Ahorro de Energía en Iluminación Ing. Alfredo Aguilar Galván alfredo.aguilar@usa.net 1
ESPECTRO ELECTROMAGNETICO 10 7 Ondas de corriente alterna 10 6 10 5 10 4 750 10 3 10 2 Ondas de Radio 10 1 700 1 Ondas de Televisión 10-1 650 Microndas de radar 10-2 10-3 Calentador Incandescente 10-4 Infrarrojo 600 10-5 10-6 Luz Visible 550 10-7 10-8 Ultravioleta 500 10-9 Rayos X 10-10 10-11 450 10-12 Rayos gama 10-13 400 2
3 El Ojo Humano
4 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% ADAPTACION DEL OJO HUMANO 0 10 20 30 40 50 Tiempo de adaptación (min) 100% 80% 60% 40% 20% 0% Fotosensibilidad Relativa 380 420 500 510 520 530 550 570 580 590 600 740 780 Longitud de onda en nanómetros SENSIBILIDAD
5 Lámpara. Es el aparato mediante el cual se transforma la energía eléctrica en energía luminosa. Existen diferentes tipos de lámparas.
Balastros: Tanto el balastro electromagnético como el balastro electrónico están diseñados para operar lámparas fluorescentes. Sin embargo, existen diferencias en la forma en que operan las lámparas, el grado de eficiencia y la flexibilidad para adaptar lámparas de varios tipos y potencia a un mismo balastro. 6
7 Luminaria: Es el gabinete contenedor de lámparas y en algunos casos también balastros.
Flujo Luminoso: Es la cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en cierto ángulo sólido, su unidad de medida es el lumen. Nivel de Iluminación o Iluminancia: Densidad de flujo luminoso que incide sobre una superficie, su unidad de medida es el lux. Lux = Lumen 2 m 8
9 Candela. Es la unidad de Intensidad Luminosa. Imagina un punto de luz en una pared, el haz de luz tiene una magnitud (o intensidad) de un cierto número de candelas dirigidas a la pared.
10 Flujo Luminoso: Es la cantidad de luz emitida por una fuente luminosa en cierto ángulo sólido, su unidad de medida es el lumen.
Nivel de Iluminación o de Iluminancia. Se define como la densidad de flujo luminoso que incide sobre una superficie, su unidad de medida es el lux. Un lux es igual a un lumen por metro cuadrado. El nivel de iluminación se recomienda en un cierto valor mínimo de luxes de acuerdo a la tarea a desarrollar y tipo de lugar de trabajo. Luxes = Lumen 2 m Footcandela: es la iluminación sobre una superficie de una pie cuadrado en área teniendo un flujo distribuido uniformemente de un lumen. Footcandle = Lumen 2 Pie 11
Luminancia Intensidad luminosa reflejada por una superficie. Expresa el efecto de luminosidad que una superficie produce en el ojo humano. Cd/m 2 E= 400 Lux L= 100 Cd/m 2 E= 400 Lux L= 5 Cd/m 2 r = 80 % r = 4% 12
Reflector Dispositivo empleado para aprovechar la reflexión de la luz. 13
Refractor: Dispositivo empleado para controlar los cambios de dirección de un haz luminoso cuando pasa de un cierto medio a otro de diferente densidad. 14
Curva de distribución: Es la representación gráfica del comportamiento de la potencia luminosa emitida por un luminario. 15
Curva de distribución: I x COSƟ luxes H = -------------------- - D 2 I x COS 3 Ɵ = -------------------- -- H 2 I x SEN Ɵ luxes V = -------------------- D 2 16
Curva Isolux. Curvas que representan iguales niveles de iluminación sobre un plano de trabajo. 17
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Efecto de la Temperatura de Color 19
Incandescentes Halógenas Iodo Cuarzo Sodio Blanco Dicroicas Fluor. Comp. HQI Adit. Metálicos Fluor. T - 8 Fluor. T - 5 Fluor. BF Fluor. LD Fluor. BL Fluor. BC V. de Mercurio VSAP Comfort VSAP VSBP 20 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR
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COEFICIENTE DE UTILIZACION Criterio de separación h = 1.2 RCL ( ) H L B = 5 + A 22
