LUMINOTÉCNICA
Conceitos Básicos Introdução: Comparando a época que a luz artificial começou a ser utilizada com os dias atuais, constata-se que foi grande o passo dado pela indústria da iluminação no século; Desde a lâmpada criada por Thomas Edison até os produtos disponíveis hoje, houve um avanço espantoso; A luz é uma modalidade da energia radiante verificada pela sensação visual de claridade.
Conceitos Básicos Luz: Radiação eletromagnética capaz de produzir uma sensação visual; É a parte visível do espectro eletromagnético: Corresponde a uma pequena parte do espectro em que o comprimento de onda varia entre 380 e 780 nm. Cada cor corresponde a uma frequência específica e por tanto tem um comprimento de onda específico.
Radiações Infravermelhas: Conceitos Básicos São radiações invisíveis ao olho humano; Seu comprimento de onda se situa entre 760 nm a 10.000 nm; Caracterizam-se por seu forte efeito calorífico; São radiações produzidas normalmente através de resistores aquecidos ou por lâmpadas incandescentes especiais cujo filamento trabalha em temperatura mais reduzida (lâmpadas infravermelhas);
Radiações Ultravioletas: Conceitos Básicos Caracterizam-se por sua elevada ação química e pela excitação da fluorescência de diversas substâncias; UV-A: Ultravioleta próximo ou luz negra (315 a 400nm); UV-B: Ultravioleta intermediário ( 280 a 315nm); UV-C: Ultravioleta remoto ou germicida (100 a 280nm).
Conceitos Básicos As Cores: A cor é uma percepção visual provocada pela ação de um feixe de fótons sobre células especializadas da retina, que transmitem através de informação pré-processada no nervo óptico, impressões para o sistema nervoso; A cor de um material é determinada pelas médias de frequência dos pacotes de onda que as suas moléculas constituintes refletem; Um objeto terá determinada cor se não absorver justamente os raios correspondentes à frequência daquela cor. Assim, um objeto é vermelho se absorve preferencialmente as frequências fora do vermelho.
Cores do espectro visível: Conceitos Básicos A cor é relacionada com os diferentes comprimentos de onda do espectro eletromagnético; São percebidas pelas pessoas, em faixa específica (380nm e 780nm).
Cores do espectro visível: AS CORES Conceitos Básicos
Sensibilidade Visual: Conceitos Básicos Varia também de acordo com a luminosidade; Curva de sensibilidade do olho humano: radiações de menor comprimento de onda (violeta e azul) geram maior intensidade de sensação luminosa quando ha pouca luz (crepúsculo, noite, etc.); radiações de maior comprimento de onda (laranja e vermelho) se comportam ao contrário.
Intensidade Luminosa (I): Grandezas e Definições É a potência da radiação luminosa em uma dada direção. é a grandeza de base do sistema internacional para iluminação Símbolo: I Unidade: candela (cd) Como a maioria das lâmpadas não apresenta uma distribuição uniforme em todas as direções, é comum o uso das curvas de distribuição luminosa (CDL). representação da intensidade luminosa em todos os ângulos em que ela é direcionada num plano
Grandezas e Definições Curvas de Distribuição Luminosa: É o diagrama polar no qual se considera a lâmpada ou luminária reduzida a um ponto no centro do diagrama e se representa a intensidade luminosa nas várias direções. Símbolo: CDL Unidade: candela (cd) Para a uniformização dos valores das curvas, geralmente são referidas a 1000lm. Nesse caso, é necessário multiplicar o valor encontrado na CDL pelo fluxo luminoso da lâmpada e dividir o resultado por 1000. A CDL geralmente e encontrada nos catálogos dos fabricantes de lâmpadas e luminárias.
Fluxo Luminoso: Grandezas e Definições É a potência de radiação total emitida por uma fonte de luz, ou é a potência de energia luminosa de uma fonte percebida pelo olho humano. Símbolo: Unidade: lumen (lm) As lâmpadas, conforme seu tipo e potência, apresentam fluxos luminosos diversos : lâmpada incandescente de 100 W: 1000lm; lâmpada fluorescente de 40 W: 1700 a 3250lm; lâmpada vapor de mercúrio 250W: 12.700lm; lâmpada multi-vapor metálico de 250W: 17.000lm.
Grandezas e Definições Iluminância ou Iluminamento: É a relação entre o fluxo luminoso incidente numa superfície e a superfície sobre a qual este incide; ou seja é a densidade de fluxo luminoso na superfície sobre a qual este incide. Símbolo: E Unidade: lux O lux é definido como o iluminamento de uma superfície de 1m2 recebendo de uma fonte puntiforme a 1m de distância, na direção normal, um fluxo luminoso de 1lm, uniformemente distribuído :
Grandezas e Definições Iluminância ou Iluminamento:
Grandezas e Definições Luminância: É através da luminância que o homem enxerga! é um dos conceitos mais abstratos que a luminotécnica apresenta; É a diferença entre zonas claras e escuras que permite que se aprecie uma escultura ou um dia de sol. as partes sombreadas são aquelas que apresentam a menor luminância em oposição às outras mais iluminadas; Símbolo: L Unidade: cd/m2
Luminância: Grandezas e Definições Como é difícil medir-se a Intensidade Luminosa que provém de um corpo não radiante pode-se recorrer a fórmula, onde: ρ: Refletância ou Coeficiente de Reflexão E: Iluminância sobre essa superfície
Grandezas e Definições Luminância: Luminância contrastes a leitura de uma página escrita em letras pretas (refletância 10%) sobre um fundo branco (papel, refletância 85%) revela que a luminância das letras é menor do que a luminância do fundo e, assim, a leitura cansa menos os olhos.
