermelho

610 < < 760

1,63 < V < 2,03

Laranja Amarelo

590 < < 610 570 < < 590

2,03 < V < 2,10 2,10 < V < 2,18

Verde

500 < < 570

2,18 < V < 4,0

Azul Violeta

450 < < 500 400 < < 450

2,48 < V < 3,7 2,76 < V < 4,0

Ultravioleta

< 400

3,1 < V < 4,4

Branco

Faixa do espectro visvel

V = 3,5

A obteno da luz atravs de LEDs ocorre quando os mesmos so diretamente polarizados, permitindo a passagem de uma corrente eltrica. Os eltrons se movem atravs da juno PN do semicondutor e se recombinam com as lacunas (cargas positivas). Quando as duas cargas so recombinadas, a luz emitida.


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Esquema de emisso de luz de um LED.

Um LED do tipo 5mm contm um chip e uma lente de encapsulamento em epxi. A lente usada para direcionar e controlar a distribuio dos raios de luz, ou para servir como um filtro tico e aumentar o contraste quando colorida. O encapsulamento em epxi e a estrutura com os terminais positivo, e negativo (catodo e anodo) ocupam a maior parte do seu volume.

A desvantagem desta tecnologia de fabricao a baixa dissipao trmica (que feita pelos Leads terminais de conexo eltrica) e pequena potncia, ocasionando menor brilho que varia tipicamente de 100mcd a 1000mcd (milicandelas), razo pela qual so normalmente indicadores. utilizados como

LED indicador tradicional de 5mm.


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J nos LEDs de alto desempenho, o arranjo dos terminais de conexo eltrica distinto do sistema de dissipao trmica, permitindo a utilizao de maiores correntes de alimentao (at 1500mA).

LED de potencia tipo Luxeon. - Lumileds

muito importante frisar que os LEDs j emitem a luz em determinada cor, no sendo necessrio utilizarem-se filtros cromticos, equvoco que algumas pessoas ainda pensam ser possvel, por falta de conhecimento e compreenso desse dispositivo. Hoje, com a tecnologia existente, j possvel emitir luz em qualquer cor ou tonalidade desejada, podendo-se ainda, no caso da luz branca, escolher a temperatura de cor mais adequada.

Iluminao genrica significa luz branca e um tipo particular de luz branca. O olho humano bastante sensvel a pequenas variaes no contedo espectral das fontes de luz. O sol, por exemplo, tem uma temperatura de cor que varia de 3000K a 6500K dependendo da hora do dia, tempo e estao do ano. Perto de 3000K a 4000K, onde lmpadas incandescentes e halgenas operam, o olho humano pode detectar mudanas na temperatura de cor da ordem de 50K a 100K. Mltiplas fontes de luz, visveis ao mesmo tempo, devem possuir, portanto, temperaturas de cor aproximadas, podendo variar de 50K a 100K.

A fonte de luz branca deve possuir boa reproduo de cores. O sol de meio-dia e as lmpadas incandescentes possuem ndice de reproduo de cores (IRC) igual a 100. Lmpadas fluorescentes possuem IRC que varia entre 75 a 90. Em 2001, devido crise de energia, o mercado brasileiro utilizou lmpadas fluorescentes compactas com o


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objetivo de diminuir o consumo. Entretanto a qualidade das lmpadas importadas disponveis no era adequada e os consumidores rapidamente perceberam que os objetos estavam com cores distorcidas, devido ao baixo IRC. Portanto, para que uma fonte de luz branca seja considerada adequada iluminao, a temperatura de cor no deve diferir mais que 100K, e o IRC deve ser maior que 75.

Quadro de August Renoir iluminado com 2 fontes de luz: esquerda com alto IRC e a direita com baixo IRC. - Schubert 2003.

Existem trs formas gerais de obteno de luz branca nos LEDs:

- O primeiro mtodo mistura diretamente luzes de trs fontes monocromticas, vermelhas, verdes e azuis (processo RGB red, green, blue) para produzir uma fonte de luz branca atravs da combinao das trs cores no olho humano.

- A segunda tcnica usa um LED ultravioleta para excitar uma combinao de fsforos vermelhos, verdes e azuis.


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- A terceira tcnica usa um LED azul para excitar um ou mais fsforos emissores de luz visvel. O LED projetado para deixar vazar um pouco da luz azul entre o fsforo para gerar a poro azul do espectro, enquanto o fsforo converte a poro remanescente da luz azul em pores vermelhas e verdes do espectro. A resultante do processo a luz branca.

Cada uma dessas tcnicas tem potenciais vantagens e desafios tcnicos:

Formas de obteno de luz branca com LEDS. Lumileds Technology Tutorial.

A forma mais comum de obteno de luz branca a baseada em LED azul e um fsforo amarelo complementar. Esta tecnologia a utilizada pela maioria dos fabricantes e se tornou padro em produtos de iluminao por razes de custo e confiabilidade.

Determinar a correta proporo de azul/amarelo depende de ter a correta quantidade, densidade e tamanho de partcula do fsforo, distribudos no chip emissor de luz azul.

Variao em qualquer um desses parmetros fornecer aumento na cor ou variaes na temperatura de cor em ngulos de viso diferentes de um emissor ou entre LEDs


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adjacentes, o que facilmente percebido em arranjos de led do tipo linear ou quando luminrias so colocadas lado a lado iluminando uma parede, por exemplo.

Estrutura de um LED 5mm branco (a) Detalhe da cobertura do chip pelo Fsforo amarelo (b). Schubert 2003.

Como em qualquer produto produzido em larga escala, os LEDs possuem variaes das caractersticas tcnicas e de qualidade. A indstria estabeleceu procedimentos de teste de alguns parmetros que so importantes aos usurios da tecnologia. A estes controles se deu o nome de "BIN selection". Os fabricantes geralmente informam trs parmetros:

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Fluxo Luminoso; Cor; Tenso de alimentao.


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Classificao dos LEDS, (BIN selection). - Lumileds

Os BINS so importantes, pois os fabricantes de luminrias precisam garantir a qualidade de seus produtos controlando os estoques de LEDS a fim de proporcionar aos clientes um atendimento s seguintes questes:

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Evitar a variao das tonalidades de cor, principalmente quando as luminrias so instaladas prximas umas da outras, pois o olho humano consegue distinguir diferenas to pequenas como 5nm no comprimento de onda;

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Evitar variaes de brilho (fluxo luminoso) pelas mesmas razes acima e por conta de atender as expectativas do projeto luminotcnico;

-

Especificao da fonte de alimentao (Driver);

-

Manuteno e substituies futuras. Apesar de sua estimativa longa vida, os LED podem falhar ou o cliente pode solicitar um aumento do nmero de luminrias no ambiente, sendo assim, o fabricante de luminrias deve manter um histrico de cada BIN utilizado nos equipamentos.


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Os LEDs so produzidos e recebem identificao individual do fabricante para que a indstria de luminrias possa ter controle de seus estoques. A forma tpica de identificao de um LED LUXEON STAR a gravao de seus cdigos no seu dissipador.

Cdigo de Cores para os LEDS. Identificadores W B E G A RRtulos dos LEDS. Lumileds

Cores White (Branco) Blue (Azul) Cyan (Cyan) Green (Verde) Amber ( mbar) Red (Vermelho)

Devidamente identificado o LED, precisamos conhecer em detalhes os parmetros tcnicos relacionados ao fluxo luminoso, cor e tenso de alimentao. A primeira letra indica o fluxo que neste caso pode variar conforme mostrado na tabela a seguir.


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A segunda e a terceira letras do cdigo indicam a cor do LED, entretanto, devido disperso paramtrica inerente ao processo de fabricao dos semicondutores, ocorrem variaes nos comprimentos de onda.

Assim, um LED azul pode ter um comprimento de onda de 485nm e um LED cyan, de comprimento de onda 490nm, tem praticamente as mesmas caractersticas. Na prtica, o fabricante de luminrias deve realizar as compras de seus LEDs exigindo uma pr-seleo dos BINs. Desta forma pode controlar os estoques evitando cdigos que venham a causar problemas de variao nas cores. O grfico a seguir facilita o entendimento deste efeito:

Quando se fabricam produtos que utilizam LEDs brancos, devemos nos preocupar tambm com a temperatura de cor, sendo que os fabricantes disponibilizam tabelas para os padres de branco 3000K, 4000K e 5000K (morno, neutro e frio). Esta variao de temperatura de cor pode ser mais bem compreendida atravs do seguinte grfico:


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Este o grfico de Bins de temperatura de cor disponveis para os LEDs de potncia, entretanto em 2008 a Philips Lumileds apresentou ao mercado um novo tipo de led, o Luxeon Rebel, com tecnologia de fsforo cermico, onde avanos significativos de processos de produo prometem resolver este problema.

A tecnologia de Lumiramic utiliza uma placa de fsforo cermico sobre um chip de LEDS denominado TFFC (Thin Film Flip Chip).


