ILUMINACION El ojo humano como órgano receptor de luz Factores de reflexion para algunos materiales y colores como respuesta a la luz blanca de dia. El color Diagrama Cromático …….DEFINICIONES Y TERMINOS USADOS EN LUMINOTECNIA…... http://www.ies.org/ Flujo Luminoso: Cantidad de luz total emitida o radiada, en un segundo en todas las direcciones. Es la energia radiada que recibe el ojo medio humano según su curva de sensibilidad y que transforma en luz en un segundo. Se representa por la letra griega Φ y su unidad es el lumen (lm). El lumen es el flujo luminoso de la radiacion monocromatica que se caracteriza por una frecuencia de valor 540x10¹² Hz y por un flujo de energia radiante de 1/683 W. Un watt de energia radiante de longitud de onda de 555nm en el aire equivale a 683 lm aproximadamente. Esfera de Ulbricht. Dispositivo que permite medir el flujo luminoso. Rendimiento luminoso (eficacia luminosa): El rendimiento luminoso de una fuente de luz indica el flujo que emite la misma por cada unidad de potencia electrica consumida para su obtencion. Se representa por la letra griega ε siendo su unidad el lumen/watt (lm/w) La formula que expresa la eficacia luminosa es: P Lm/w Si se lograse fabricar una lampara que transformara sin perdidas toda la potencia electrica consumida en luz a una longitud de onda de 555nm, esta lampara tendria el mayor rendimiento posible, cuyo valor seria 683 lm/w Cantidad de luz (energia luminosa): De forma analoga a la energia electrica que se determina por la potencia electrica en la unidad de tiempo, la cantidad de luz o energia luminosa se determina por la potencia luminosa o flujo luminoso emitido en la unidad de tiempo. La cantidad de luz se representa por la letra Q, y su unidad es el lumen por hora (lm.h). La formula que expresa la cantidad de luz es: Q t (lm.h) Intensidad luminosa: Esta magnitud se entiende unicamente referida a una determinada direccion y contenida en un angulo solido w. Al igual que a una magnitud de superficie corresponde un angulo plano que se mide en radianes, a una magnitud de volumen le corresponde un angulo solido o estereo que se mide en estereorradianes. El radian se define como el angulo plano que corresponde a un arco de circunferencia de longitud igual al radio. El estereorradian se define como el angulo solido que corresponde a un casquete esferico cuya superficie es igual al cuadrado del radio de la esfera. La intensidad luminosa de una fuente de luz es igual al flujo emitido en una direccion por unidad de angulo solido en esa direccion, su unidad es la candela Radian Estereorradian I (lm/sr) La candela se define como la intensidad luminosa de una fuente puntual que emite un flujo luminoso de un lumen en un angulo solido de un estereorradian (sr) Iluminancia (nivel de iluminacion): La iluminancia o nivel de iluminacion de una superficie es la relacion entre el flujo luminoso que recibe la superficie y su area, se simboliza por la letra E, y su unidad es el lux (lx) E (lx=lm/m²) S Cuanto mayor sea el flujo luminoso incidente sobre la superficie, mayor sera la iluminancia, y para un mismo flujo luminoso incidente, la iluminancia sera tanto mayor en la medida en que disminuye la superficie. Según el sistema internacional, el lux se define como la iluminancia de una superficie que recibe un flujo luminoso de un lumen, repartido sobre un metro cuadrado de superficie. Luxometro. Instrumento diseñado para medir la iluminancia o nivel de iluminacion. Luminancia: Efecto de luminosidad que produce una superficie en la retina del ojo, tanto si procede de una fuente primaria que produce luz como si procede de una fuente secundaria o superficie que refleja luz. La luminancia mide el brillo de las fuentes luminosas primarias y de las fuentes que constituyen los objetos iluminados. Este termino sustituye a los conceptos de brillo y densidad de iluminacion, aunque como concepto es importante recordar que el ojo no ve colores sino brillo, como atributo del color. La percepcion de la luz es realmente la percepcion de diferencias de luminancias. La luminancia de una superficie iluminada es el cociente entre la intensidad luminosa de una fuente de luz, en una direccion, y la superficie de la fuente proyectada según dicha direccion. La luminancia se representa por la letra L, siendo su unidad la candela/metro cuadrado llamada “nit (nt)”. La formula que la expresa es la siguiente: I L S cos nt La luminancia es independiente de la distancia de observacion Luminancimetro. Instrumento diseñado para medir la luminancia sobre una determinada superficie. Coeficiente de utilizacion: % e Relacion entre el flujo luminoso recibido por un cuerpo y el flujo emitido por una fuente luminosa Reflectancia: T % Relacion entre el flujo reflejado por un cuerpo (con o sin difusion) y el flujo recibido Absortancia: A % Relacion entre el flujo luminoso absorbido por un cuerpo y el flujo recibido