REFLECTANCIAS En caso de existir cavidad de techo debe corregirse la reflectancia del mismo de acuerdo a las tablas de reflectancia efectiva de cavidad. Las reflectancias influyen directamente en la determinación del Coeficiente de Utilización de un luminaria; Tono Color % de reflexion Blanco nuevo 88% Blanco viejo 76% Muy claro Azul verde 76% Crema 81% Azul 65% Miel 76% Gris 83% Azul verde 72% Crema 79% Claro Azul 55% Miel 70% Gris 73% Azul verde 54% Mediano Amarillo 65% Miel 63% Gris 61% Azul 8% Amarillo 50% Obscuro Café 10% Gris 25% Verde 7% Negro 3% 23
COEFICIENTE DE UTILIZACION 0.95 Variación del Coeficiente de Utilización por los colores del Techo 0.90 Blanco 80% 0.85 Coeficiente de Utilización 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 Gris - Pardo Oscuro 20% Gris Claro 70% Negro 3% Gris Mediano 60% Azul Mediano 50% 0.55 0.50 No. 612, pared 50% 0 1 2 3 4 5 Relación de Cavidad 24
COEFICIENTE DE UTILIZACION Disminución del Coeficinte de Utilización en un luminario con el número de lámparas 45% 40% 35% Porcentaje de la disminución 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 1 2 3 4 5 6 7 8 Número de Lámparas 25
26 Clasificación de fuentes luminosas
LAMPARAS A continuación se presenta un cuadro comparativo donde se ven las diferentes fuentes luminosas y su eficacia. LAMPARAS INCANDESCENTES POTENCIA FLUJO DEPRECIACION EFICACIA VIDA LUMINOSO LUMINOSA Watt lumenes lum/w horas 75 1,090 14.5 1,000 92.0% 100 1,410 14.1 1,000 90.5% 150 2,200 14.7 1,000 89.5% 200 3,250 16.3 1,000 90.0% 300 5,290 17.6 1,000 89.0% 500 10,100 20.2 1,000 89.0% 1,000 19,500 19.5 1,000 82.0% LAMPARAS DE IODO - CUARZO Y LUZ MIXTA POTENCIA FLUJO LUMINOSO EFICACIA VIDA Watt lumenes lum/w horas DEPRECIACION LUMINOSA OBSERVACIONES 160 3,000 18.8 6,000 57.0% LUZ MIXTA 250 5,500 22.0 6,000 65.0% LUZ MIXTA 500 12,500 25.0 6,000 74.0% LUZ MIXTA 500 10,950 21.9 2,000 96.0% IODO CUARZO 1,000 21,400 21.4 2,000 96.0% IODO CUARZO 1,500 35,800 23.9 2,000 96.0% IODO CUARZO 27
Fluorescentes POTENCIA FLUJO LUMINOSO EFICACIA VIDA DEPRECIACION OBSERVACIONES Watt lumenes lum/w horas LUMINOSA 20 1,300 65.0 9,000 72.0% AR Blanco Frío 20 1,075 53.8 9,000 72.0% AR Luz de Día 21 1,030 49.0 7,500 81.0% AI Luz de Día 22 1,050 47.7 12,000 72.0% AR Circular B. Frío 22 850 38.6 12,000 72.0% AR Circular L. d/día 32 1,900 59.4 12,000 82.0% AR Circular B. Frío 32 1,500 46.9 12,000 82.0% AR Circular L. d/día 39 3,000 76.9 9,000 82.0% AI Blanco Frío 39 2,500 64.1 9,000 82.0% AI Luz de Día 40 2,900 72.5 12,000 84.0% AR TIPO U BF 40 3,150 78.8 12,000 83.0% AR Blanco Frío 40 2,600 65.0 12,000 83.0% AR Luz de Día 75 6,300 84.0 12,000 89.0% AI Blanco Frío 75 5,450 72.7 12,000 89.0% AI Luz de Día 28
Lámparas Ahorradoras 29
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LAMPARAS DE 'VAPOR DE MERCURIO POTENCIA FLUJO LUMINOSO EFICACIA VIDA DEPRECIACION Watt lumenes lum/w horas LUMINOSA 100 4,200 42.0 24,000 82.0% 175 8,600 49.1 24,000 89.0% 250 12,100 48.4 24,000 84.0% 400 22,500 56.3 24,000 86.0% 1,000 63,000 63.0 24,000 77.0% 33
POTENCIA ADITIVOS (AM) Y HALOGENUROS METALICOS FLUJO LUMINOSO EFICACIA VIDA Watt lúmenes lum/w Horas DEPRECIACION LUMINOSA OBSERVACIONES 70 5,200 74.3 10,000 80.0% HQI Blanco Cálido 70 5,500 78.6 10,000 80.0% HQI Blanco Frío 150 12,000 80.0 10,000 80.0% HQI Blanco Cálido 150 12,500 83.3 10,000 80.0% HQI Blanco Frío 150 13,000 86.7 10,000 90.0% Metalarc Saver 4000 K 200 19,000 95.0 15,000 90.0% Metalarc 4200 y 4000 K 250 19,000 76.0 10,000 80.0% HQI Luz de Día 320 32,000 100.0 20,000 90.0% Metalarc 4300 K 360 36,000 100.0 20,000 90.0% Metalarc Saver 4000 K 400 33,000 82.5 10,000 80.0% HQI Luz de Día 400 42,000 105.0 20,000 90.0% Metalarc 4000 y 3600 K 750 75,000 100.0 12,000 90.0% Metalarc 4000 y 3700 K 175 13,000 74.3 10,000 77.0% AM 250 20,500 82.0 10,000 83.0% AM 400 36,000 90.0 20,000 90.0% AM 1,000 110,000 110.0 12,000 80.0% AM 1,500 155,000 103.3 3,000 92.0% AM 34