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O processo combina um emissor de luz Royal Blue, previamente selecionado pelo seu comprimento de onda, com a placa de fsforo cermico e graas a esta perfeita interao, a temperatura de cor resultante previsvel e controlada, gerando menos perdas de produo e estabilidade nos bins de branco. Com o avano desta tecnologia, no futuro, a distribuio da temperatura de cor estar concentrada em apenas uma coluna ao longo da curva do corpo negro, conforme grfico abaixo:

Outras vantagens da tecnologia Luxeon Rebel:

- Opes em branco (2800K a 10000K) - Cores em vermelho, verde, cyan, azul royal, azul, mbar, laranja; - Menor variao de temperatura de cor; - Testados e classificados @ 350mA; - Corrente mxima operao de 1A; - Maior temperatura de operao (TJ = 150C); - tica simplificada.


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A quarta letra da codificao indica a tenso de alimentao de cada LED. Este parmetro influencia o projeto de fontes de alimentao (drivers), principalmente quando vrios LEDs so ligados em conjunto. Como vimos, as tenses variam de 1,6V a 4,4V dependendo do semicondutor usado na fabricao do chip.

Finalmente, 30 anos aps a introduo do primeiro LED comercial em 1968, o panorama esta formado para novas aplicaes, mas o grande advento e a real potencialidade da tecnologia dos LEDs derivam da produo da luz branca com qualidade.

Quando o tema o custo, podemos afirmar que os LEDs de alta potncia tm o mesmo destino de itens de alta tecnologia, pois fato similar j ocorreu com a indstria de informtica (computadores) e de telecomunicaes (celulares) onde os preos caram ao longo dos anos. LEDs de qualidade tm um custo atual variando de 3 a 20 dlares, dependendo do fabricante e do modelo.


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Captulo 3 Componentes Acessrios para LEDsA indstria mundial oferece uma srie de solues e servios que viabilizam a aplicao da tecnologia LED. No cenrio da Iluminao Arquitetural, as luminrias de LEDs se utilizam de componentes fundamentais ao seu funcionamento e outros que por sua vez maximizam seu desempenho.

A seguir relacionamos os principais itens e para saber mais sobre os fabricantes, clculos, tabelas e frmulas, consultem o banco de links do workshop.


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3.1 - Drivers de Alimentao

Como vimos no captulo anterior, os LEDs so alimentados em baixa tenso e em corrente contnua. Fazendo uma analogia com a tecnologia de iluminao convencional, as fontes de alimentao esto para os LEDs assim como os reatores esto para as lmpadas fluorescentes e os transformadores esto para as lmpadas halgenas dicricas de 12 Vca. O mercado mundial denomina estas fontes de "drivers", termo que utilizaremos quando nos referirmos a estes dispositivos.

O driver uma fonte de alimentao eletrnica, de configurao remota, com uso mais adequado a cargas que necessitem de corrente contnua regulada e estabilizada, como os LEDs. Um bom driver deve atender as seguintes especificaes;

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Converter a corrente alternada em corrente contnua; Transformar a tenso da rede (127/220Vca) em um nvel adequado a operao; Filtrar os "rudos", reduzindo a ondulao na tenso retificada; Ter isolamento entre o circuito de sada em corrente contnua, da entrada de rede eltrica em corrente alternada;

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Ser dotada de circuitos de proteo contra eventuais curtos-circuitos na sada; Ter a tenso de sada regulada e estabilizada, independentemente da variao da tenso de entrada (90 a 240Vca);

-

No caso de alimentao de mltiplos LEDs, prover a variao proporcional da tenso, entretanto mantendo a corrente do circuito srie constante.

Driver em Placa

Driver Conversor DC/DC

Driver Xitanuim Advanced


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3.2 Dissipadores

Muito se fala que LEDs no emitem calor e o que vimos no captulo anterior que a luz emitida pelo LED no irradia calor, mas seu chip sim e este calor precisa ser retirado eficientemente do LED, pois a temperatura neste caso o vilo e encurta sua vida til.

Para garantir que os LEDs trabalhem dentro da temperatura de juno admitida por cada fabricante necessrio utilizar dissipadores de calor para reduzir sua temperatura de operao. A eficincia de um dissipador depende basicamente do material utilizado (geralmente alumnio) e da rea em contato com o ar. Quanto maior a rea, maior a dissipao trmica.

A prpria placa de circuito impresso de vrios LEDs j funciona como seu dissipador e so conhecidas no mercado como PCI Star por seu formato estrela. importante mencionar que para determinadas potncias de LEDs, a PCI Star j suficiente para cumprir esta funo de dissipao trmica, mas para LEDs de maior potncia insuficiente.

Led Emmiter (sem dissipador)

Led Star (PCI dissipadora)

Led Star + Dissipador

Quanto maior a potncia do LED, mais calor ele gera e conseqentemente mais calor a ser dissipado. Um arranjo (cluster) com vrios LEDs passa pelo mesmo problema.

Vrias empresas comercializam dissipadores para vrias potncias de LEDs e os fabricantes dos chips normalmente fornecem tabelas e metodologias de clculo para dimensionar dissipadores. Veja em nosso banco de links.


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Exemplo de dissipadores para LEDs

Outra abordagem para projeto trmico oferecida pelo Fabricante EDISON, onde se aplicam tabelas que referenciam a vida til esperada do componente e em funo da temperatura de juno, assim possvel prever qual seria o nmero de horas de operao para um determinado produto, como se segue:

Tabela Edison


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Entretanto, a temperatura do chip do LED difcil de ser medida, assim calcula-se esta varivel baseado na rea do dissipador e na potncia aplicada no LED (exemplo = 1W).

Se o LED for Edixeon 1W podemos sugerir e comparar 3 produtos para calcular a temperatura de juno. Veja como a vida til depende fundamentalmente da rea do dissipador:

Supondo uma temperatura ambiente de 40C. e dissipadores de alumnio, segue:

rea Dissipador 30 cm 60 cm 90 cm

T (juno) 71,1 62,7 57,9

Vida til (h) 44.720 58.600 81.300


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3.3 tica

Os LEDs tm caractersticas nicas quando comparados s fontes de luz tradicional, pois so construdos com um cuidado extremo no que diz respeito ao seu projeto tico. No caso dos LEDs devemos lembrar que eles so direcionais, pois j so dotados de uma tica primria no prprio encapsulamento. O mercado adota alguns padres de distribuio da luz para os LEDs:

Lambertian

Batwing

Side- Emitting

Philips Lumileds

Utilizam-se lentes e refletores nos LEDs para controlar a abertura do facho. Abaixo temos os grficos comparativos de um LED Luxeon I, lambertian em branco com temperatura de cor de 3000K;

Luxeon I , lambertian, sem tica - Lumileds

Luxeon I , lambertiano, com tica - Lumileds


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As

lentes, tambm chamadas de colimadores, transmitem a luz e so posicionadas

entre a fonte de luz e o objeto a ser iluminado. As lentes podem mudar a direo e a qualidade da luz emitida pelo LED pela concentrao do facho, reduzindo o ofuscamento e as perdas de luz.

So fabricadas em um material conhecido como acrlico PMMA, (polymethylmethacrylate) que um termoplstico amorfo com excelentes propriedades ticas (92% de transmisso luminosa). Tem excepcional resistncia a radiao UV, mantm suas caractersticas em temperaturas de -40C a 80C, porm fcil de ser arranhado.

Led + Lente - Fraen

Diagrama tico - Fraen

Existem vrias empresas que se dedicam a tica especfica para LEDs e para todos os modelos de diversos fabricantes diferentes, com uma gama de abertura de fachos, formatos, tamanhos e at correo de cor na prpria lente, ou seja, uma infinidade de combinaes onde a imaginao e a compatibilidade tcnica o limite.

Exemplo de variedade de lentes


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Os refletores disponveis para LEDs tm um design muito similar aos utilizadas em lmpadas e luminrias tradicionais, a diferena bsica esta em seu tamanho, que aproveita a miniaturizao promovida pela tecnologia.

O princpio de montagem simples, pois de acordo com cada fabricante de LED, eles so naturalmente encaixados (por vezes colados) aos LEDs, formando um conjunto emissor/refletor bastante familiar.

As vantagens da utilizao deste tipo de tica secundria o baixo preo, ausncia de "anis" na luz projetada, e maior intensidade no facho central, entretanto, como no h um controle do facho diretamente emitido pelo LED, pode provocar um efeito indesejvel, o ofuscamento.

Distribuio da luz do LED com auxlio de refletores de fachos diferentes - Khatod


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Captulo 4 Prs e Contras da TecnologiaOs benefcios e problemas proporcionados pela tecnologia so temas nos congressos e feiras no mundo. Muito se diz sobre o que verdade e o que mito, vamos tentar esclarecer alguns deles:

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100.000 horas de vida til: este conceito da poca que os LEDs eram produtos usados apenas em sistemas de indicadores de estado (on-off) e as correntes de alimentao raramente excediam 20mA. Nos produtos desenhados para uso em iluminao, se utilizam correntes de alimentao da ordem de 350mA a 1500mA. Vida til uma funo da potncia aplicada ao LED e do correto dimensionamento do sistema de dissipao de calor. O calor provoca a degradao do fsforo nos LEDs brancos causando uma depreciao no brilho e variao da temperatura de cor. Atualmente os LEDs de boa qualidade tm especificao de 20.000h a 50.000h com uma perda do fluxo luminoso de 30%, mesmo conceito empregado pelos fabricantes de lmpadas tradicionais para definir a sua vida til.

