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TECNOLOGÍA ELÉCTRICA
TEMA 7
INSTALACIONES DE ALUMBRADO
2
INTRODUCCIÓNRADIACION: es un conjunto de ondas electromagnéticas que se propagan, en el vació
con una velocidad cercana a 300.000 Km/s Espectro continuo de emisión
34106256.6
·
???
?
?
h
cf
fhe
?
Frecuencia
Longitud de OndaVelocidad
EnergíaCte. de Planck
• Conos 1 > 3 cd/m2
• Bastones 1 < 0.05 cd/m2
• C/BMax. Sensibilidad
Fotópica 555nm
Escotópica 500nm
Mesópica
2
3
MAGNITUDES Y UNIDADES? El flujo luminoso (? ): Es la cantidad de luz que emite una fuente de luz por unidad de tiempo, se mide en lúmenes (lm).
1W = 683 lm a 555 nm de longitud de onda.
?La intensidad luminosa (I): (cd)???
ddI
?La iluminancia (E) (lx). EddA
??
A: Área en m2
? : Ángulo sólido en estereoradianes.
?La luminancia (L) . ?
?
cos??
AIL candelas/m2
Luminancia o brillo fotométrico
Iluminancia sobre una superficie horizontal.
? ? ?? ??? 3222
coscoshI
rIUU
rIE rA ????
??
21
22
2
1
rr
EE
?
Sensibilidad espectral del ojo humano
ESCOTOPICA
4
MAGNITUDES Y UNIDADES
?Diagrama Tricromático• Punto de color: (x,y,z) x + y + Z = 1
• Punto blanco: x = y = Z = 0,33 ( R , A ,V )
? - Radiaciones monocromáticas
- Línea púrpura.
?Reconocimiento de formas y objetos
? Iluminancia (E)
? Luminancia objeto (L2) Fondo (L1)
? Contraste1
12
LLL
LC?
?
?Rendimiento de color (0-100) (Reproducción cromática) 8 colores de prueba.
???
????
??
i
TTcia????
?
????
??
i
rR flectancia??
Re
?Transmitancia(T)? Reflexi ón- Difusa- Semidifusa - Directa
Coeficiente de absorción CA = 1-R-T
?T
? r? i
3
5
6
MAGNITUDES Y UNIDADESTemperatura de color (TC) (Apariencia de color)Tª de color similar (TS)Curva de color del cuerpo negroFuentes : Frías, intermedias,cálidasTC similar
Valores adecuados de temperatura de color
? 3.000
2.000 - 3.000
1.000 - 2.000
500 - 1.000
Fría
Neutra
Agradable
Neutra
Agradable
Estimulante
Agradable
Estimulante
No natural
? 500
FriaT ? 5000 K
IntermediaCálidaT? 3300 K
Apariencia de color de la luzIluminancia (lux)Sensación
transmitida por el alumbrado según la temperatura de
color
4
7
MAGNITUDES Y UNIDADES
1.800
2.500 a 3.050
3.400
4.000
Lámpara incandescente:luz del día 500 vatiosLámpara fotográfica
Lámparas incandescentes de servivcio general
Llama de bujía (más cálido)
3.000
3.500
4.500
Lámparas fluorescentes:luz del díablanca fría
blanca caliente
5.250Luz solar al mediodía
7.000Cielo cubierto
10.000 a 30.000Cielo azul (más frío)
Temperatura del color (grados Kelvin)
8
DISEÑO DE INSTALACIONES
Aspecto Cromático y rendimiento
en color. Aplicaciones
5
9
ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO ?LAMPARAS INCANDESCENTES
MEJORAS:? Halógenas:
Eficacia 27 lm/w (30? +) Vida media 2000h
? Efecto dicroico: Eficacia 29 lm/w ( +40? )
Rc
10
ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO
?LAMPARA DICROICA. ESPECTRO DE EMISIÓN
6
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ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO
?LAMPARA DE DESCARGA
Vapores de metales : Na – Hg? Mantienen el arco? Emiten Radiación visible
Características:? Necesidad de iniciar el proceso? Limitar la intensidad? Espectro discreto
Lámp. deDescarga
Mercurio alta presión (HPMV)Sodio Baja Presión (LPS)Sodio Alta Presión (HPS)Mercurio Baja Presión
Luz MixtaHalogenuros Metálicos
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ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO
40 ? 60 lm/w
rc = 40
Tc = 3800 – 4000 K
Vu = 15000 h
Encendido:Tenc. = 5 min
Reactancias o balastros (C).cos? =0,5
?LAMPARA DE DESCARGA ( Mercurio alta presión )
Lámparas de Mercurio de Alta presión,En distintosTamaños.