TIPOS DE LAMPARAS LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO EN ALTA PRESION POTENCIA FLUJO LUMINOSO EFICACIA VIDA Watt lumenes lum/w horas DEPRECIACION LUMINOSA 35 2,250 64.3 24,000 90.0% 50 4,000 80.0 24,000 90.0% 70 6,300 90.0 24,000 90.0% 100 9,500 95.0 24,000 90.0% 150 16,000 106.7 24,000 90.0% 250 28,500 114.0 24,000 90.0% 400 50,000 125.0 24,000 90.0% 1,000 140,000 140.0 24,000 90.0% 35
LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO EN ALTA PRESION POTENCIA FLUJO LUMINOSO EFICACIA VIDA Watt lumenes lum/w horas DEPRECIACION LUMINOSA 35 2,250 64.3 24,000 90.0% 50 4,000 80.0 24,000 90.0% 70 6,300 90.0 24,000 90.0% 100 9,500 95.0 24,000 90.0% 150 16,000 106.7 24,000 90.0% 250 28,500 114.0 24,000 90.0% 400 50,000 125.0 24,000 90.0% 1,000 140,000 140.0 24,000 90.0% 36
TIPOS DE LAMPARAS VAPOR DE SODIO EN BAJA PRESION POTENCIA FLUJO LUMINOSO EFICACIA VIDA Watt lumenes lum/w horas DEPRECIACION LUMINOSA 18 1,800 100.0 10,000 100.0% 35 4,800 137.1 24,000 100.0% 55 8,000 145.5 24,000 100.0% 90 13,500 150.0 24,000 100.0% 135 22,500 166.7 24,000 100.0% 180 33,000 183.3 24,000 100.0% 37
LAMPARAS DE INDUCCION FLUORESCENTES DE INDUCCION POTENCIA FLUJO LUMINOSO EFICACIA VIDA OBSERVACIONES Watt lumenes lum/w horas 70 6,200 88.6 100,000 3500 K 70 6,200 88.6 100,000 4100 K 100 8,000 80.0 100,000 3500 K 100 8,000 80.0 100,000 4100 K 150 12,000 80.0 100,000 3500 K 150 12,000 80.0 100,000 4100 K 38
Lámparas Dicróicas. Este tipo de lámparas tiene una tecnología conocida ampliamente como Halógena. Son de dimensiones muy pequeñas, tienen integradas un reflector, y operan en voltajes de 130 y en bajo voltaje se tienen en presentaciones de 6, 12 y 24 Volts. 39
Lámparas Dicróicas. ESTRATEGIAS DE ILUMINACION EFECTO DESEADO APLICACIONES Haz de luz Intensidad de Acentuación Factor de Acentuación LAMPARA MASTERLINE RECOMEDADA BENEFICIOS Aparadores, Escaparates, Vitrinas M B M Par-16 (60W, M) Par- 30 (50W, M) Square (39W y 49W, M) MR-16 (20, 35 y 50W, M) Tamaño Compacto Realza la apariencia de la mercancía Crear un efecto dramático en exhibición de mercancía y objetos. Elementos Decorativos, Exhibidores, Barras de Alimentos C M D Par-20 (50W, C) Par- 30 (50W, C) Par-16 (60W, C) Square (39W, C) MR-16 (20, 35 y 50W, C) Los alimentos se aprecian más frescos. Los productos exhibidos son más atractivos al consumidor. Objetos de Arte, Estatuas, Esculturas C MB MD Par-38 (60W, C) Square (49W, C) MR-16 (35 y 50W, MC) MR-16 (20, 35 y 50W, C) Atrae la atención al objeto deseado Efectos dramáticos Iluminación general o difusa para crear ambientes confortables Pasillos en Tiendas Comerciales, Entradas de Establecimientos D S T Par-38 (60W, D) Par-30 (75W, D) Ahorradores de energía Incrementa el tráfico de clientes Iluminación concentrada o baños de peredes para realzar espacios muy especiales Bares, Restaurantes, Recibidores M M M Paredes, Vestíbulos, C B D Cuadros, Fotografías M M M Par-30 (75W, M) Square (39 y 49W, M) MR-16 (20, 35 y 50W, M) Par-30 (75W, C) Par-38 (45 y 60W, 90W,C) Square (39W, C) MR-16 (20, 35 y 50W, C) Par-16 (40W, M) Par- 30 (75W, M) Par -20 (50W, M) Square (39 y 49W, M) MR-16 (20, 35 y 50W, M) Crea una atmósfera placentera Ahorradores de energía Incrementa el tráfico de clientes Atraen la atención sobre los objetos expuestos Crean un apropiado ambiente 40
