Curso de Projetos de Iluminação Eficiente Professor Tomaz Nunes Cavalcante

Curso de Projetos de Iluminação EficienteProfessor Tomaz Nunes Cavalcante

Conteúdo do Curso

• Introdução.• Conceito de Eficiência Energética.• Conceitos de Iluminação.• Luminotécnica.• Avaliação financeira de Projetos de

Iluminação.

Introdução

• A iluminação é um dos fatores de maior relevância no que tange ao consumo de energia elétrica. Chegando a ser responsável por aproximadamente 20% de toda energia consumida no país e por mais de 40% da energia consumida pelo setor de comércio e serviços.

Introdução

• Como a energia elétrica é a maior despesa da iluminação, a chave da redução dos custos de iluminação é diminuir a quantidade de eletricidade para determinado nível de iluminamento. Assim, o que se paga por energia elétrica para sistemas de iluminação está diretamente relacionado com a eficiência luminosa da lâmpada utilizada.

Introdução

• Reduzir o consumo não significa necessariamente diminuir a iluminação. É suficiente que se utilize equipamentos mais adequados e bem planejados, proporcionando conforto visual, despertando a atenção e estimulando a eficiência energética.

Conceito de Eficiência Energética

• A Eficiência Energética é definida como a busca de redução do consumo de energia elétrica, sem prejuízo `a atividade de uso desta.

PERDAS <=> EQUIPAMENTOS E / OU PROCESSOS

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

Conceito de Eficiência Energética

• O combate ao desperdício de energia elétrica, apoia-se em três pilares:•Pessoas;

• Informação;

• Tecnologia.

Conceito de Eficiência Energética

kWh

UNIDADES FOTOMÉTRICAS • FLUXO ILUMINOSO OU POTÊNCIA LUMINOSA É a energia radiante que afeta o olho nu durante 1 segundo.

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• FLUXO ILUMINOSO OU POTÊNCIA LUMINOSA É uma das unidades fundamentais em

engenharia de iluminação, dada como a quantidade total de luz emitida por uma fonte, em sua tensão nominal de funcionamento.

Símbolo = L Unidade = Lumens Lúmen () = 1/ 680 W

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• INTENSIDADE LUMINOSA É a quantidade de luz que uma fonte emite

por unidade de ângulo sólido (lúmen / esfero radiano) projetado em uma determinada direção.

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• INTENSIDADE LUMINOSA O valor está diretamente ligado à direção

desta fonte de luz. A intensidade luminosa é expressa em candelas (cd) e, em algumas situações, em candela /1000 lumens.

Símbolo = I Unidade = Candela Candela (I) = /w

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• LUMINÂNCIA É a intensidade luminosa de

uma fonte de luz produzida ou refletida por uma superfície iluminada. Esta relação é dada entre candelas e metro quadrado da área aparente (cd/m2).

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• LUMINÂNCIA A luminância depende tanto do nível de

iluminação ou iluminância, quanto das características de reflexão das superfícies.

Símbolo = L Unidade = cd /m2

Candela/m2 (L) = I/S x Cos

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTO É o fluxo luminoso que incide sobre uma superfície situada a uma certa distância da

fonte, ou seja, é a quantidade de luz que está chegando em um ponto. Esta relação é dada entre a intensidade luminosa e o quadrado da distância (l/d2).

• A iluminância pode ser medida através de um luxímetro, porém, não pode ser vista. O que é visível são as diferenças na reflexão da luz. A iluminância é também conhecida como níveis de iluminação.

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTO

Símbolo = E

Unidade = lux (lx)

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

Iluminância x Luminância

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• NBR - 5413E (min) E (méd) E (máx)

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

750 1000 1500

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

300 500 750

200

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

200 300 500

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

100 150

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

Mínimo Médio Máximo

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

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

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

sala dos médicos ou enfermeiras:

farmácia:

trabalho com radioisótopos:

Norma de Iluminamento para hospitais

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU CURVA FOTOMÉTRICA

É a representação da Intensidade Luminosa em todos os ângulos em que ela é direcionada num plano.

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU CURVA FOTOMÉTRICA

A curva de distribuição luminosa é apresentada em coordenadas polares (cd/1000 lm) para diferentes planos. São estas curvas que indicam se a lâmpada ou luminária tem uma distribuição de luz concentrada, difusa, simétrica, assimétrica, etc.

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU CURVA FOTOMÉTRICA

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU CURVA FOTOMÉTRICA

LCQ

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU CURVA FOTOMÉTRICA

LSA

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• FATOR DE UTILIZAÇÃO É o fluxo luminoso emitido por uma

lâmpada sobre influência do tipo de luminária e da conformação física do ambiente onde ele se propagará. Indica, portanto, a eficiência luminosa do conjunto lâmpada, luminária e ambiente.

UNIDADES FOTOMÉTRICAS

• ÍNDICE DO AMBIENTE (RCR) É a relação entre as dimensões do local, tanto

para iluminação direta como indireta.

• REFLETÂNCIA: Relação entre o fluxo luminoso refletido e o

fluxo luminoso incidente sobre uma superfície. É medida geralmente em porcentagem.

LEIS FUNDAMENTAIS DA LUMINOTÉCNICA

• LEI DO INVERSO DO QUADRADO DA DISTÂNCIA

Para uma mesma fonte luminosa, o iluminamento em diversas superfícies situadas perpendicularmente a direção da radiação, é diretamente proporcional ao quadrado da distância que o separa da fonte.

2dI

E

LEIS FUNDAMENTAIS DA LUMINOTÉCNICA

• LEI DO COSENO O iluminamento em um ponto qualquer de

uma superfície é proporcional ao co-seno do ângulo de incidência dos raios luminosos no ponto considerado.