Luz mixta:30 lm/w, rc=60
Reactancia ? filamento, como lámpara de incandescencia.
NO NECESITA EQUIPO AUXILIAR
7
13
HALOGENUROS METÁLICOS
Vida Útil: 2000 a 8000h
Necesitan:
• CEBADORES: para encendido
• BALASTOS o REACTANCIAS:
para limitar la corriente.
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Lámparas de luz mixta (mejora temp .color y rend. Cromático, pero se reduce eficiencia ? ? 30 lm/W)
ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO ?LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO A ALTA PRESIÓN
Influencia de la variación de tensión sobre las características de la lámpara
Curva de depreciación del flujo
Curva de supervivencia
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ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO ?LAMPARAS DE SODIO A BAJA PRESIÓN
• Monocromáticas• E : 200 lm/w• Vu : ? 15000 h ( 8000 h)• Encendido : 400 ? 600
?Arrancadores especiales rc
?LAMPARAS DE SODIO A ALTA PRESIÓN
Lámpara de sodio a alta presión Rc = 27Tc = 2200 kE = 130 lm/w• Cebadores • Balastos
Sodio blanco rc? 85E ? 60 lm/w
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ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO ?LAMPARAS FLUORESCENTES (MERCURIO A BAJA PRESIÓN)
Eficiencia:42-124 lm/WDuración: 8000-12000 h
Tc:2000-2200 K
Rendimiento de color 25 (65-80)
Potencias: 35-1000 W
Lámparasde amalgama
Lámparasfluorescentes
2010 30 40 50 60 70 80Temperatura ambiente (°C)
40
50
60
70
80
90
100
Flu
jo lu
min
oso
rela
tivo
(%)
9
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ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES DE ALUMBRADO
LAMPARAS DE TRES BANDASTubos de 38 mm ...................26 mm 20 w ..........................18 w40 w ........................ 36 w (80 lm/w)60 w ........................ 58 w
LámparaFluorescenteCompactaCon cebador y balasto incorporado, o Con
cebadorincorporado
Eficiencia:57 -60 lm/WDuración: 5000 - 8000 h
Tc:3000 - 4000 K
Rendimiento de color: 85
Potencias: 9 - 36 WSustitución de lámparas incandescentes:
Consumo x1/4, duración x 8
LAMPARAS COMPACTAS
LAMPARA MULTIFOSFOROS(rc ? a 100)
LAMPARA DE INDUCCIÓN( 70lm/w) (rc ? 80) (Vu + 60000 h)
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LÁMPARAS DE DESCARGA (RESUMEN)
800010000(8000)
15000(8000)
2000-800015000(8000)
Vida útil(h)
300040007000
22004500-65003800-4000Temperatura de color(K)
80--90
27(85)
--908067
40Rendimiento de color(%)
80--44
130(60)
200458095
55-60Eficacia(lm/w)
FLHPSLPSMHHPMV
HPMV: Mercurio a alta presión
MH: Halogenuros metálicos
LPS: Sodio a baja Presión
HPS: Sodio a alta Presión
FL: Mercurio a baja Presión. (fluorescente)
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EQUIPOS AUXILIARES
BALASTOCircuito de una lámpara fluorescente
con encendido por interruptor. L,balasto
CEBADOR DE DESTELLOS
Circuito de una lámpara fluorescente con encendido por cebador de
destellos
1.- Ampolla de vidrio llena de neon
2.- Contacto fijo de níquel
3.- Contacto móvil bimetal
4.- Condensador
CEBADOR
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EQUIPOS AUXILIARES
V
Lámpara
C
220VFiltro
Balasto
N
L1I
s
Is
L1
IL2
L2
PF = 0,95 ... 1
IL1 IL2
Is
V s
C
Compensación del factor depotencia individual y circuito dúo.