Lámparas Dicróicas. Tipo Potencia Intensidad Luminosa Vida (Horas) Descripción Observaciones (Candelas) *Par-16 Masterline 40 1300 2000 27 Medio 130 Volts *Par-16 Masterline 60 2000 2000 27 Medio 130 Volts *Par-16 Masterline 60 7500 2000 10 Concentrado 130 Volts *Par-20 Masterline 50 3200 2000 16 Concentrado 120 Volts *Par-20 Masterline 50 1400 2000 30 Medio 130 Volts *Par-30L Masterline 50 1250 2000 40 Difuso 130 Volts *Par-30L Masterline 75 6700 2000 16 Concentrado 130 Volts *Par-30L Masterline 75 2200 2000 40 Difuso 130 Volts *Par-30L Masterline 75 3400 2000 30 Medio 130 Volts *Par-38 Masterline 45 2000 2000 28 Difuso 130 Volts *Par-38 Masterline 45 5800 2000 12 Concentrado 130 Volts *Par-38 Masterline 60 13500 2000 12 Concentrado 130 Volts *Par-38 Masterline 60 3500 2000 28 Difuso 130 Volts *Par-38 Masterline 90 14500 2000 12 Concentrado 130 Volts *Par-38 Masterline 90 4500 2000 28 Difuso 130 Volts Par-36 50 50000 2000 Muy Concentrado 130 Volts 41
Guía de Potencia en Línea para Balastros: Arranque Rápido Potencia Arreglo Potencia en Línea Watts 17 2x17 T-8 Electromagnético 38 17 2x17 T-8 Electrónico 34 20 2x20 T-12 Electromagnético 52 28 2x28 T-5 Electrónico 47 32 2x32 T-8 Electrónico 59 32 2x32 T-8 Electromagnético 66 32 3x32 T-8 Electrónico 98 34 2x34 T-12 Electromagnético 72 40 2x40 T-12 Electromagnético 96 54 2x54 T-5 Electrónico 110 Arranque Instantáneo "slim line" Potencia Arreglo Potencia en Línea Watts 17 2x21 T-12 Electromagnético 61 17 1x21 T-12 Electromagnético 41 20 2x39 T-12 Electromagnético 102 28 1x39 T-12 Electromagnético 61 32 2x59, 2x60 T-8 Electromagnético 123 32 2x59, 2x60 T-8 Electrónico 102 32 3x32 T-8 Electrónico 98 34 2x34 T-12 Electromagnético 72 40 2x40 T-12 Electromagnético 96 54 2x54 T-5 Electrónico 110 Alta Intensidad de Descarga Potencia Arreglo Potencia en Línea 100 1x100 V. Mercurio 128 175 1x175 V. Mercurio 200 250 1x250 V. Mercurio 290 400 1x400 V. Mercurio 455 100 1x100 Aditivos Metálicos 129 175 1x175 Aditivos Metálicos 200 250 1x250 Aditivos Metálicos 290 400 1x400 Aditivos Metálicos 455 1000 1x1000 Aditivos Metálicos 1080 70 1x70 VSAP 88 100 1x100 VSAP 138 150 1x150 VSAP 190 250 1x250 VSAP 300 400 1x400 VSAP 457 35 1x35 VSBP 38 55 1x55 VSBP 59 90 1x90 VSBP 103 135 1x135 VSBP 145 180 1x180 VSBP 200 42
DISEÑO DEL ALUMBRADO Los sistemas de iluminación deben proporcionar comodidad visual, dentro del local que se iluminara. Cada actividad requiere de sus propias condiciones luminosas. La temperatura de color es una medida en las lámparas y se refiere a la apariencia o tonalidad de la luz que emite la fuente luminosa. El Índice de Rendimiento de Color, nos indica con que calidad se requiere reproducir los colores. 43
DISEÑO DEL ALUMBRADO Temperatura de color Cálido Neutral Frío Luz de Día Grados Kelvin 2600-3400 K 3500 K 3600-4900 K 5000 K Efectos y Ambientes Asociados Amigable Intimo Personal Exclusivo Amigable Fresco Limpio Eficiente Brillante Alerta Blancos Reales Aplicaciones Recomendadas Restaurantes Lobbies Boutiques Librerías Tiendas de Ropa Recepciones Salón de exposiciones Librerías Oficinas Oficinas Salón de Conferencias Escuelas Hospitales Tiendas Comerciales Galerías Museos Joyerías Consultorios Imprentas 44
Factores de Operación. Existen factores muy importantes en la especificación de los balastros para lámparas fluorescentes. Factor de Balastro. Describe la capacidad del balastro para producir el flujo luminoso especificado de una lámpara fluorescente. Es decir: Factor de Balastro = Balastro Comercial ( Lumenes de Salida) Balastro Patron ( 100% salida) 45
REQUISITOS DEL ALUMBRADO Antes de proceder a diseño del sistema de iluminación es necesario clasificar el local a iluminar : Nivel de Iluminación por tarea desarrollada. Temperatura de color. Reproducción de colores. Dimensiones del local. Altura de Montaje. Características del techo. Colores de paredes, techos y pisos 46