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Alta eficincia: hoje os fabricantes de LEDs divulgam eficincias entre 25 a 65 lm/W. Entretanto apesar destes apresentarem um consumo baixo

individualmente, deve-se levar em considerao que o menor fluxo deveria ser compensado com um nmero maior de LEDs por luminria. Assim como nas fontes de luz tradicionais, deve se considerar que o LED sozinho pode at ser eficiente, mas uma luminria tem diversos componentes que podem reduzir sua eficincia como a tica, o design, o driver e os dissipadores de calor.

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Baixo consumo de energia: inerente tecnologia, pois os LEDs atuais consomem pouco, quando comparados s lmpadas de mercado. Em instalaes comerciais o projeto deve considerar a economia proporcionada


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pela menor emisso de calor ao ambiente o que resultar em menores gastos com refrigerao.

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Ausncia de radiaes de infravermelho: radiaes acima de 780nm s basicamente calor. No h componentes de comprimento de onda da faixa do infravermelho nos LEDs, portanto a luz emitida por eles "fria", no alterando as cores dos pigmentos dos objetos iluminados. Entretanto, conforme j mencionada, o chip do LED produz calor, e o projeto da luminria deve prever sua dissipao.

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Ausncia de radiaes ultravioletas: radiaes entre 250nm a 380nm so extremamente danosas. O LED branco fabricado a partir de um chip com emisso azul recoberto com um fsforo amarelo. O comprimento de onda do LED azul tipicamente de 472nm, portanto no h componentes de comprimento de onda na faixa de UV.

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Alto ndice de reproduo de cor: para os LEDs brancos com temperatura de cor de 3000K, o ndice est entre 85 a 90. J nos LEDs brancos com temperatura de cor em torno de 5000K o ndice 70%. Infelizmente o fluxo luminoso nos LEDs de 3000K menor que nos de 5000K devido a maior perda introduzida pela camada de fsforo amarelo.

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Disponibilidade de temperaturas de cor de 2.700K a 8000K: o que excelente, pois compatibiliza com a indstria de lmpadas tradicionais. Porm o especificador ou fabricante de luminria deve exigir a pr-seleo, o que aumenta o custo. Infelizmente, mesmo com a seleo do fabricante e necessrio o controle de qualidade dos lotes, pois o estado da tcnica atual permite a variao na temperatura de cor em at 80K para LEDs de mesmo BIN, confrontando com o fato de sermos capazes de perceber ate 50K de variao de temperatura de cor.


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Cores saturadas: podem ser obtidas diretamente das luminrias de LED. A filtragem da luz branca produzida pelo LED no recomendada. A desvantagem e que no h cores intermediarias, como as obtidas com filtros e lmpadas tradicionais, por outro lado, por serem componentes eletrnicos, so facilmente integrados a tecnologias digitais para obteno de efeitos.

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Dimerizao: possvel, entretanto o projeto da fonte de alimentao deve permitir a dimerizao. Alguns modelos de luminrias podem ser dimerizadas utilizando-se transformadores e drivers em conjunto com dimmers tradicionais. Em outros casos e necessrio a utilizao de interfaces para converso dos protocolos que cada fabricante utiliza.

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Custos de manuteno reduzidos: sua vida til elevada, permitindo menores custos de reposio, mo de obra, paradas no programadas no servio, etc. Porm o custo de implantao ainda considerado alto e nem todo projeto consegue ter o retorno do investimento apenas com a ausncia de manuteno.

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Controle de cores: um conceito que foi "importado" da iluminao cnica onde se utilizam os sistemas de "color changing" (luminrias com filtros coloridos e sistemas mecnicos que trocavam os filtros e lentes, proporcionando efeitos dinmicos de cor e movimento). Quando se utilizam LED, as luminrias com este efeito tm fontes dimerizveis incorporadas, controladas por hardware e software permitindo milhares de combinaes.

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Luminrias mais eficientes: so fontes de luz pontuais, com uma perda menor que as lmpadas tradicionais. Na verdade normal se utilizar de ticas secundrias que controlam o facho original do LED. Estes dispositivos so produzidos com polmeros de alta pureza e desempenho, com eficincia tpica de 90%.


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Diversidade de ngulos de abertura de facho: permite aos especificadores escolher os efeitos desejados atravs do uso de lentes secundrias. O mercado se profissionalizou de tal forma que h diversos fornecedores de lentes com dezenas de opes de facho: abertos, fechados, simtricos ou no, inclusive com fachos elpticos.

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Pequenas dimenses: permite o design de luminrias menores que as tradicionais. Os projetos luminotcnicos e a arquitetura enfrentam problemas constantes de posicionamento das luminrias em ambientes cada vez menores ou por conta da interferncia com os projetos de refrigerao, sistemas de preveno de incndio, etc. Na rea comercial as vitrines e displays de demonstrao devem aproveitar ao mximo o espao til, ocasionando uma aproximao entre as fontes de luz e os objetos a serem iluminados e quando isso ocorre, uma luminria pequena, que no emite calor ou radiao ultravioleta freqentemente a melhor opo de projeto.

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Aspectos ecolgicos: no se utilizam mercrio, chumbo e outros materiais considerados como potencialmente danosos ao meio ambiente. Infelizmente o processo de fabricao de LEDs ainda utiliza grandes quantidades de energia para a produo dos semicondutores, fato que parcialmente compensado pela alta quantidade de chips produzida em relao energia aplicada ao processo. Outro fator determinante seu tamanho, reduzindo o impacto do descarte do produto na natureza.

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So componentes bastante robustos: possibilita seu uso em ambientes em que outras fontes de luz necessitariam de proteo extra, como automvel e aplicaes outdoor. Entretanto devem ser acondicionados em luminrias evitando umidade e controlando o calor produzido pelo chip.


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Baixa tenso de operao: no chega a ser uma vantagem explcita pois na arquitetura se utiliza um acessrio de converso (fontes de alimentao ou transformadores) da corrente eltrica alternada da rede comercial, mas traz segurana quando os equipamentos so pensados para receber 12 Vca, como por exemplo em aplicaes subaquticas.

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Acionamento instantneo: no h a partida lenta de alguns produtos da iluminao tradicional que necessitam de alguns minutos para operar a 100%, como por exemplo, as lmpadas de descarga (sdio e multi-vapores metlicos).

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Custos elevados: comparado ao preo praticado pelos fabricantes de produtos tradicionais de iluminao as luminrias com tecnologia de LEDs so mais caras. Uma lmpada dicrica de 50W e um transformador eletromagntico podem ser comprados no mercado por preos to baixos quanto USD 10,00, apesar de existirem produtos de alta qualidade no mercado com valores at 20 vezes maiores. A pergunta a ser feita : Qual o benefcio que o projeto de iluminao ter com a utilizao de uma luminria com LED? Caso o nico valor percebido pelo cliente seja o custo do produto, provavelmente a tecnologia de LED no dever ser utilizada. Por outro lado, em aplicaes onde os benefcios listados anteriormente so relevantes, vale pena utilizar LEDs.

Os LEDs so apontados freqentemente como o futuro da iluminao e nisso discordamos totalmente, pois eles j so parte integrante do mercado. Graas s suas caractersticas e benefcios, os LEDs no so apenas mais uma opo de fontes de luz no mercado. Eles trazem consigo novos conceitos, novas possibilidades de iluminar e uma mudana de paradigma, quando comparados s fontes de luz tradicionais.

Neste cenrio, a imaginao o limite.


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Captulo 5 Viso geral sobre LmpadasOs atributos de um projeto esto intimamente ligados s demandas por eficincia energtica, conforto ambiental, e por que no, da emoo. Na elaborao de um projeto de iluminao o profissional precisa conhecer as fontes de luz para uma correta especificao das luminrias, seu posicionamento, quantidade, etc.

No nosso caso, tratamos de iluminao artificial, razo pela qual vamos conhecer alguns tipos de lmpadas para um melhor entendimento e futura analogia com a Tecnologia de LEDs.

Geralmente as lmpadas so classificadas pelo princpio de gerao de luz: incandescentes ou descarga.

5.1 Incandescentes

Com mais de um sculo de histria, as lmpadas de filamento incandescente so atualmente fabricadas com tungstnio e um bulbo de vidro com um gs inerte (nitrognio ou argnio) criando-se uma atmosfera protetora, que minimiza a degradao do filamento. Uma frao da energia irradiada pelo filamento aquecido est no espectro visvel, porm a maior parte convertida em calor e infravermelho.

