IE 08 – Luminotéca.pdf INSTALAÇÕES ELETRICAS

INSTITUTO FEDERAL MATO GROSSO
Campus Cuiabá
DISCIPLINA: Intalações Elétricas
Saulo Augusto Ribeiro Piereti
Graduado em Eng. Elétrica pela UFMT 2005
Mestre em Eng. Elétrica (SEP) pela USP 2007
Doutor em Eng. Elétrica (SEP) pela USP 2011
Currículo Lattes http://lattes.cnpq.br/2141158868960971
DOCENTE:
TEMA: Luminotéca

Prof. Dr. Saulo Piereti Instituto Federal do Mato Grosso
LUMINOTÉCNICA
1 LÂMPADAS
Basicamente existem dois tipos de lâmpadas:
Incandescente:
- incandescente por filamento;
- Quartzo-halógenas (dicróicas).
- lâmpadas de luz negra;
- lâmpadas de infravermelho.
Descarga:
- fluorescentes;
- Luz mista;
- Vapor de mercúrio;
- Vapor de sódio de alta pressão.
A iluminação Incandescente é o resultado do aquecimento de um fio, pela
passagem da corrente elétrica, até a incandescência.
A iluminação fluorescente é uma lâmpada que utiliza a descarga elétrica através
de um gás para produzir energia luminosa.

2 GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA LUMINOTÉCNICA
LUZ:
É o aspecto da energia radiante que um observador humano constata pela
sensação visual, denominado estimulo ocular.
A faixa das radiações eletromagnéticas capazes de serem percebidas pelo olho
humano se situa entre o comprimento de onda 3800 a 7600 Angstroms.
COR:
A cor da luz é determinada pelo comprimento de onda da luz (verifique teoria do
comprimento da onda da luz nos livros de óptica e de luminotécnica).
O espectro luminoso visível ao ser humano varia da cor violeta (entre 3800 e 4500
Angstroms) até a cor vermelha (entre 6400 e 7600 Angstroms).
INTENSIDADE LUMINOSA – Candela (cd)
É definido como a sendo a potência de radiação visível que uma determinda fonte
de luz emite numa direção especifica.
LUMINOTÉCNICA

2 GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA LUMINOTÉCNICA
FLUXO LUMINOSO – Lúmen (lm)
É a potência de radiação emitida por uma fonte luminosa em todas as direções do
espaço. Sua unidade é lúmen, que representa a quantidade de luz irradiada,
através de uma abertura de 1m2 feita na superfície de uma esfera de 1m de raio,
por uma fonte luminosa de intensidade igual a 1 candela.
ILUMINÂNCIA – lux (lx)
A iluminância ou iluminamento é a quantidade de fluxo luminoso por m2
Lux = lúmen/ m2
LUMINÂNCIA – cd/m2 ou nit
É intensidade luminosa por m2.
EFICIÊNCIA LUMINOSA – lm/W
É a quantidade de fluxo luminoso por watts.
LUMINOTÉCNICA

3 MÉTODOS DE CÁLCULOS DE ILUMINAÇÃO
Pode-se determinar o número de luminárias necessárias para produzir
determinado iluminamento (iluminância – lux) das seguintes maneiras:
- pela carga mínima exigida por norma (veja norma);
- pelo método dos lumens;
- pelo método das cavidades zonais;
- pelo método do ponto por ponto.
4 MÉTODOS DOS LUMENS
Passos:
1 - Seleção da iluminância;
2 - Escolher a luminária e lâmpadas;
3 - Determinação do índice do local (k);
4 - Determinação da refletância do ambiente;
5 - Determinação do coeficiente de utilização;
6 - Determinação do fator de depreciação;
7 - Calculo do fluxo luminoso total;
8 - Calculo do número de luminárias
LUMINOTÉCNICA

Passo 1 - SELEÇÃO DA ILUMINÂNCIA
De acordo com a NBR-5413, alguns níveis são recomendados para iluminação de
interiores constam na tabela 1 em arquivo em anexo.
O nível de iluminância pode ser dividido com relação as atividades realizadas na
edificação, estas atividades são divididas em três faixas (A, B e C), cada faixa
com três grupos conforme tabela 2 abaixo.
TABELA 2
LUMINOTÉCNICA