REQUISITOS DEL ALUMBRADO ALUMBRADO DE Nivel de Iluminación INSTITUCIONES DOCENTES NOM 025 STPS AUDITORIOS LUXES Para exhibiciones 200 Para asambleas 100 Para actividades sociales 50 BIBLIOTECAS Sala de lectura 400 Anaqueles 200 Reparación de libros 300 Archiveros y catalogar 400 Mesa checadora de salidas y entradas de libros 400 47 ESCUELAS Salones de clase 400 Salones de dibujo (sobre restirador) 600ª Lectura de movimientos de labios Iluminación general 200 Sobre pinturas (localizado) 200b Sobre estatuas y otras exhibiciones 600c
SISTEMAS DE ALUMBRADO Los principales componentes del sistema de alumbrado son: LUMINARIAS LAMPARAS BALASTROS CONTROL Y PROTECCION 48
180 EFICACIA DE DIFERENTES TIPOS DE LAMPARAS Eficacia Lum/W 160 140 120 100 80 60 40 20 0 7 11 17 21 32 39 55 75 135 175 250 500 Potencia Eléctrica W INCAND. FL. CONV FL. AHORRO MERCURIO VSAP ADITIVOS VSBP LUZ MIXTA 49
METODOLOGÍA PARA OPTIMIZAR LA ILUMINACIÓN I. Levantamiento de información sobre iluminación. II. Análisis de la situación actual. III. Realizar la nueva propuesta del sistema de iluminación. IV. Comparar niveles de iluminación y la situación energéticamente de los sistemas actual y propuesto. V. Determinar el volumen de obra e inversión del sistema propuesto. VI. Calcular el tiempo de recuperación de la inversión. 50
Nombre del imnueble: Fecha: I. LEVANTAMIENTO DE INFORMACIÓN SOBRE ILUMINACIÓN. 51 LOCALIZACION DIMENSIONES COSTUMBRE DE USO COLOR DEL LOCAL POTENCIA DE DEL LUMINARIO ANCHO LARGO ALTO HORAS DIAS PISO TECHO PARED LAMPARA Formato A AL DIA AL MES Y BALASTRO
I. MEDICION DEL NIVEL DE ILUMINACIÓN. a) Se debe realizar sin luz natural (de preferencia de noche) con toda la iluminación disponible en operación. b) Formar una malla imaginaria, con celdas de un metro de lado y en cada nodo tomar una lectura, la célula fotosensible del luxómetro estará a la altura del plano de trabajo, la lectura reportada es el promedio de todas. 52
II. ANALISIS DE LA SITUACION ACTUAL. Los colores, los claros permiten una mayor reflectancia en techos, paredes y pisos. Que el tipo de lámparas sea adecuado para la altura de montaje. El estado de los luminarios, en cuanto aprovechar el flujo luminoso de las lámparas. Si el nivel de iluminación actual cumple con los recomendados para cada actividad en particular. El control de encendido y apagado, individual y/o general. El tipo de luminario, si su diseño es acorde con el local y las tareas que el se realizan. El tipo de lámparas y balastros, de que tipo de tecnología son y en que color de lámpara se utiliza. El tipo de difusor, si esta amarillento, corroído, etc. 53
ANALISIS ENERGETICO DE LA SITUACION ACTUAL. Can- Demanda Demanda dias al horas Consumo Local Tipo de Iluminación tidad Unitaria total mes de de uso de Energía Watts kw uso al día kwh 54
REFLECTANCIAS 55 En caso de existir cavidad de techo debe corregirse la reflectancia del mismo de acuerdo a las tablas de reflectancia efectiva de cavidad. Las reflectancias influyen directamente en la determinación del Coeficiente de Utilización de un luminaria; Tono Color % de reflexion Blanco nuevo 88% Blanco viejo 76% Muy claro Azul verde 76% Crema 81% Azul 65% Miel 76% Gris 83% Azul verde 72% Crema 79% Claro Azul 55% Miel 70% Gris 73% Azul verde 54% Mediano Amarillo 65% Miel 63% Gris 61% Azul 8% Amarillo 50% Obscuro Café 10% Gris 25% Verde 7% Negro 3%
III. ELABORACION DE LA PROPUESTA ALTERNATIVA DE ILUMINACION. Se base en el análisis realizado al sistema actual. Se elaboran estudios de iluminación con equipos adecuados para la tarea que se desarrolla en el inmueble en estudio. Por tanto, se establecen los tipos de lamparas y balastros a utilizar, especificando la potencia de los mismos, la temperatura de color, de igual manera tipos y número de luminarios a instalar y su nueva distribución si es el caso. De ser necesario debe recomendarse el cambio de color de paredes y techos para obtener mejores niveles de iluminación, etc. Se cuantifica la nueva situación energética. 56