11
21
EQUIPOS AUXILIARES
Intensidad de fase y de neutro en una instalación de lámparas de sodio a alta presión.
A .2 2K I 0 MI : 1 2B 20V 2KHz I 0 / 2 MII : 1 2
TA
PA
H - A 1 . 9 m SEC 100 . 2 VOLTLO - A 50 . 0 Hz 137. 2 VOLT
B 20VA .2
2KHz2K
II
MII : 1 2MI : 1 2
0 / 20
LO - AH - A
50 . 0 Hz1 . 9 m SEC
56 . 5 VOLT103 . 8 VOLT
PA
TA
I fase
I neutro
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LUMINARIAS
REFLECTORES REFRACTORES DIFUSORES
? 0TR0S ELEMENTOS:Apoyos ( postes, baculos...etc.)Conductores electricos, tomas de tierra y aparamentade mando y protección.
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LUMINARIAS
INDICES DE PROTECCIÓN: IP XX (cap-5)
• Protección contra contactos directos
• Protección contra el polvo
• Protección contra la penetración de l íquidos
NIVEL DE AISLAMIENTO
• Clases 0,1 (con toma de tierra) y 2
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UN BUEN ALUMBRADO DEBE ATENDER A FACTORES DE:
CALIDAD
•ILUMINANCIA(Emed)
•UNIFORMIDAD, CONTRASTE (3:1)
•RENDIMIENTO CROMÁTICO
•TEMPERATURA DE COLOR (punto de color)
•DESLUMBRAMIENTO
•VIDA ÚTIL
•COSTE
DISEÑO DE LAS INSTALACIONES
13
25
DISEÑO DE LAS INSTALACIONES
LUMINARIAS
?Reflectores
• Apantallados
• Semiapantallados
• No apantallados
?Proyectores
?Refractores
?Difusores
DATOS:
?Rendimiento
?Distribución ? luminoso
• Curvas Isolux
• Diagrama Int. Luminosa
?Factor de utilización.
(geometría local)
lum
util
??
? ?
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DISEÑO DE LUMINARIAS:
Tarea Visual: Iluminación (E-lux)
Contaste
- Objeto de tarea
- De Colores
Tarea
Alrededor
DISEÑO DE LAS INSTALACIONES
Evitar Fatiga
• Deslumbramiento: perturbador, molesto(>30º horiz.)
• Uniformidad de
• Tc y Rc de lámparasmedE
EE min?
Contraste entre L (3:1)
• Tarea ? alrededor
• Alrededor ? resto
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DISEÑO DE LAS INSTALACIONES
Tipos de Alumbrado
Relaciones de luminancia
recomendada
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DISEÑO DE LAS INSTALACIONES
<300500100020001.2D
<300500100020001.5B
<300500100020001.15A
gfedcba
Iluminancia en servicio (lx)
G
Clase de calidadCurvas
limites de luminancia
15
29
DISEÑO DE LAS INSTALACIONES
max0 8,025,9
LAI
AL ???
??
?L0 ? Luminancia media
A ? Área aparente en m2 del tubo
? ? Flujo luminoso en Lm
I ? Intensidad luminosa en cd
Lmax ? Luminancia máxima en el centro del tubo
Luminancia media para un ángulo (en sentido transversal)
Superficie aparente de una luminaria con laterales luminosos
Si las lámparas se observan en sentido longitudinal se dará:
?cosmax0 LL ?