Grandezas e Definições Eficiência Luminosa ou Energética: É a relação entre o fluxo luminoso emitido por uma lâmpada e a potência elétrica desta lâmpada. Símbolo: ηw (ou K, conforme IES) Unidade: lm/w Eficiência Luminosa: lâmpada incandescente de 100W: 10lm/W; lâmpada fluorescente de 40W: 42,5 lm/w a 81,5lm/W; lâmpada vapor de mercúrio de 250W: 50lm/W; lâmpada multi-vapor metálico de 250W: 68lm/W.
Grandezas e Definições Eficiência Luminosa ou Energética:
Temperatura de Cor: Grandezas e Definições No instante que um ferreiro coloca uma peça de ferro no fogo, esta peça passa a se comportar segundo a lei de Planck e vai adquirindo diferentes colorações na medida que sua temperatura aumenta: na temperatura ambiente sua cor é escura, tal qual o ferro; a 800K sua cor será vermelha; a 3000K sua cor será amarelada; a 5000K sua cor será branca azulada. Símbolo: T Unidade: K (Kelvin) Definição: cores quentes vão até 3.000K; cores neutras situam-se entre 3.000 e 4.000K; e as cores frias acima 4.000K.
Temperatura de Cor: Grandezas e Definições Vestido: branco ou azul?
Temperatura de Cor: Grandezas e Definições
Grandezas e Definições Temperatura de Cor (Tonalidade): As cores quentes são empregadas quando se deseja uma atmosfera íntima, sociável, pessoal e exclusiva: residências; bares; restaurantes; mostruários de mercadorias. As cores frias são usadas quando a atmosfera deva ser formal, precisa, limpa: escritórios; recintos de fábricas. As cores neutras ficam entre as duas: empregadas em ambientes comerciais. Conclusão: uma iluminação usando cores quentes realça os vermelhos e seus derivados; ao passo que as cores frias, os azuis e seus derivados próximos.
Conforto Ambiente: Grandezas e Definições
Grandezas e Definições Índice de Reprodução de Cor: Símbolo: IRC ou Ra Unidade: R É o valor percentual médio relativo à sensação de reprodução de cor, baseado em uma série de cores padrões. IRC encontrados nas lâmpadas comerciais:
Vida Média (vida útil) Grandezas e Definições A vida média de um lote de lâmpadas,funcionando em períodos contínuos de 3h, é o tempo medido até quando 50% do lote está morto : considera-se morta a lâmpada que não mais se acende fluxo luminoso nominal é o fluxo produzido pela lâmpada depois de ter sido sazonada, isto é, tenha funcionado aproximadamente 10% de sua vida provável; o conceito de vida é bastante variável conforme os fabricantes e usuários.
Vida Média (vida útil) Grandezas e Definições A vida média de um lote de lâmpadas,funcionando em períodos contínuos de 3h, é o tempo medido até quando 50% do lote está morto (não mais se acende)! comparadas com as lâmpadas incandescentes, as lâmpadas de descarga têm vida média muito mais longa.
Grandezas e Definições Vida útil de lâmpadas Comparativo
Grandezas e Definições Vida útil de lâmpadas Comparativo
Fatores de Desempenho Geralmente a lâmpada e instalada dentro de luminárias: Fluxo Luminoso Final menor do que o irradiado pela lâmpada: absorção, reflexão e transmissão da luz pelos materiais utilizados Eficiência da Luminária: É a razão do Fluxo Luminoso emitido por uma luminária, medido sob condições praticas especificadas, pela a soma dos fluxos individuais das lâmpadas funcionando fora da luminária em condições especificas! valor normalmente indicado pelos fabricantes de luminárias O fluxo luminoso emitido pela luminária depende das qualidades físicas do ambiente: propagação mais fácil, dependendo da absorção e reflexão dos materiais e da trajetória que percorrera ate alcançar o plano de trabalho. eficiência do recinto Símbolo: ηl
Eficiência do Recinto: Símbolo: ηr Fatores de Desempenho Dado por tabelas no catálogo do fabricante relacionam os Coeficiente de Reflexão do teto, paredes e piso, com a Curva de Distribuição Luminosa da luminária utilizada e o Índice do Recinto
Índice do Recinto: Símbolo: K Fatores de Desempenho
Fator de Utilização: Fatores de Desempenho É a eficiência luminosa do conjunto lâmpada, luminária e recinto Símbolo: Fu Fator de Depreciação: Símbolo: d O acúmulo de poeira faz com que menos quantidade de luz seja fornecida pelos equipamentos de iluminação
Fatores de Desempenho Fator de Utilização e Fator de Depreciação:
Fatores de Desempenho Fator ou Índice de Reflexão: É a relação entre o fluxo luminoso refletido e o incidente devem ser considerados os índices de reflexão do teto, paredes e chão
Fatores de Desempenho Bibliografia: CREDER, Hélio. Instalações Elétricas, 15ª Edição, Editora LTC, Rio de Janeiro, 2007. COTRIM, Ademaro. Instalações Elétricas, 5ª Edição. Editora Pearson Prentice-Hall, São Paulo, 2009. Norma Técnica ABNT NBR ISO 5413. Catálogos e sites das empresas: SYLVANIA, PHILIPS, PRYSMIAN.