EJEMPLO DE ILUMINACION PROPUESTA SISTEMA ACTUAL OPCION AHORRADORA 1 Fluorescentes 2 x7 5 W Fluorescentes 2 x6 0 W 2 Fluorescente 1x75W Fluorescente 1x60W 3 Fluorescentes 2 x3 9 W Fluorescentes 2 x3 2 W 4 Fluorecente 2x40W Fluorecente 2x32W 5 Fluorescente 2x40W tipo U Fluorescente 3x17W 6 Fluorescentes 4 x3 9 W Fluorescentes 3 x3 2 W 7 Fluorescentes 4x20W Fluorescentes 3X17W 8 Fluorescentes 6 x3 9 W Fluorescentes 4 x3 2 W 9 Fluorescentes 8 x3 9 W Fluorescentes 6 x3 2 W 10 Fluorescentes 2 x5 6 W Fluorescentes 2 x3 2 W 11 Halog. 35W tipo Dicroica SLS - 18W 12 Incandesc. 75W SL - 15W Lámpara T -12 Blanco Frío y Balastro Electromagnético Lámpara T -12 Blanco Frío y Balastro Electromagnético Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia Lámpara T - 8 3,000K y Balastro Electromagnético de Alta Eficiencia Lámpara Fluorescente compacta tipo reflector de 18W Lámpara Fluorescente compacta tipo reflector de 15W 13 Incandesc. 100W SL - 15W Lámpara Fluorescente compacta de 15W 14 Incandesc. 150W SL - 18W Lámpara Fluorescente compacta de 18W 57
COEFICIENTE DE UTILIZACION Luminario Realite II h = 1.2 TECHO 80% 50% PARED 70% 50% 30% 10% 50% 30% 10% Re 1 0.71 0.69 0.67 0.64 0.63 0.61 0.59 la 2 0.66 0.61 0.58 0.55 0.56 0.54 0.51 ci 3 0.61 0.55 0.51 0.47 0.51 0.48 0.45 ón 4 0.57 0.50 0.45 0.41 0.46 0.42 0.39 5 0.52 0.45 0.39 0.36 0.42 0.37 0.34 de 6 0.48 0.40 0.35 0.32 0.38 0.33 0.30 7 0.45 0.37 0.31 0.28 0.34 0.30 0.27 ca 8 0.41 0.33 0.28 0.24 0.31 0.26 0.23 vi 9 0.38 0.30 0.25 0.21 0.28 0.23 0.20 dad 10 0.35 0.27 0.22 0.19 0.25 0.21 0.18 58
SISTEMAS DE ALUMBRADO Control y protección. Existen fundamentalmente dos sistemas: Control individual por medio de un apagador, sensor o fotocelda (fotointerruptor) que enciende y apaga automáticamente uno o más luminarias. Control por grupo, el cual consiste de interruptor y un relevador contactor que encenderá y apagará automáticamente un grupo de luminarias. 59
CALCULOS DE ILUMINACIÓN El método Punto por Punto. Hace uso del inverso de la ley cuadrada, la cual establece que la iluminación en un punto sobre una superficie particular al haz de luz es igual a la intensidad luminosa del origen en ese punto, dividido por la distancia al cuadrado entre el origen y el punto de calculo E I = 2 D 60
CALCULOS DE ILUMINACIÓN Método de Cavidad Zonal o Lumen El método de lúmenes toma como base un nivel promedio en luxes igual para una determinada área. Dimensiones del local a iluminar: DIMENSIONES DIMENSIONES DEL LOCAL LARGO (m): ANCHO (m): alto ALTURA (m): ALTURA DE MONTAJE (m): RELACION DE CAVIDAD DEL LOCAL (RCL)= largo AREA (m²): ancho 61
CALCULOS DE ILUMINACIÓN La relación de cavidad del local se determina con la siguiente ecuación: RCL ( ) H L B = 5 + A Donde: RCL: relación de la cavidad del local. H: representa la altura de la cavidad. L : el largo del local. B: el ancho del local. A: el área del local. 62
CALCULOS DE ILUMINACIÓN En España y Europa, algunos fabricantes de luminarias utilizan exclusivamente el Índice del local Altura de Montaje 63
REFLECTANCIAS En caso de existir cavidad de techo debe corregirse la reflectancia del mismo de acuerdo a las tablas de reflectancia efectiva de cavidad. Las reflectancias influyen directamente en la determinación del Coeficiente de Utilización de un luminaria; Tono Color % de reflexion Blanco nuevo 88% Blanco viejo 76% Muy claro Azul verde 76% Crema 81% Azul 65% Miel 76% Gris 83% Azul verde 72% Crema 79% Claro Azul 55% Miel 70% Gris 73% Azul verde 54% Mediano Amarillo 65% Miel 63% Gris 61% Azul 8% Amarillo 50% Obscuro Café 10% Gris 25% Verde 7% Negro 3% 64