A seleção da iluminância específica para cada atividade é feita com auxílio da
tabela 2 acima e da tabela 3 abaixo, do seguinte modo:
a. Analisa-se a característica da tarefa e escolhe-se o seu peso segunda
tabela 3;
b. Somam-se os valores encontrados, algebricamente, considerando o sinal;
c. Quando o valor for -2 ou -3, usa-se a iluminância mais baixa do grupo
(tabela 2); a iluminância superiro do grupo é usada quando a soma for +2 ou +3,
nos outros casos, usa-se o valor médio.
TABELA 3
LUMINOTÉCNICA

Exemplo: qual a iluminância de uma oficina de inspeção de aparelhos de TV,
ocupada por pessoas de 40 anos de idade, a velocidade e a precisão são
importantes e a refletância do fundo da tarefa é de 80%.
Solução:
Somatório dos pesos
Idade = -1
Velocidade e precisão = 0
Refletância do fundo da tarefa = -1
Total = -2
Então usa-se a iluminância mais baixa do grupo, ou seja, 1000lux (Faixa B –
tarefas com requisitos especiais).
LUMINOTÉCNICA

Passo 2 - ESCOLHA DA LUMINÁRIA
Esta etapa depende de diversos fatores, tais como: objetivo da instalação
(comercial, industrial, domiciliar, etc.) fatores econômicos, razões de decoração,
facilidade de manutenção etc.
Assim é inevitável a consulta de catálogos de fabricantes.
Exemplo de lâmpadas:
LUMINOTÉCNICA

Passo 3 - DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DO LOCAL (K)
Este índice relaciona as dimensões do recinto, comprimento, largura e altura de
montagem, ou seja, altura da luminária em relação ao plano do trabalho de
acordo com tipo de iluminação.
Onde:
c é o comprimento do local,
l a largura e
h a altura da montagem da luminária (distância da fonte de luz ao plano de
trabalho).
 
c l
k
h c l


LUMINOTÉCNICA

Passo 4 e 5 - DETERMINAÇÃO DA REFLETÂNCIA DO AMBIENTE E DO
COEFICIENTE DE UTILIZAÇÃO
O coeficiente de utilização relaciona o fluxo luminoso inicial emitido pela
luminária (fluxo total) e o fluxo recebido no plano de trabalho (fluxo útil): por isso
depende das dimensões do local, da cor do teto, das paredes e do acabamento
das luminárias.
Para encontrar o coeficiente de utilização, é necessário encontrar a refletância
dos tetos, paredes e pisos, dada pela tabela 4 baixo:
ÍNDICE REFLEXÃO SIGNIFICADO
1 10% superfície escura
3 30% superfície média
5 50% superfície clara
7 70% superfície branca
Exemplo:
A refletância 571 significa que:
- O teto tem superfície clara,
- a parede é branca,
- o piso é escuro,
TABELA 4
LUMINOTÉCNICA

Passo 4 e 5 - DETERMINAÇÃO DA REFLETÂNCIA DO AMBIENTE E DO
COEFICIENTE DE UTILIZAÇÃO
Com valor da refletância em mãos e com a tabela dos dados da luminária (tabela
do fabricante) é possível encontrar o coeficiente de utilização.
Exemplo: o coeficiente de utilização da luminária, considerando a refletância 751
e índice do local igual a k=2, é 0,65.
LUMINOTÉCNICA

Passo 6 - DETERMINAÇÃO DO FATOR DE DEPRECIAÇÃO
Esse fator, também chamado de fator de manutenção, relaciona o fluxo emitido
no fim do período de manutenção da luminária e o fluxo luminoso inicial da
mesma. Esse fator é determinado pela tabela 5 a seguir.
TABELA 5
LUMINOTÉCNICA

Passo 7 - CALCULO DO FLUXO LUMINOSO
O fluxo total luminoso é obtido pela seguinte equação:
Onde:
= fluxo luminoso total, em lumens
S = área do recinto, em metros quadrados;
E = nível de iluminamento (iluminância), em lux;
u = Coeficiente de utilização;
d = fator de depreciação.
S E
u d