O formato do bulbo pode variar: pra, bolinha, vela etc. Dentre suas caractersticas podemos citar as mais relevantes da tecnologia: IRC 100%, temperatura de cor 2700 K e podem ser dimerizadas.


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5.2 - Halgenas

Estas lmpadas so a evoluo das tradicionais incandescentes. Possuem uma tecnologia de regenerao do filamento de tungstnio possibilitando uma vida mais longa (2000 a 4000 horas) e temperatura de cor mais elevada (3000 K). Devido s pequenas dimenses, possibilitou a insero do bulbo em refletores dicricos que desviam parte do calor para trs, reduzindo a radiao trmica emitida pela lmpada.

As lmpadas dicricas operam em baixa tenso, necessitam de transformador para sua operao e podem ser dimerizadas quando usamos transformadores eletromagnticos e alguns modelos de transformadores eletrnicos. Recentes avanos incorporaram filtros UV. As lmpadas halgenas tambm podem ter diversas potncias, serem ligadas a rede eltrica diretamente, ter um refletor do tipo PAR ou uma forma mais esguia, modelo "palito".

5.3 - Lmpadas de Descarga

Nestas lmpadas, a radiao emitida pelos gases confinados dentro de um tubo submetido a uma descarga eltrica. O aquecimento inicial dos eletrodos provoca a vaporizao do composto metlico, cujos eltrons so acelerados pela diferena de potencial dos mesmos, gerando colises e mudanas de rbita, emitindo radiao na faixa de ultravioleta.

Nas lmpadas fluorescentes, que so do tipo de baixa presso, um revestimento de fsforo converte o UV em luz visvel.

As lmpadas fluorescentes tubulares tipo T5 so as mais eficientes de sua classe, proporcionando um fluxo luminoso considervel, melhor aproveitamento da luz por conta de seu menor dimetro (16 mm) e com diversas opes de temperatura de cor.LEDs na Iluminao Arquitetural 1 edio ano 2008

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As fluorescentes compactas, com ou sem reatores incorporados, entraram no mercado devido a uma necessidade de retrofit, pois devido ao seu tamanho e forma permite a troca das lmpadas incandescentes. Algumas verses possuem soquete do tipo E27, idntico aos das lmpadas incandescentes, contribuindo para um maior nmero de opes de elevada eficincia em tamanhos reduzidos.

As preocupaes com eficincia energtica so uma constante no dia a dia dos projetistas, razo pela qual, pesquisas constantes so realizadas nos fabricantes de lmpadas visando aumentar os limites que cada tecnologia oferece. A tabela a seguir, parte de um trabalho que mostra uma comparao entre as diversas lmpadas disponveis:

Feldman

Os LEDs no fizeram parte desta pesquisa, porm os dados disponibilizados dos fabricantes informam eficincias da ordem de 25 a 65 lm/W o que os situa prximos a alguns tipos de lmpadas fluorescentes.LEDs na Iluminao Arquitetural 1 edio ano 2008

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Captulo 6 LEDs x LmpadasO ttulo deste captulo parece at uma grande rivalidade como em jogos de futebol (Brasil x Argentina), mas no se trata disso. No estamos levando a discusso para uma disputa na aplicao de duas tecnologias e sim uma viso panormica do que tem sido feito no mercado.

Em verdade, uma tendncia natural, pela natureza de gerar luz, que os LEDs sejam confundidos com lmpadas. J mostramos anteriormente que no o caso e para sua aplicao na arquitetura so necessrios cuidados e acima de tudo que se tenha, no mnimo, uma escala para que seja possvel manipul-los.

Halgena Bipino uma das menores lmpadas do mercado

Led Rebel mnimas dimenses

Os Light Designers comentam que a primeira deciso que devem tomar em um projeto luminotcnico a escolha das lmpadas que vo compor os ambientes. Esta escolha fundamental, pois define caractersticas bsicas, como a adequao ao projeto de arquitetura, o conforto ambiental e aspectos econmicos.

Antes dos LEDs surgirem, as lmpadas tradicionais e suas respectivas luminrias j ofereciam inmeras opes na elaborao dos projetos. Recentemente os profissionais de arquitetura e design tm mais uma tecnologia de emisso de luz para simplificar (ou dificultar) seu trabalho.


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Uma das primeiras aplicaes prticas de LEDs na iluminao ocorreu quando alguns fabricantes disponibilizaram lmpadas com o formato das famosas "dicricas". Estas lmpadas viraram uma "febre" no mercado, o que causou um problema: O cliente final esperava que o produto substitusse o original, j que a forma da lmpada e o soquete permitiam um retrofit imediato. Infelizmente no foi o que ocorreu, pois o fluxo luminoso era muitas vezes inferior, a vida til prometida no chegava perto das 100.000 horas e at hoje as lmpadas baseadas em LEDs do tipo 5mm tem um estigma de produto de baixa qualidade.

Lmpada Leds 5mm

Formato padro da dicrica 50W

A situao atual das lmpadas baseadas em LEDs melhorou significativamente com os grandes fabricantes mundiais de lmpadas oferecendo produtos de qualidade, com especificaes tcnicas realistas e soquetes variados para integrao com as luminrias tradicionais. Nestes produtos possvel notar que o design se preocupou com aspectos importantes como o tipo de LED utilizado, a tica secundria com uso de lentes, o projeto trmico que incorporou dissipadores no corpo da lmpada e as opes de alimentao eltrica.


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Lamina Ceramics

Philips AccentLeds

Philips MasterLed

Parathom OSRAM

Uma questo ainda pouco discutida (e que ainda no temos como prever como ser) se a tendncia do mercado ser optar por lmpadas com LEDs ou luminrias com LEDs incorporados. Parece simples? Ento vamos refletir sobre as diferenas?

- Lmpadas de LEDs so produtos de consumo imediato e podem ser comercializadas em pontos de venda como "Home Centers" alm das lojas de lustres. Neste caso a deciso de compra do cliente final, ou seja, uma compra por impulso. Luminrias em LEDs so geralmente produtos tcnicos, cuja indicao de uso realizada por arquitetos e designers para atender a um projeto.LEDs na Iluminao Arquitetural 1 edio ano 2008

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- A tendncia dos preos das lmpadas cair, j que so produzidas aos milhes e luminrias de LEDs no, sendo assim as lmpadas tm uma vantagem mercadolgica difcil de ser vencida no curto prazo.

- bem complicado resolver as questes tcnicas de dissipao de calor em um produto to pequeno como uma lmpada MR16 (formato de dicrica), caso se utilize LEDs de potncias elevadas, pois como vimos, a temperatura influencia no desempenho e vida til do LED. J nas luminrias, os designers tm uma maior liberdade para o desenvolvimento de solues para o calor, tica, alimentao, instalao, etc., o que torna estes produtos mais confiveis.

- As luminrias tradicionais foram desenvolvidas para uso de lmpadas com tica conhecida e especfica. A simples troca da lmpada por outra que utiliza a tecnologia de LEDs provavelmente no vai aproveitar os componentes da luminria como o refletor, por exemplo. Na poca do "apago" as fluorescentes compactas foram s substitutas das incandescentes e o mnimo que podemos dizer que era extremamente desagradvel observar os pequenos tubos das lmpadas para fora das luminrias, causando ofuscamento e acabando com a esttica.

- Um dos benefcios da tecnologia de LED o seu tamanho, permitindo um design de luminrias diferenciado. Quando optamos por uma lmpada de LEDs pela convenincia do retrofit, perdemos a oportunidade de utilizar uma luminria especialmente desenhada e que provavelmente atenderia as necessidades do projeto e do cliente. Um bom exemplo so as vitrines de lojas, cujo espao fsico pequeno e uma luminria minimalista integrada ao projeto no concorre com o produto demonstrado.


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Loja Louis Vuitton Hong Kong

- As luminrias que utilizam lmpadas tradicionais incorporam o conceito da substituio das lmpadas, pois foram concebidas para uma vida til raramente superior a 3000 horas. Hoje existem fluorescentes com expectativa de vida superior a 16.000 horas, no entanto o conceito da substituio sobrevive. Quando se produz uma luminria com emissor de luz em LEDs, a idia e que no haja reposio, o que confronta com o uso de lmpadas em LEDs em luminrias tradicionais, pois se a vida til elevada, por que prever sua substituio com soquetes?


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Captulo 7 A luminria: Tradicional ou LEDs?Arandelas, balizadores, spots, pendentes, embutidos, plafons, projetores, postes, ufa! Qual ser a melhor opo para o projeto? Infelizmente no existe receita e no como fazer um bolo, alis, at os bolos "solam". Uma soluo que deu certo em um projeto pode no funcionar em outro e ai vale a experincia, a tcnica e por que no, aprender.

No temos a pretenso de realizar projetos luminotcnicos neste curso, entretanto vamos comentar sobre alguns tipos de luminrias, comparando suas caractersticas e benefcios, tentando adequ-las a cada situao de projeto.

Existem luminrias baseadas na tecnologia de LEDs para praticamente todas as aplicaes na arquitetura, mas ser que elas so sempre a melhor opo? Acreditamos que uma tecnologia no se sobrepe s outras e por diversas vezes se complementam de forma harmnica, trazendo o melhor resultado para o projeto e para o cliente.