30
DISEÑO DE LAS INSTALACIONES
55-65Acero pulido 5-15Azul oscuro
80-85Aluminio anonizado y abrillantado45-55Azul claro
55-60Aluminio mate10-20Verde oscuro
80-90Espejo de vidrio plateado45-65Verde claro
10-25Madera oscura10-20Rojo oscuro
30-50Madera clara30-50Rojo claro
15-25Granito45-55Rosa
60-70Mármol blanco10-20Marrón oscuro
15-25Ladrillo oscuro30-40Marrón claro
30-40Ladrillo claro50-75Crema, amarillo claro
15-25Arenisca oscuro3-9Negro
30-40Arenisca blanca10-20Gris oscuro
15-25Hormigón oscuro40-50Gris claro
30-50Hormigón claro50-65Según orificios
20-30Mortero oscuroTecho acústico blanco
35-55Mortero claro70-85Blanco
COEF. DE REF(%)
MATERIALCOEF. DE REF(%)
COLOR0
Coeficientes de reflexión
16
31
DISEÑO DE LAS INSTALACIONES
Ángulos entre los que hay que limitar el deslumbramiento
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CALCULO DE ILUMINACIÓN EN LOCALES CERRADOS (Iluminancia horizontal)
Am?u
E Tothmed
??
m?U
AEn
h
medLampTot ?? ??
? ?/AE
uef
medh ?
?
• Valores recomendados para Emed.
• Factor de utilización de un local (utilancia).
totlumef m? ?? ? Flujo total = n ? Lamp
Factor de mantenimiento
Rendimiento luminaria
? E
? U
? L
17
33
CALCULO DE ILUMINACIÓN EN LOCALES CERRADOS (Iluminancia horizontal)
? ?Luminaria,K,R,R,Rfu sueloparedtechoh ?
? ?bahabK
??
? ?bahbaK?
? 3
Dimensiones LocalCoef. Reflexión
(TABLAS)
Uniformidad: Km ? Km especificado
Kp ? Kp especificado
Indirecta
Directa Semiindirecta
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DISEÑO DE INSTALACIONES
Ejemplo de curva de distribución luminosa de luminaria asimétrica (Indalux)
18
35
DISEÑO DE INSTALACIONES
Ejemplo de curva de distribución luminosa de luminaria asimétrica (Indalux)
36
DISEÑO DE INSTALACIONES
Datos geométricos
para el índice del local
)(2
nmhnm
Km ????
?
INDICE DE MALLA Km
)( bahqbpa
K p ?????
?
INDICE DE PROXIMIDAD Kp
INDICE DEL LOCAL:
)( bahba
K??
??
Iluminación Directa o Semidirecta
)(23
baHba
K???
???
Iluminación Indirecta
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DISEÑO DE INSTALACIONES
1. Radiado directamente hacia el plano de trabajo.
2. Dirigido hacia las paredes por debajo de la luminaria.
3. Dirigido hacia las paredes por encima de la luminaria.
4. Dirigido hacia el techo.
Distribución del flujo luminoso
Ejemplo de disposición de luminarias
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DISEÑO DE INSTALACIONES
Clasificación de luminarias según la anchura del haz
--Indirecta
1.5Mixta
? 1.51.4Semidirecta
? 31.4Directa extensiva
? 1.40.8Directa intensiva
?RELACIONCATEGORIA
20
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MANTENIMIENTO
GANANCIA EN LUZ POR LIMPIEZA DE LÁMPARA Y LUMINARIA CADA 2500 HORAS
40
TIPOS DE ILUMINACIÓN
21
41
TIPOS DE ILUMINACIÓN
42
CÁLCULO DE LA ILUMINANCIA(componente directa) UTILIZANDO CURVAS DE INTENSIDAD LUMINOSA
?? 32 cos??
mp h
IE
22
43
ALUMBRADO PUBLICO: Calculo de la luminancia media utilizando las curvas isolux
2)1,1000(
1000'
h
EE hmed
med???
? ??
44
CALCULO DE LA ILUMINANCIA MEDIA EN EXTERIORES (ALUMBRADO PUBLICO)
Mediante el factor de utilización:
ADmuE L
m???? ??
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