2dcos.I

E

VARIÁVEIS DE UM PROJETO EFICIENTE DE ILUMINAÇÃO

• TIPO DE LUMINÁRIA;• TIPO DE REATOR (DESCARGA);• COR TETO, PAREDE E PISO;• CONTROLE AUTOMATIZADO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO;• TIPO DE LÂMPADA;• APROVEITAMENTO DA ILUMINAÇÃO NATURAL.

LUMINÁRIA

A principal característica de desempenho elétrico exigido de uma Luminária é a boa refletância do seu corpo interno.

REATOR

• O Princípio na especificação do reator para as lâmpadas de descargas é a utilização de reatores do tipo eletrônicos.

COR DE TETO, PAREDES E PISOS

• PRINCÍPIO BÁSICO:

“Utilizar, na medida do possível, cores claras.”

LÂMPADAS

• ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR É o valor que representa a capacidade que

tem as lâmpadas de apresentarem um espectro de luz que melhor determine a cor de certo corpo ou seja, um espectro que melhor se aproxime do espectro da luz solar.

LÂMPADAS

• ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR

LÂMPADAS

• TEMPERATURA DE COR É a temperatura na qual um corpo negro

emite luz na cor idêntica a emitida pela lâmpada a ser comparada, indica a aparência de cor de luz, ou a sensação de Tonalidade de Cor de diversas lâmpadas.

Símbolo = KUnidade = Kelvin

LÂMPADAS

• TEMPERATURA DE COR Quando dizemos que um sistema de

iluminação apresenta luz “quente” não significa que a luz apresenta uma maior temperatura de cor, mas sim que a luz apresenta uma tonalidade mais amarelada.

LÂMPADAS

• INCANDESCENTES Operam através do aquecimento de um fio

fino de tungstênio pela passagem de corrente elétrica.

Apenas 10% de toda a energia consumida por essa lâmpada transforma-se em luz. O resto se transforma em calor, o que gera uma eficiência luminosa menor que 18 Im/W.

LÂMPADAS

• FLUORESCENTES São lâmpadas que utilizam descarga elétrica

através de um gás. Consiste em um tubo cilíndrico de vidro revestido de material fluorescente (cristais de fósforo), contendo vapor de mercúrio a baixa pressão em seu interior e, portanto em suas extremidades eletrodos de tungstênio. Necessitam para seu funcionamento de um reator e um starter. São utilizadas na iluminação geral.

LÂMPADAS

• FLUORESCENTES COMPACTAS

LÂMPADAS• VAPOR DE MERCÚRIO Com bulbo semelhante ao das incandescentes,

operam como as fluorescentes, através da descarga elétrica numa mistura de vapor de mercúrio com pequena quantidade de argônio, atingindo altas pressões internas durante o funcionamento.

São usadas na iluminação pública e na iluminação de pátios, estacionamentos, áreas livres, depósitos, onde a reprodução precisa de cores não é exigida. É recomendável o seu uso na área industrial.

LÂMPADAS

• MULTIVAPOR METÁLICO São lâmpadas de mercúrio a alta pressão em

que a radiação é proporcionada por iodeto de ítrio, tálio e sódio adicionados ao mercúrio. Necessitam para seu funcionamento de um reator e um ignitor.

LÂMPADA

• EFICIÊNCIA LUMINOSAÉ a relação entre o fluxo luminoso emitido e a

energia elétrica consumida (potência).É útil para averiguarmos se um determinado

tipo de lâmpada é mais ou menos eficiente do que outro.

Unidades = Lúmen por Watt (lm / W)

LÂMPADA

• EFICIÊNCIA LUMINOSA

LÂMPADA

• VIDA ÚTIL

LÂMPADAS

POTÊNCIA FLUXO EFICIÊNCIA VIDA MÉDIA

(Watts) LUMINOSO LUMINOSA (horas)

(lumens) (lm/Watts)

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

100 1.480 14,8150 2.360 15,7

Incand. 36 410 12,8

Econômica 54 710 14,6

67 950 15,890 1.320 16,4

1.000

1.000

Iluminação geral localizada deinteriores. Tamanho

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

Ligação imediata sem necessidade

de dispositivos auxiliares

TIPO DE LÂMPADA VANTAGENS DESVANTAGENS OBSERVAÇÃO

LÂMPADAS

POTÊNCIA FLUXO EFICIÊNCIA VIDA MÉDIA

(Watts) LUMINOSO LUMINOSA (horas)(lumens) (lm/Watts)

160 3.000 18,8

Substituem lâmpadasincandescentes normaisde elevada potência.Pequeno Volume.

Custo elevado;

250 5.500 22,0 Boa vida média.

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

125 6.000 48,0 luminosa, pequeno volume,longa

dispositivos

250 12.600 50,4 vida média. auxiliares

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

em 220 V.

TIPO DE LÂMPADA VANTAGENS DESVANTAGENS OBSERVAÇÃO

Mista 6.000

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

demora 5 min para atingir 80% do fluxo luminoso

Vapor deMercúrio 15.000

LÂMPADAS

POTÊNCIA FLUXO EFICIÊNCIAVIDA

MÉDIA(Watts) LUMINOSO LUMINOSA (horas)

(lumens) (lm/Watts)

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

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

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

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

Econômica 32 2.500 78,1

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

11 900 82,013 900 69,2

Necessita de dispositivos auxiliares

(reator+starter ou somente reator de

partida rápida).

TIPO DE LÂMPADA VANTAGENS

DESVANTAGENS OBSERVAÇÃO