Quando falamos o melhor resultado para o projeto, levamos em considerao fatores altamente relevantes que so percebidos de diferentes maneiras e variam de cliente para cliente, como por exemplo: O nvel de iluminao, o investimento inicial, a diluio do investimento, o conforto, a sustentabilidade, o design, o valor percebido, a diferenciao, o status, a vanguarda, a segurana, o modismo, etc. Cada caso passa a ser nico e a utilizao deste ou aquele equipamento est intimamente ligado a atender s expectativas do cliente.


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7.1 - Balizadores

Foram as primeiras aplicaes de forma "profissional" dos LEDs na arquitetura. Freqentemente usados como indicadores de caminho e sinalizao, podem (e at devem) ter emisso difusa, alm de evitar o ofuscamento. Na verso de piso, os LEDs levam alguma vantagem pelo tamanho, com uma profundidade de embutimento menor, facilitando sua instalao em pisos residenciais, onde o contra-piso e o revestimento no excedem os cinco centmetros e tambm so utilizados em decks de madeira, espelhos de degraus, etc.

Balizador Eye Led 7mm de espessura

J nos balizadores de parede, algumas verses tradicionais com fluorescentes compactas so indicadas para reas externas das edificaes, acessos de garagem, etc. Nestes casos o tamanho no relevante, porm quando usadas em corredores internos, muitas vezes a escala da luminria interfere no todo e um balizador em LEDs tem vantagens pelo tamanho reduzido. Poderamos utilizar balizadores para planos verticais com lmpadas halgenas do tipo Bi-pino que so bem pequenas e com isso teramos uma luminria minimalista tambm. Neste caso o que passa ser relevante o calor gerado pela lmpada e a quem se destina o uso do espao.


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comum em residncias e espaos comerciais com circulao de crianas que se opte por LEDs, pois a ausncia de calor fundamental para a segurana, evitando que as mesmas se queimem pela curiosidade natural ao colocar as mos na luminria.

KAVA LED IP54 - Recessed wall luminaire - Zumtobel

Alguns balizadores so usados para marcar os elementos verticais de um espao, como pilares, montantes ou texturas de uma parede. Neste caso, balizadores com emisso difusa no so indicados. O ideal usar equipamentos com facho controlado e fluxo adequado aplicao. Nas luminrias tradicionais so usadas lmpadas dicricas, lmpadas PAR e em alguns casos, vapores metlicos e de sdio. Estes equipamentos tm um bom alcance devido s potncias envolvidas. Embora com custo mais altos, as opes em LEDs tm os benefcios do tamanho, do consumo de energia, da segurana e das cores para justificar seu uso no projeto.

Balizadores com luz projetada e facho controlado valorizando os marcos.


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7.2 Projetores

Iluminar monumentos e fachadas sempre foi um problema para os light designers, devido s restries impostas pelo IPHAN (Instituto do Patrimnio Histrico e Artstico Nacional), que geralmente no permite o uso de luminrias tradicionais fixadas s fachadas, por conta das interferncias (obra civil e esttica) que modificariam suas caractersticas originais. Este problema "facilmente" resolvido se utilizando de uma luz frontal genrica, oriunda de um poste de iluminao. Entretanto uma luminria com facho aberto planifica as formas, no revela texturas, retirando a tridimensionalidade dos elementos. Entretanto, caso se utilize luminrias com LEDs, as restries diminuem por conta de seu tamanho, pois as mesmas se ocultam nos detalhes da arquitetura como ornatos, platibandas, caneluras, etc., se integrando fachada e iluminando o que realmente precisa ser valorizado

Fachada de uma Boate em Hong Kong


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7.3 Embutidos, semi-embutidos e spots

So os produtos de iluminao mais consumidos pelo mercado. A variedade enorme e as opes passam por vrias fontes de luz como incandescentes, halgenas, fluorescentes tubulares, compactas e lmpadas de vapores metlicos na rea comercial. Normalmente a soluo tradicional tem vantagens sobre os LEDs, devido ao p direito representar uma distancia razovel entre a lmpada e o plano de trabalho. O fluxo luminoso elevado das fontes de luz tradicionais o diferencial quando comparado a emisso dos LEDs.

Para que se utilizem luminrias com LEDs em tetos preciso justificar a deciso com outros argumentos como o uso decorativo, com utilizao de cores, por exemplo, ou quando iluminamos uma obra de arte, como um quadro. A distncia entre a luminria e a parede pequena e o calor e as radiaes ultravioletas seriam evitados.

Recentemente, com a queda nos preos dos produtos e a crescente preocupao com as questes ambientais, as luminrias de teto que utilizam LEDs tm sido usadas como alternativa as tecnologias tradicionais.

A Philips anunciou em julho de 2008 a iluminao do primeiro prdio de escritrios do mundo totalmente com solues LED - Paris


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Os embutidos de teto em LEDs esto disponveis para instalao em forros de gesso, madeira, etc., exatamente como as tradicionais com molas e clips de fixao. Utilizam um ou vrios LEDs das mais variadas potncias. A tica secundria pode ser escolhida pelo cliente para se adequar a cada situao de projeto assim como os drivers para sua ligao a rede eltrica. Podem ser do tipo fixo ou orientvel. Uma aplicao interessante seu uso em nichos ou estantes. A ausncia de calor e o facho concentrado so benefcios importantes nestes casos.

Percebemos uma similaridade com os equipamentos tradicionais tanto na forma quanto no tamanho. Acreditamos que esta realidade vai mudar e os designers vo tirar partido das potencialidades dos LEDs.

Exemplos de luminrias Spots e Embutidas


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7.4 - Luminrias de mesa

As famosas Desk-Lamps representam uma tendncia no mercado mundial de iluminao, pois a busca por tetos mais "limpos" e uma possvel integrao das luminrias ao mobilirio fazem destes produtos uma constante oferta de novidades. Algumas usam fluorescentes compactas ou lmpadas halgenas miniatura. Neste caso os LEDs so a melhor opo por conta do calor e, claro, da menor distncia entre o emissor de luz e o usurio, pois no se faz necessrio um fluxo luminoso elevado. O design um fator importante na deciso de compra e os LEDs permitem a criao de formas e de uma nova cultura de uso impossvel de conseguir com as lmpadas tradicionais.

Desk Lamp LOOP LEDs 5 watts - Petter Knudsen


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7.5 - Luminrias Decorativas

Arandelas, lustres, pendentes so quase que obrigatrios no design clssico. Os fabricantes de produtos para iluminao apresentam solues de formas e materiais que vo dos ecologicamente corretos, com a utilizao de matrias-primas reciclveis at as tecnologias de ponta como os LEDs. Nestes casos em que as lmpadas tradicionais tm seu uso difundido, o mercado apresenta uma interessante integrao de tecnologias em mesmo produto, ou seja, existe uma tendncia de uso de LEDs em conjunto com outras lmpadas na mesma luminria.

Luminria Cut2 - Lumini


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7.6 - Luminrias de jardim

Produtos para uso em reas externas como jardins devem ter especificao de ndice de Proteo (IP) de no mnimo 65, ou seja, so capazes de resistir s intempries. Existem diversas opes, sejam embutidos ou sobrepostos ao solo, orientveis ou no. Os mais famosos so os fincos (espetos de jardim), que utilizam lmpadas PAR. So muito baratos, porm so facilmente retirados de sua posio por animais domsticos (h historias de ces que adoram se coar nas luminrias) e sem a devida manuteno ficam l, iluminando o vazio.

Outro problema recorrente e o consumo de energia eltrica, o que no incentiva ao cliente manter as luminrias ligadas, o que um contra-senso, j que houve um investimento razovel na aquisio de equipamentos. Com a utilizao de LEDs este problema pode ser resolvido, devido ao seu baixo consumo.

Jardim iluminado com LEDs


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7.7 - Luminrias de piscina

Os clientes que tm piscina ou espelhos dgua em suas casas tm o desejo de valoriz-los com o auxlio da iluminao, seja submersa ou no. As luminrias subaquticas possuem um alojamento embutido para a fixao e que faz parte do sistema de impermeabilizao da piscina, razo pela qual os fabricantes costumam oferecer um "pacote completo" de luminrias e instalao a fim de evitar problemas de vazamentos. As luminrias tradicionais usam lmpadas dicricas e filtros de cor, enquanto as verses LEDs so mais versteis, oferecendo a tecnologia de troca de cores (color changing), permitindo at uma programao com controle de cenas para cada ocasio. As principais desvantagens das lmpadas so sua vida til curta e o calor gerado pelo filamento, que provocam eventuais problemas de infiltrao, aumentando os custos de manuteno.