REFLECTANCIAS TECHO: PAREDES: PISO: Para Techo debe asignarse el valor indicado en la tabla, 50% del valor indicado para paredes y 20% para el piso Se puede hacer una corrección al piso, no es indispensable 65
PERDIDAS Factor de balastro: Este valor depende de la reactancia con que opera el balastro, debido a esta reactancia las lámparas pierden cierto porcentaje de su luminosidad. Degradación luminosa: La degradación gradual de la luminosidad producida por el paso del tiempo es diferente para cada tipo y calidad de lámpara. Factor de suciedad: Este valor varía con el tipo de luminaria y el ambiente en que trabaja, este valor se reporta como L.L.D. 66
CALCULOS DE ILUMINACIÓN Factor de Pérdidas por Suciedad de Luminarios Categoría V 1 0.95 Muy Limpio 0.9 Limpio Factor 0.85 0.8 Sucio Medio 0.75 Muy Sucio 0.7 0.65 67 0.6 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Meses
PERDIDAS Perdidas de iluminación totales Perdidas de iluminación totales = Factor de Balastro x L.L.D. x Factor de Suciedad PERDIDAS FACTOR DE BALASTRO: DEGRADACION LUMINOSA FACTOR DE SUCIEDAD LAMPARAS INUTILIZADAS PERDIDAS DE ILUMINACION TOTALES= Datos de lámpara y balastro. DATOS DE LAMPARA Y BALASTRO TIPO DE LAMPARA: CATALOGO: LUMENES INICIALES: WATTS DE LAMPARA: LAMPARAS/LUMINARIA: WATTS DE BALASTRO: 68
COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN El coeficiente de utilización es el cociente de los lúmenes que llegan al plano de trabajo y los totales generados por la lámpara y es función de: El tipo de luminaria. La relación de cavidad. Las reflectancias del techo y las paredes. 69
COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN Coeficiente de Utilización de Luminaria TECHO 80% 50% PARED 70% 50% 30% 10% 50% 30% 10% Re 1 0.71 0.69 0.67 0.64 0.63 0.61 0.59 la 2 0.66 0.61 0.58 0.55 0.56 0.54 0.51 ci 3 0.61 0.55 0.51 0.47 0.51 0.48 0.45 ón 4 0.57 0.50 0.45 0.41 0.46 0.42 0.39 5 0.52 0.45 0.39 0.36 0.42 0.37 0.34 de 6 0.48 0.40 0.35 0.32 0.38 0.33 0.30 7 0.45 0.37 0.31 0.28 0.34 0.30 0.27 ca 8 0.41 0.33 0.28 0.24 0.31 0.26 0.23 vi 9 0.38 0.30 0.25 0.21 0.28 0.23 0.20 dad 10 0.35 0.27 0.22 0.19 0.25 0.21 0.18 70
COLORES Los colores claros permiten una mayor reflectancia en techos, paredes y pisos. El coeficiente de utilización disminuye entre un 10% a 15% cuando el color del techo cambia de blanco a gris oscuro. En esta misma proporción se disminuye el nivel de iluminación. En cuanto al piso el color blanco favorece los niveles de iluminación incrementandolos hasta en un 1% cuando el techo es oscuro y cuando el techo es muy claro incrementandolo hasta en un 10%. 71
COEFICIENTES DE UTILIZACIÓN DE LUMINARIOS Luminario tipo Industrial para 1 o 2 lámparas fluorescentes de 75 o 60 Watts. Dimensiones: 30.48 cm ancho y 244 cm largo Criterio de espaciamiento: 1.5 72
COEFICIENTES DE UTILIZACIÓN DE LUMINARIOS Luminario tipo Empotrar para 4 lámparas fluorescentes de 39, 40, 34 o 32 Watts Dimensiones: 60.32 cm ancho y 122 cm largo Criterio de espaciamiento paralelo: 1.2, perpendicular: 1.3 73
COEFICIENTES DE UTILIZACIÓN DE LUMINARIOS Luminario Prismalume para áreas industriales o comerciales, con reflector de cristal con diseño prismático, para lámparas de aditivos metálicos de 400 Watts. Criterio de espaciamiento: 1.5 74
COEFICIENTES DE UTILIZACIÓN DE LUMINARIOS En caso de requerir interpolación puede aplicarse: Interpolación entre RCL: (RCL - RCL1) * (CU2 - CU1) CU = Cu1 + --------------------------------------------- (RCL2 - RCL1) Interpolación entre reflectancias: (R -R1) * (CU2 -Cu1) CU = Cu1 + -------------------------------------------- (R2 - R1) Donde: RCL: relación de cavidad de local. CU: coeficiente de Utilización. inf: valor inferior a interpolar. sup: valor superior a interpolar. 75