Transmitancia: t % Relacion entre el flujo luminoso transmitido por un cuerpo y el flujo recibido Factor de mantenimiento: coeficiente que indica el grado de conservacion de una instalacion . Se da en porcentajes % y toma en cuenta factores como: posicion de la lampara (o luminaria), depreciacion, temperatura, equipo de encendido de la lampara y la conservacion de la instalacion. Se puede estimar por medio de la siguiente formula. Fm=Fpl x Fdl x Ft x Fe x Fc Donde: Fpl: factor posicion lampara Fdl: factor depreciacion de la lampara Ft: factor temperatura Fe: factor equipo de encendido Fc: factor conservacion de la instalacion Magnitudes Luminosas Representacion grafica de las magnitudes Luminosas Representacion grafica de las magnitudes Luminosas Comparacion entre curvas de distribucion fotometricas; simetrica y asimetrica Representacion grafica de las magnitudes Luminosas Representacion grafica de las magnitudes Luminosas Representacion grafica de las magnitudes Luminosas Representacion grafica de las magnitudes Luminosas PRINCIPIOS FUNDAMENTALES QUE RIGEN LA ILUMINACION Ley de la inversa del cuadrado de la distancia Ley del Coseno Iluminancia en un punto desde dos fuentes de luz Iluminancia normal, horizontal y vertical Iluminación de planos inclinados Clasificación de las luminarias según la radiación del flujo luminoso Ejemplos de curvas Fotométricas Clasificación de las lámparas según la apertura del haz Diagrama Isocandela Apertura o dispersion LAMPARAS TIPOS DE LAMPARAS TIPOS DE LAMPARAS Lámpara Incandescente TIPOS DE LAMPARAS Lámpara Fluorescente TIPOS DE LAMPARAS Como funciona una lámpara fluorescente Funcionamiento de una lámpara fluorescente TIPOS DE LAMPARAS Lámparas de Alta Intensidad de Descarga (HID) Bulbo de lámpara HID (Descarga de Alta Intensidad) TIPOS DE LAMPARAS Lámparas de Alta Intensidad de Descarga (HID) TIPOS DE LAMPARAS Ejemplos gráficos de balastros magnéticos y electrónicos FOTOMETRIA DE LAS LAMPARAS Catálogo electrónico en http://www.holophane.com.mx Carta Fotométrica DISEÑO LUMINICO Método de Cavidad Zonal Pasos a seguir en el método de cavidad zonal 1) Determinar el nivel de iluminación requerido 2) Determinación del coeficiente de utilización 3) Determinación del factor de pérdidas totales 4) Cálculo del número de luminarias 5) Determinación del espaciamiento entre luminarias 1. DETERMINANDO EL NIVEL DE ILUMINACION REQUERIDO Debe consultarse las tablas de la IES o bien los criterios descritos en las páginas de la 48 a la 52 2. DETERMINANDO EL COEFICIENTE DE UTILIZACION (CU) Para ello debe consultarse la tabla 3.1, páginas de la 53 a la 67 2.1 Razon de Cavidad del Local RCL 5 H ( L A) L A 2.2 Razón de Cavidad del Techo 5 Ht ( L A) RCT L A 2.3 Razón de Cavidad del Suelo RCS 5 Hs ( L A) L A Donde: H = altura L = largo A = ancho Los resultados de los incisos 2.2 y 2.3 deben considerarse para determinar la reflectancia efectiva del cielo y del suelo consultando la tabla 3.2 (páginas de la 68 a la 72). Deberá interpolarse si fuese necesario. Con el valor de la reflectancia efectiva del techo se busca en la tabla 3.1 el coeficiente de utilización (cu) en función de RCL y de ser necesario, debe emplearse la interpolación bidireccional Si la reflectancia efectiva del suelo difiere de 20%, debe corregirse el coeficiente de utilización usando la tabla 3.3. Si la reflectancia efectiva del piso es mayor a 25% debe multiplicarse el CU por el factor indicado en la tabla 3.3. Si la es menor de 15% se debe dividir el CU por el factor indicado en la tabla 3.3. Debe utilizarse interpolación bidireccional de ser necesario. 3. DETERMINANDO EL FACTOR DE PERDIDAS (Factor de mantenimiento) Coeficiente que indica el grado de conservacion de una instalacion . Se da en porcentajes % y toma en cuenta factores como: posicion de la lampara (o luminaria), depreciacion, temperatura, equipo de encendido de la lampara y la conservacion de la instalacion. Se puede estimar por medio de la siguiente formula. Fm=Fpl x Fdl x Ft x Fe x Fc Donde: Fpl: factor posicion lampara Fdl: factor depreciacion de la lampara Ft: factor temperatura Fe: factor equipo de encendido Fc: factor conservacion de la instalacion 4. DETERMINANDO EL NUMERO DE LUMINARIAS Ne Ee S ( N L )( )(CU )( Fm) Se aproxima al entero superior Luego deber recalcularse el nuevo (real) nivel lumínico por medio de la formula: Ee ( Ne)( N L )( )(CU )( Fm) S Donde: Ne: número de luminarias Ee: Nivel de iluminación S: Area o superficie del local NL: número de lámparas por luminaria Ф: flujo luminoso por lámpara CU: Coeficiente de utilización Fm: Factor de mantenimiento Paso 1. Determinar el nivel de iluminación requerido. Para ello se puede hacer uso de las recomendaciones de la IES (Iluminating Engineers Society) Paso 1. Determinar el coeficiente de utilización. Para ello se deben calcular primero las relaciones de cavidad zonal para el techo, el local y el suelo.