Aqualed Osram Luminrias de aplicao subaqutica


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7.8 Lineares e Flexveis

O cordo de luz com micro lmpadas incandescente e popularmente conhecida como mangueirinha, pode ser instalada sob beirais, prateleiras, rodaps e onde mais o bom senso mandar. O efeito muito interessante, mas o mercado est inundado de equipamentos de pssima qualidade. J existe e bastante fcil de conseguir nas lojas de iluminao a mangueirinha de LEDs, que infelizmente passa pelos mesmos problemas de qualidade e fluxo luminoso.

Para um efeito similar, porm com muito mais confiabilidade, repetibilidade e fluxo luminoso adequado a este tipo de aplicao, o mercado j tem a seu dispor luminrias do tipo String e LEDs em fita que so auto-adesivas, flexveis e impermeveis. Estes equipamentos, quando instalados muito prximo a gua ou at mesmo submersos requerem cuidados especiais nas conexes eltricas para evitar curtos e maus contatos por oxidao dos terminais.

Aplicao de luminrias flexveis de LEDs


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7.9 Postes

A iluminao pblica talvez seja a grande barreira a ser vencida pela tecnologia de LEDs nesta dcada. Dificuldades como a altura de montagem, que indica o uso de fontes de luz de elevado fluxo luminoso (lmpadas de multi-vapores metlicos) e quando o custo inicial relevante, principalmente para o setor pblico, que dispe de verbas limitadas e sofre influncia da poltica. Entretanto, no mundo inteiro so crescentes as preocupaes com a sustentabilidade e alguns pases incentivam o desenvolvimento destes produtos em LEDs, a fim de enfrentar as conseqncias de uma crise de energia e para se adequar aos aspectos ecolgicos do planejamento urbano.

Tecnologia de Iluminao Urbana AZO - Schreder


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Como vimos, existem equipamentos para inmeras aplicaes e sua escolha vai depender das necessidades do projeto. Em geral, a opo pelo uso de LEDs na iluminao arquitetural leva em considerao aspectos intimamente ligados aos seus benefcios mais relevantes. Os LEDs so imbatveis quando:

- A distncia pequena entre a fonte de luz e o objeto comum o cliente tentar substituir todas as fontes de luz por LEDs, entretanto, atualmente os melhores resultados so obtidos em situaes onde a distncia da luminria ao plano de trabalho pequena, como estantes, nichos e vitrines.

- O calor ou ultra violeta so relevantes Objetos de valor sentimental ou produtos expostos em pontos de venda sofrem com as radiaes nocivas. Em alguns casos realizado rodzio dos produtos em vitrines, porm nem sempre isto possvel e os LEDs so indicados para resolver estes problemas.

- H pouco espao disponvel para a luminria Muitas vezes a arquitetura encontra dificuldades para compatibilizar as interferncias no projeto, principalmente com o arcondicionado, sistemas de incndio ou o prprio desenho do forro. As luminrias em LEDs so uma excelente opo devido s suas pequenas dimenses.

- O acesso difcil (altura, manuteno, segurana) - Uma das vantagens de se usar LEDs a sua vida til, que pode ser aproveitada reduzindo os custos com manuteno ou evitando riscos a segurana em locais de difcil acesso.

- O uso da cor for relevante As cores de emisso dos LEDs so vivas e saturadas, podendo ser aproveitadas sem a necessidade de uso de filtros.

- O design for valorizado Devido ao seu tamanho e forma, os designers tm a oportunidade de criar novos conceitos, cultura de uso e interatividade da luminria com o cliente.LEDs na Iluminao Arquitetural 1 edio ano 2008

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- O custo total for importante - Muitas luminrias em LEDs j so mais baratas que suas equivalentes em lmpadas tradicionais, porm, alm do custo inicial, deve-se levar em conta a economia indireta com a reduo de consumo de energia.

- Houver necessidades de efeitos dinmicos - LEDs so componentes eletrnicos e por sua vez facilmente integrados as tecnologias de controle de cena e efeitos de color changing, razo pela qual alguns fabricantes j o utilizam em luminrias para eventos, shows, etc.

- H preocupaes com a sustentabilidade Os LEDs so aliados nesta luta, pois consomem pouca energia, tm vida til extensa e tamanho reduzido, minimizando os impactos com seu descarte alm de no utilizarem gases, materiais txicos ou metais pesados de forma significativa em sua composio.

Que os LEDs vo substituir as lmpadas nos equipamentos de iluminao isto no temos dvidas, mas quando ser este dia o X da questo. E substituir no significa necessariamente aniquilar com nossas amigas de tempos. Lembramos quando a lmpada fluorescente compacta entrou no mercado se dizia que no se usariam mais lmpadas incandescentes nas luminrias. At hoje no substituram totalmente e novas lmpadas incandescente (halgenas), com melhores desempenhos so lanadas no mercado. uma forte tendncia mundial o fim das incandescentes comuns por motivos ambientais, mas no vai ser do dia para a noite.

Temos que ter em mente que o LED fantstico e para determinadas aplicaes chega a ser imbatvel, mas no remdio para todos os males.


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Captulo 8 O Design

Todas as caractersticas e os benefcios que a tecnologia de LEDs traz devem ser realmente muito bem avaliados no momento da concepo de um equipamento de iluminao. A longevidade e economia de energia so atributos fortssimos e em tempos de preocupaes ambientais indispensvel. Tais valores, por vezes, so mal interpretados e vimos uma grande variedade de lmpadas em LEDs que ainda no disseram ao que vieram. No h mgica e assim como no possvel colocar um elefante em um Fusca, no d para colocar 50 watts de LEDs no formato e tamanho de uma lmpada dicrica, pelo menos por enquanto.

O design de luminrias com LEDs deveria transcender a beleza do equipamento e muitas empresas j tm esse pensamento quando tiram partido da tecnologia. Controle da temperatura de cor utilizando o conceito da dimerizao de LEDs brancos de temperaturas de cores diferentes apenas um exemplo.

Luminria de mesa com controle da intensidade e temperatura de cor por toque na sua base - Designer Yves Behar


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Outros equipamentos tiram proveito de uma caracterstica mpar dos LEDs, o seu mnimo tamanho, permitindo um perfil super slim.

Desk lamp Line Z - 5mm de espessura Nimbus Group

Devido as seu baixssimo consumo de energia, as associaes de clulas fotovoltaicas, baterias e sensores de luminosidade tecnologia de LEDs permitem luminrias autnomas, que armazenam energia de dia e acendem noite, dispensando instalao eltrica, um antigo sonho dos arquitetos e light designers, finalmente realizado.

Luminria urbana Sky - Luceplan

Luminria de Jardim Corona Solar Light


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Devido baixa temperatura e por no ter problemas com vibraes ou movimentos, podemos ter luminrias que assumam vrias formas, alm de poderem ser manipuladas mesmo quando ligadas, como no exemplo a seguir.

Luminria PizzaKobra - Iguzzini

Ou sendo parte integrante do mobilirio urbano e arquitetura.

Leds integrados ao mobilirio urbano - Runge


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O ecodesign vem ganhando espao no cenrio mundial e no poderia ser diferente. Projetos fantsticos ganham vida, incentivados pelas necessidades urbanas, minimizando a poluio luminosa, gerando conforto e integrando s tecnologias de gerao e armazenamento de energia sem falar no embelezamento que o design propicia.

Durante o dia capta energia solar e gera uma confortvel sombra para a populao e a noite se ascende iluminando o passeio. Solar Tree Artemide


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Captulo 9 Aplicao prtica na ArquiteturaOs LEDs vm cada vez mais ganhando espao nas aplicaes arquiteturais, devido principalmente s suas caractersticas de economia de energia, vida longa e ausncia de manuteno, como vimos em captulos anteriores.

O design de luminrias tambm tem facilitado muito estas aplicaes quando entregam ao cliente um equipamento com as questes tcnicas que envolvem a utilizao da tecnologia (eletrnica, BINs, tica, dissipao de calor, etc.) resolvida e permitem a aplicao direta e de forma simplificada na arquitetura.

Sua aplicao comea com um projeto, e um bom projeto deveria significar sinergia entre as equipes de projetistas cujo trabalho interfere umas s outras. muito comum, por questes de cronograma e custos, os projetos complementares (hidrulica, ar condicionado, cabeamento estruturado, eltrica, incndio, etc.) caminharem quase que isolados e por conta disto, imprevistos de obra acontecem todos os dias. Imagine que por motivos de fora maior (sempre a fora maior) foi necessrio mudar o duto de ar condicionado de posio. O quanto esta mudana interfere no projeto da iluminao e paginao do teto? Precisamos alterar o projeto luminotcnico para se adequar a esta nova realidade. a compatibilizao de projetos.

Devemos lembrar ainda que alm de um projeto luminotcnico de qualidade e equipamentos de fornecedores confiveis, um fator extremamente importante ao bom resultado a execuo. Uma equipe de instaladores (civl e eltrica) treinados e qualificados faz toda a diferena.

O anncio da TV diz: "fuja do mico", afirmando que se utilizarmos materiais de construo de baixa qualidade, a obra ser prejudicada, ou pior, os problemas aparecero ao cliente no futuro, quando os custos de reparo sero maiores.