DATOS DE USO DE ENERGIA Número real de luminarias: Es el número de luminarias instaladas en el local. Luminarias fuera de servicio: Escribir las luminarias que no operan. Metros cuadrados: Es el área que en teoría debe alumbrar una lámpara. Demanda Total: Es la potencia instalada por iluminación en el local. Densidad de demanda límite: Es la norma estándar de potencia instalada por iluminación. Densidad de demanda: Es la potencia por metro cuadrado del local estudiado. Representa de la DDL: Es el porcentaje de exceso o déficit de la densidad de demanda real en relación a la norma. 76
DATOS DE USO DE ENERGIA A continuación, se presenta la potencia máxima permitida en proyectos de iluminación (VA) por (m2), esta información fue emitida en el diario oficial del 10 de octubre de 1994. Tipo de Local Unidad de carga en VA / m 2 Auditorios y Armerias 10 Bancos 35 Barberias, peluquerias y salones de belleza 30 Iglesias 10 Clubes o casinos 20 Tribunales 20 Unidades de Vivienda 30 Estacionamientos comerciales 5 Hospitales 20 Hoteles y Moteles 20 Inmebles Comerciales e Industriales 20 Cuartos de huéspedes 15 Inmuebles de Oficinas 35 Restaurantes 20 Escuelas 30 Tiendas 30 Depósitos, Almacenes y Bodegas 2.5 Viviendas: Sala de reuniones y auditorios 10 Recibidores, corredores, closets y escaleras 5 Espacios para almacenamiento 2.5 77
ESPACIAMIENO Criterio de Espaciamiento: Los fabricantes reportan un factor de espaciamiento que debe multiplicarse por la altura de montaje para obtener el espaciamiento máximo entre luminarias. Espaciamiento Máximo = Criterio de Espaciamiento (h) x Altura de Montaje ESPACIAMIENTO CRITERIO DE ESPACIAMIENTO: ESPACIAMIENTO MAXIMO = 78
RESULTADOS Nivel de iluminación: Son los luxes calculados por este método de cavidad zonal, la relación aplicada es: N x Lámparas x Lúmenes x CU x FPT Luxes = ------------------------------------------------------- A Donde: N, es el número de luminarias. lámparas, es el número de lámparas por luminaria. Lúmenes, es el flujo luminoso de cada lámpara. CU, es el coeficiente de utilización del luminaria. FPT, es el factor de pérdidas totales. A, es el área del local. 79
RESULTADOS De manera complementaria puede calcularse el número de gabinetes para iluminar un local, en este caso se aplica la relación: luxes x A N = ------------------------------------------------- Lúmenes x FPT x Lámparas x CU Donde, luxes es el nivel de iluminación deseado. RESULTADOS ILUMINACION RECOMENDADA (luxes): NIVEL ILUMINACION CALCULADO(luxes)= NUMERO ADECUADO DE LUMINARIAS 80
81 Hoja de Trabajo del Método de Cavidad Zonal. IDEN TIFICACION DIMENSIONES DIMENSIONES DEL LOCAL LARGO (m): ANCHO (m): ALTURA (m): ALTURA DE MONTAJE (m): RELACION DE CAVIDAD DEL LOCAL (RCL)= AREA (m²): REFLECTANCIAS TECHO: PAREDES: PISO: PERDIDAS FACTOR DE BALASTRO: DEGRADACION LUMINOSA FACTOR DE SUCIEDAD LAMPARAS INUTILIZADAS PERDIDAS DE ILUMINACION TOTALES= DATOS DE LAMPARA Y BALASTRO TIPO DE LAMPARA: CATALOGO: LUMENES INICIALES: WATTS DE LAMPARA: LAMPARAS/LUMINARIA: WATTS DE BALASTRO: COEFICIENTE DE UTILIZACION: DATOS DE ENERGIA WATTS/ LUMINARIA= LUMENES/ WATT= NUMERO REAL DE LUMINARIAS: LUMINARIAS FUERA DE SERVICIO: DEMANDA TOTAL (kw) = DENSIDAD DE DEMANDA (W/m²) DENSIDAD DE DEMANDA LIMITE (W/m²) REPRESENTA DE LA DDL: METROS CUADRADOS/LUMINARIA= ESPACIAMIENTO CRITERIO DE ESPACIAMIENTO: ESPACIAMIENTO MAXIMO = RESULTADOS ILUMINACION RECOMENDADA (luxes): NIVEL ILUMINACION CALCULADO(luxes)= NUMERO ADECUADO DE LUMINARIAS