LUMINOTÉCNICA

Passo 8 - CALCULO DO NÚMERO DE LUMINÁRIAS
O número de luminárias é calculado pela equação abaixo:
Onde:
n = número de luminárias;
= fluxo por luminárias, em lumens.
O valor do fluxo luminoso por luminária, e retirado da tabela do fabricante, na
tabela 6 (ver arquivo em anexo), encontra-se alguns fluxo por luminárias.
OBS: se a luminária tiver mais de uma lâmpada, multiplicar o fluxo luminoso da
luminária pelo numero de lâmpadas.
n




LUMINOTÉCNICA

5 EXEMPLO COMPLETO DE CALCULO LUMINOTÉCNICO PELO MÉTODO
DOS LUMENS
Desejamos iluminar eletricamente uma oficina de 15x50 metros, pé-direito 4,60m.
A oficina destina-se à inspeção de placas eletrônicas, operação esta realizada em
mesas de 1,0m de altura. Desejamos usar lâmpadas fluorescente em luminárias
industriais, com 2 lâmpadas de 32W – 127V cada.
Obs1: no ambiente trabalharão pessoas entre 18 e 65 anos, a precisão e
importante a refletância do fundo de tarefa é de 50%.
Obs2: teto branco, parede clara e piso escuro.
Obs3: admitindo a montagem das luminárias a 2,80m acima das mesas, temos
que pendura-las a 0,8m do teto.
Obs4: ambiente de trabalho limpo e manutenção prevista para 5000 horas.
Solução:
LUMINOTÉCNICA

DOS LUMENS
Solução:
1- Seleção da iluminância
Somatório dos pesos (tabela 3)
Idade = +1
Velocidade e precisão = 0
Refletância do fundo da tarefa = 0
Total = +1
Então usa-se a iluminância media do grupo, ou seja, 1500lux (Faixa B – tarefas
com requisitos especiais) (tabela 2).
LUMINOTÉCNICA

DOS LUMENS
Solução:
2- Escolher a luminária e lâmpadas
Luminária escolhida: TBS027 – 2x TLDRS 32W conforme figura abaixo.
LUMINOTÉCNICA

DOS LUMENS
Solução:
3- Determinação do índice do local (k)
4- Determinação da refletância do ambiente (tabela 4)
751 (teto branco, parede clara e piso escuro)
5- Determinação do coeficiente de utilização (ver na tabela do fabricante:
figura slide anterior)
Da tabela do fabricante tem-se que para k=4 e refletância 751, então o coeficiente
de utilização é 0,76.
   
c l x
k ,
h c l , x
  
 
15 50
4 0
2 8 15 50
LUMINOTÉCNICA

DOS LUMENS
Solução:
6- Determinação do fator de depreciação (tabela 5);
Fator de depreciação para ambiente limpo e manutenção em 5000h é 0,91.
7- Calculo do fluxo luminoso total
S E x x
lumens
u d , x ,


  

15 50 1500
1626663
0 91 0 76
LUMINOTÉCNICA

DOS LUMENS
Solução:
8- Calculo do número de luminárias
Usando a lâmpada fluorescente TLD 32W, tem-se que (ver tabela 6):
Então:
OBS: dividir as luminárias uniformemente.
OBS: se for muitas luminárias, deve-se aumentar o número de lâmpadas por
luminárias ou trocar de luminária.
FIM
x lumens por luminária
  
2 2350 4700
n luminárias


  
1626663
346
4700
LUMINOTÉCNICA

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
COTRIM, A. A. M. B. Instalações Elétricas, Editora Pearson no Brasil, 4. ed.,
2001.
MAMEDE FILHO, J. Instalações Elétricas Industriais. LTC Editora, 6. ed., 2001
CREDER, HELIO Instalações Elétricas. LTC Editora, 15. ed., 2007
NBR-5410: Instalações Elétricas de Baixa Tensão
NBR-5413: Iluminância de interiores
NBR-5444: Simbologia
Catálogo de Fabricantes

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