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Como se livrar de produtos e servios que comprometam a execuo e a satisfao plena das necessidades do cliente? Esta resposta vale milhes e infelizmente no a temos.

Podemos recomendar algumas boas prticas de instalaes que nos levam as questes bsicas como treinamento e orientao tcnica dos profissionais que executam as tarefas como eletricistas, pedreiros, bombeiros hidrulicos, etc. Muitas vezes a simples leitura do manual de instalao evitaria alguns desastres. Por incrvel que parea lmpadas, luminrias, reatores, transformadores so ligados sem o menor critrio e somente quando no funcionam que os executores da instalao se lembram do manual e ligam para a assistncia tcnica do fabricante.

Luminrias e lmpadas so especialmente sensveis poeira, gua e arranhes. Sua instalao geralmente executada no fim da obra para evitar danos. Alguns equipamentos so projetados para instalao parcial. Instalam-se alojamentos, bases, etc., e o acabamento ou a luminria propriamente dita entra em outro momento na obra, quando a poeira e os resduos j no fazem mais parte do processo, evitando riscos sua pintura ou quebra de lmpadas.

Os LEDs, apesar de robustos, so partes deste contexto, pois esto geralmente montados em luminrias ou lmpadas que invariavelmente so ligados

equivocadamente rede eltrica, sem o uso de equipamentos auxiliares ou acessrios indispensveis como os drivers ou at mesmo em locais indevidos, posicionamento incorreto e sujeitos a submerso, por exemplo.

Aps meses, anos de planejamento, tudo se resume a execuo, e infelizmente, por conta de fatores como limitaes de oramento, cronograma, etc., o resultado final pode no ser satisfatrio.


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9.1 Instalaes Civis e Eltricas

Para facilitar a compreenso dos diversos aspectos da aplicao de luminrias de LEDs em uma obra, vamos exemplificar os casos mais comuns e os procedimentos recomendados para a correta execuo de instalao.

9.1.1 Luminrias de Piso

Este tipo de luminria geralmente dotado de um alojamento plstico ou metlico que pode ser enviado obra antecipadamente, facilitando o cumprimento do cronograma e evitando danos s peas acabadas. Neste caso, basta assentar os alojamentos, conect-los aos eletrodutos, interligando-os at o ponto de alimentao eltrica.

muito comum que na instalao destes tipos de equipamentos, os alojamentos fiquem protuberantes ou profundos, pois a mo-de-obra no se d conta em compensar a profundidade de embutimento em relao espessura do revestimento de piso a ser utilizado. O alojamento deve ficar nivelado com o piso acabado, portanto indispensvel saber exatamente qual o material de revestimento do piso para garantir o perfeito nivelamento. O prumo do alojamento outra questo extremamente relevante, pois a luminria pode ficar inclinada em relao ao piso e em equipamentos de facho fechado, o defeito imediatamente revelado.

Alojamento profundo

Alojamento com nivelamento correto

Alojamento inclinado


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Em relao conexo eltrica, devemos considerar que existe a possibilidade de ligao direta rede (127/220 Vac) ou alimentao com transformador remoto de 12 volts como nas lmpadas dicricas. Nos dois casos, as luminrias devem ser conectadas em paralelo.

Esquema de ligao em paralelo

Em algumas situaes de projeto, por questes de segurana eltrica, por exemplo, recomendvel que se utilizem luminrias que operem em baixa tenso de alimentao. O equipamento mais comum o transformador eletromagntico, que converte a tenso de rede comercial (127/220Vca) para uma tenso mais baixa, tipicamente 12 Vca, que foi o padro adotado em lmpadas dicricas. um produto barato, razo pela qual teve seu uso difundido. Devido ao baixo consumo, luminrias em LED no devem utilizar transformadores eletrnicos, salvo especificao em contrrio, pois estes foram projetados para utilizarem o filamento da lmpada como parte do circuito que regula a tenso de sada e como no h este tipo de carga em LEDs, pode ocorrer um efeito chamado "flicker", ou seja, as lmpadas e luminrias podem piscar e at causar a destruio da fonte interna.

O transformador pode alimentar um nmero determinado de luminrias de acordo com sua potncia, portanto devem-se verificar as especificaes de cada fabricante de luminrias. As ligaes tambm se processam em circuito paralelo.


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Esquema de ligao em paralelo com transformador

A frmula a seguir indica a seco mnima dos condutores em funo do consumo e quantidade de luminrias:

Calculo da seco de condutores eltricos - Creder H.

Onde: S = Seo do condutor em mm. P = Potncia consumida em watts. = Resistividade do cobre (0,0172 ohms x mm / m). L = Comprimento de cada circuito em metros. e% = Queda de tenso percentual. U = Tenso de alimentao.

Disponibilizamos uma ferramenta para clculo de condutores no site do curso. Basta entrar com os dados do consumo individual da luminria, a quantidade e a distncia total, que a planilha indicara a seco mnima do condutor eltrico a ser utilizado.


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Outro problema comum distanciamento entre luminrias em um espao quando se trata de uma questo decorativa. O efeito, dramtico ou no, freqentemente se sobrepe ao clculo luminotcnico e a deciso ser a do bom senso.

Abaixo segue uma frmula bastante simples que permite o clculo do nmero de luminrias ou a distncia entre elas e a planilha com esta ferramenta tambm est disponvel no site do curso.

N = Nmero de luminrias X = Distncia entre as luminrias L = Comprimento total disponvel

A distncia entre luminrias tendo o nmero de luminrias estabelecido ser:

E o nmero de luminrias tendo a distncia ente elas estabelecida ser:

Inicie a paginao com a metade da distncia para garantir uma distribuio uniforme da luz, conforme esquema abaixo:

Esquema de distribuio de luminrias


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Quando tratamos de balizadores com fachos controlados, cujo objetivo a valorizao de pilares, montantes, texturas, etc., o posicionamento da luminria fundamental para maximizar o efeito desejado. O recomendado que seja o mais prximo possvel destes para o melhor aproveitamento do facho.

9.1.2 Balizadores para planos verticais

Este tipo de luminria para ser montada em alvenarias, divisrias, dry wall, etc. Sua instalao ocorre a uma altura em torno de 30 a 40 cm do piso e cada luminria deve prover o sistema de fixao para cada caso. Geralmente este tipo de luminria tem seu alojamento para embutimento na alvenaria que serve de caixa de passagem para instalao eltrica. O importante neste tipo de equipamento o nivelamento com a superfcie acabada (mais uma vez), o prumo e o nvel entre luminrias. Como a luz se projeta no cho, as imperfeies no posicionamento das luminrias so imediatamente evidenciadas pela imagem da luz projetada.

Exemplo de boa instalao de balizador de parede.


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comum ocorrer a impossibilidade de embutimento de um balizador vertical devido a um pilar de concreto ou estrutura similar e para estes casos optamos pelas solues de sobrepor.

Um problema recorrente que se no h espao para a instalao do alojamento da luminria de embutir. Ento como chegar com a alimentao e depois derivar para as outras luminrias se no h a caixa de passagem?

Normalmente se deixa o eletroduto na parede e a luminria fixada por meio de parafusos e buchas, cobrindo a fiao.

Luminria Zen OIn Embutir - Nimbus

Luminria Zen On Sobrepor - Nimbus

As luminrias de paredes normalmente so dotadas de fonte bivolt automtica que facilitam bastante a instalao eltrica e podem ser ligadas em paralelo diretamente rede. No caso de luminrias que operam em 12 Vca, necessria uma instalao dedicada com a utilizao de um transformador e conseqentemente um lugar para aloj-lo. Este local destinado ao transformador pode ser no prprio quadro de luz ou uma caixa 4x 4 com tampa cega. importante levar em considerao a distncia das luminrias ao transformador para o dimensionamento da fiao, como vimos no tpico


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anterior. Da mesma forma deve-se prever o acesso para eventuais manutenes e a proteo conta intempries, no caso de rea externa.

9.1.3 Luminrias de teto

A instalao de luminrias de teto, sendo embutidos ou semi-embutidos, segue os padres das luminrias tradicionais com lmpadas incandescentes, dicricas e fluorescentes compactas.

Definido seu posicionamento, ser necessrio realizar uma furao com dimetro adequado a cada luminria. Existem brocas e serras-copo de vrias medidas e para furar os mais diversos materiais que se adaptam s furadeiras eltricas de mercado. Para execuo desta tarefa recomendamos que as mesmas tenham controle de velocidade para evitar trincas no gesso.

Como vimos o equipamento auxiliar (driver ou transformador) pode ficar alojado dentro do rebaixo, porm um bom produto prev que o furo de fixao da luminria seja suficiente para a passagem do driver para dentro do forro.

Para tetos em laje, os mais utilizados so os spots de sobrepor. Sua instalao normalmente utiliza uma barra transversal, conhecida como p de galinha que fixada nas abas das caixas de luz e onde a canopla da luminria fixada posteriormente. As canoplas deste tipo de luminria so mais altas para receber o driver que converte a rede eltrica em tenso de alimentao para os LEDs, j que no h espao para aloj-los dentro do teto.

A alimentao eltrica vai depender do tipo de luminria que est sendo instalada. Existem algumas variaes sobre o tipo de alimentao para luminrias de LEDs e cada


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fabricante deve fornecer informaes tcnicas. Dentre os mais recorrentes destacamos:

- Luminrias com driver incorporado bivolt Tipo de luminria que contm uma eletrnica embarcada e conectada aos LEDs. Bons fabricantes fornecem estes equipamentos com a entrada full range e dependendo da faixa podem operar de 90 a 240 volts se adaptando automaticamente a tenso de rede. Neste caso tratamos eletricamente a luminria como se fosse uma lmpada e as ligamos em circuito paralelo.

Esquema de ligao em paralelo diretamente na rede eltrica

- Luminrias com driver incorporado em 12Vac Tipo de luminria que contm uma eletrnica embarcada e conectada aos LEDs, porm com a entrada em 12 volts. Neste caso, precisamos de um transformador para reduzir a tenso de rede para os 12 volts da luminria. O transformador pode alimentar vrias luminrias e isto varia de fabricante para fabricante. No muito usual a utilizao de luminrias LEDs em 12 volts em tetos. Este recurso mais utilizado quando precisamos garantir a segurana eltrica, como em jardins ou piscinas.


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Esquema de ligao em paralelo com transformador

- Luminrias para driver remoto Tipo de luminria que somente contm o LED e seus outros componentes no eletrnicos (lente e dissipador). Este produto precisa de um driver para converter a tenso de rede corrente contnua dos LEDs. Neste caso preciso ligar a entrada do driver rede eltrica e sua sada luminria e esta conexo eltrica dever ser polarizada. A ligao do driver a luminria geralmente realizada pelo fabricante, restando ao instalador apenas a ligao rede, sem maiores dificuldades tcnicas.

Esquema de ligao em paralelo com driver individual

Uma variao desta tecnologia o driver para mltiplas luminrias. Utiliza-se um nico driver de maior potncia para alimentar vrias luminrias. Neste caso a ligao seLEDs na Iluminao Arquitetural 1 edio ano 2008

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processa em srie. Este tipo de instalao no das mais fceis e requer muita ateno, pois polarizada e uma inverso em um segmento do circuito faz com que nenhuma luminria acenda e difcil descobrir qual trecho do circuito est invertido, principalmente quando no temos a viso geral das fiaes, como ocorre dentro de um teto rebaixado.

Esquema de ligao em srie com driver mltiplo

9.1.4 Luminrias Lineares e Flexveis

Estes tipos de luminrias tambm so conhecidas como barra de LEDs e corda de LEDs. Tem uma vasta aplicao na arquitetura, mobilirio e at usos subaquticos. Algumas luminrias no usam lentes secundarias proporcionando emisso difusa. Estes equipamentos utilizam LEDs de menor potncia, portanto no precisam de dissipadores. Existe uma vasta gama de modelos disponveis no mercado, alguns com proteo para uso outdoor e outros no, dentre estes, destacamos:

- Lineares rgidas Em verdade, o mercado associa este nome s PCIs (placas de circuito impresso) com LEDs em montagem SMD (surface mount devices) dispostos colinearmente. Estes equipamentos de pequenas dimenses, por diversas vezes so aplicados diretamente no local de uso, fixados com auxlio de fitas adesivas dupla-face.LEDs na Iluminao Arquitetural 1 edio ano 2008

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No consideramos este tipo de circuito eletrnico com luminria, pois sequer tm protees mnimas que garantam a integridade dos componentes. Algumas empresas fabricam solues que contemplam esta soluo eletrnica associada a uma carcaa que protege os LEDs e outros componentes eletrnicos, permitindo sua fixao de diversas maneiras e um mnimo de orientao do ngulo, profissionalizando o uso desta tecnologia. Nestes casos, a maior vantagem deste tipo de produto, que seria suas dimenses reduzidas prejudicada.

PCI com LEDs

Luminria com PCI LEDs

- Lineares flexveis Tm as mesmas caractersticas de montagem das lineares com a vantagem da placa de circuito impresso ser flexvel. Com esta maleabilidade possvel fazer curvas, circundar elementos, definir contornos sinuosos, etc. Alguns fabricantes j fornecem esta soluo com uma camada emborrachada transparente que protege o circuito e seus catlogos afirmam que podem ser submersas.

PCI flexvel com LEDs

PCI flexvel com LEDs - Waterproof


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- Luminrias tipo String So equipamentos modulares conectados por um fio, o que garante as caractersticas das flexveis. Os mdulos podem ter um ou vrios LEDs e normalmente so protegidos por uma carcaa em PVC ou alumnio com preenchimento em resina epxi para garantir a integridade dos componentes. Permitem fixao por fita adesiva ou parafusos.

String com LEDs do tipo Superflux

String com LEDs do tipo Luxeon

Todos estes equipamentos utilizam uma fonte de alimentao remota que converte a tenso de rede em baixa tenso em corrente contnua, ou seja, a instalao requer a polarizao das fiaes. A potncia da fonte determina a quantidade de metros que sero ligados.

Existem modelos de lineares e flexveis que so RGB e precisam de controladores especficos para realizar os efeitos de cores.


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9.1.5 Projetores

Quando falamos em potncia de iluminao, lembramos imediatamente dos modelos projetores que esto penetrando com toda a fora no mercado.

Projetor Linear Ledline - Philips

Projetor Beamer - Philips

Projetor Ledflood - Philips

Existem diversos modelos e formas diferentes, sendo que o mais popular (no quesito divulgao, no em preo) o formato linear, conhecidos como Ledlines. Estes equipamentos so bastante flexveis tendo uma grande variedade de cores de emisso, comprimentos, potncias e abertura de fachos.

Para sua instalao, a grande maioria dos fabricantes disponibiliza um sistema de articulao que permite fixar a luminria pelos seus ps e orientar em at 180.

Os projetores so mais utilizados em iluminao de fachadas, monumentos e instalaes comerciais e sua alimentao normalmente em 127 ou 220 Vac direto na rede.

bom lembrar que so luminrias de mltiplos LEDs, portanto tm um consumo proporcional ao nmero de LEDs e pode chegar at 150 watts o que comparado a projetores convencionais no relevante.


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Ao longo de nossa experincia em instalaes eltricas podemos colecionar casos de projetos bem sucedidos e outros em que ocorreram problemas. Nossa proposta de informar aos profissionais do ramo algumas boas prticas, que ao longo do tempo se mostraram eficazes:

reas externas:

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Em instalaes externas de balizadores de piso utilize sempre a opo em baixa tenso, ou seja, com transformador remoto para garantir a segurana eltrica;

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Sempre utilize eletrodutos e caixas de passagem para as conexes, jamais realize conexes que se destinem a parte interna dos eletrodutos;

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Sempre utilize o fio terra fornecido pela luminria. No o ligue ao neutro e sim ao aterramento da instalao;

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Quando for necessrio realizar emendas, utilize conectores apropriados (barras de terminais) ou se possvel solde os fios e os isole-os adequadamente;

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Mantenha tapados os alojamentos das luminrias e somente os destape no momento da conexo eltrica, evitando o acumulo de sujeira no alojamento;

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Evite que a gua entre nos eletrodutos, utilize da tcnica de massa seladora nos possveis acessos;

Esquema de vedao - Creder


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reas internas:

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As luminrias bivolt so as melhores opes e facilitam a instalao;

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O interruptor sempre interrompe a fase e no o neutro;

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Quando realizar instalao em forros, posicione o transformador ou driver em local de fcil acesso para o caso de eventual manuteno;

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Tente posicionar o transformador eletromagntico de maneira que no fique em contato direto com o rebaixo. Isto evita rudos provenientes da vibrao dos transformadores;

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Utilize cores diferentes de fios para os diversos circuitos quando ligados a um controlador de cena para facilitar a identificao;

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Evitar a passagem de fios de alimentao junto a cabos de rede de computadores, sonorizao, telefonia, etc.;


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Captulo 10 Integrao com outras tecnologias10.1 Automao e Dimerizao

Uma pergunta recorrente : Posso dimerizar o LED? E a resposta : Sim, desde que...

Para que tenhamos um efeito de dimerizao em luminrias com LEDs, o que precisa ser dimerizvel o driver eletrnico, assim como para dimerizarmos lmpadas fluorescentes, o que precisamos de um reator eletrnico dimerizvel. Tendo isto claro, se precisamos de dimerizao em nosso ambiente, temos que adquirir luminrias especficas cujos drivers tenha entrada para o sinal que far a comunicao entre ele e o dimer ou controle de cenas.

Esquema de ligao - Controle de cenas e driver mltiplo dimerizvel

O efeito color mixing (mistura aditiva atravs de LEDs RGB) conseguido com a dimerizao de trs canais individualmente. Cada canal controla a dimerizao de uma cor e assim conseguimos um nmero extremamente grande de cores.

Documents

Leds Na Iluminacao Arquitetural