INSTALACIONES ELECTRICAS

RESIDENCIALES Y COMERCIALES

PNF Ingenieria Electrica

IUT Agroindustrial

San Cristobal

TIPOS DE ILUMINACIN La eleccin del tipo de iluminacin depender del destino que se d al ambiente iluminado, el tipo de sombras deseado, la calidad del trabajo realizado con esa luz, y las funciones artsticas que de la iluminacin se esperan como elemento decorativo.

Directa: Es la distribucin totalmente direccional hacia el piso. Todo artefacto que dirija entre el 80 % y el 100 % de su emisin total hacia abajo, dar una distribucin directa de flujo luminoso. Produce una fuerte iluminacin de la parte inferior del ambiente y deja una sombra intensa en el cielorraso y parte de las paredes produce sombras fuertes, de gran contraste, especialmente indicado para ambientes de paredes y cielorrasos oscuros, locales industriales, de dibujo de trabajo visual intenso, locales de gran altura.

Semi-directa: Distribucin marcadamente direccional hacia el piso, con una parte del flujo direccional hacia el cielorraso. Todo artefacto que enve del 40 al 80 % de su emisin total hacia abajo y el resto hacia arriba, dar una distribucin semidirecta del flujo luminoso. Se emplea cuando se desea una intensa iluminacin sobre los objetos, pero con sombras atenuadas y de menor contraste.

Semi-indirecta: Distribucin marcadamente direccional hacia el cielorraso con una parte del flujo hacia el piso. Todo artefacto que enve del 60 al 90% de su emisin total hacia arriba y el resto hacia abajo, dar una distribucin semi indirecta del flujo luminoso. Produce una iluminacin agradable con sombras suaves y cierto efecto artstico. Es el ms apropiado para todos aquellos ambientes donde no se realiza una labor que exija iluminacin intensa en el plano de trabajo (negocios confiteras restaurantes habitaciones).

Uniforme: el flujo se dirige de igual manera en todas direcciones.

Indirecta: distribucin totalmente direccional hacia el cielorraso. Todo artefacto que dirija entre el 90 % y el 100 % de su emisin total hacia arriba dar una distribucin indirecta del flujo luminoso. Solamente debe emplearse en ambientes con las paredes y cielorrasos claros. til para la iluminacin de salas de recepcin, grandes vestbulos, escalinatas, cinematgrafos, museos, ambientes de estar.

LAS LUMINARIAS Se define luminaria como aparato de alumbrado que reparte, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lmparas y que comprende todos los dispositivos necesarios para el soporte, la fijacin y la proteccin de lmparas, (excluyendo las propias lmparas) y, en caso necesario, los circuitos auxiliares en combinacin con los medios de conexin con la red de alimentacin. De manera general consta de los siguientes elementos

Armadura o carcasa: Sirve de soporte y delimita el volumen de la luminaria conteniendo todos sus elementos. Equipo elctrico: Sera el adecuado a los distintos tipos de fuentes de luz artificial y en funcin de la siguiente clasificacin: - Incandescentes normales sin elementos auxiliares. - Halgenas de alto voltaje a la tensin normal de la red, o de bajo voltaje con transformador o fuente electrnica. - Fluorescentes. Con reactancias o balastos, condensadores e ignitores, o conjuntos electrnicos de encendido y control. - De descarga. Con reactancias o balastos, condensadores e ignitores, o conjuntos electrnicos de encendido y control.

Reflectores: Son determinadas superficies en el interior de la luminaria que modelan la forma y direccin del flujo de la lmpara. En funcin de cmo se emita la radiacin luminosa pueden ser: - Simtrico (con uno o dos ejes) o asimtrico. - Concentrador (haz estrecho menor de 20) o difusor (haz ancho entre 20 y 40; haz muy ancho mayor de 40). - Especular (con escasa dispersin luminosa) o no especular (con dispersin de flujo). - Fro (con reflector dicroico) o normal. Difusores: Elemento de cierre o recubrimiento de la luminaria en la direccin de la radiacin luminosa. Los tipos ms usuales son: - Opal liso (blanca) o prismtica (metacrilato traslcido). - Lamas o reticular (con influencia directa sobre el ngulo de apantallamiento). - Especular o no especular (con propiedades similares a los reflectores).

LOS REFLECTORES: TIPOS Y CARACTERSTICAS PRINCIPALES La ptica de las luminarias es el elemento que define el tipo de emisin luminosa que tendr esta. Las pticas tienen un componente bsico que es el espejo o reflector. Este ser el encargado de modelar la distribucin luminosa de cada luminaria. El material por excelencia para la construccin de los espejos es el aluminio en sus versiones bsicas de brillante semi-mate. El aluminio brillante pulido a espejo, liso y anodizado, es el material indicado para todas aquellas pticas en las que la precisin en el direccionamiento de los haces de luz sea fundamental. Cuando lo que se busca es que la luminaria tenga una emisin de luz del tipo dispersora, el espejo que se utiliza generalmente es del mismo material pero gofrado (efecto de martillado del aluminio)

La forma en que la luminaria distribuya la luz depende casi exclusivamente de la conformacin del espejo o reflector (a menos que exista algn otro elemento complementario como por ejemplo vidrios tipo fresnel, espejos adicionales, etc. ) Los espejos pueden clasificarse por su forma en tres grandes grupos: circulares, parablicos y elpticos. Existen otras formas y tambin combinaciones entre algunas de las anteriores ( circular con parablico, asimtricos, etc ). Sin duda los ms populares son los reflectores parblicos, elpticos y asimtricos.

LA CURVA DE DISTRIBUCIN LUMINOSA: La curva de distribucin luminosa es el resultado de tomar medidas de intensidad luminosa en diversos ngulos alrededor de una luminaria y transcribirlas en forma grfica, generalmente en coordenadas polares. La distancia de cualquier punto de la curva al centro indica la intensidad luminosa de la fuente en esa direccin ( a mayor distancia mayor intensidad ). Estas mediciones se efectan en distintos planos verticales de la luminaria, ya que la emisin de luz podr diferir de uno a otro plano segn el tipo de lmpara y de difusor ( louver )

Una vez conformada la curva de distribucin luminosa, esta dar lugar a todo el resto de la informacin fotomtrica suministrada por el laboratorio de luminotecnia encargado del estudio (rendimiento de la luminaria, coeficiente de utilizacin, grfico de luminancias, curvas isolux,)

Mediante la curva de distribucin luminosa podr calcularse la iluminancia que produce una luminaria en un punto de una superficie. En efecto, si el tamao de la fuente luminosa y la distancia a la superficie permiten aplicar la ley de la inversa de los cuadrados, podr calcularse dicha iluminancia tomando de la curva la intensidad luminosa en el ngulo correspondiente a la direccin de enfoque aplicando la ley del coseno. (mtodo punto por punto )

CURVAS ISOLUX Son lneas que unen puntos de una superficie que tienen igual nivel de iluminacin. Son anlogas a las curvas de nivel de los planos topogrficos, pero en lugar de metros indican luz. Normalmente las curvas Isolux se suministran para una determinada luminaria, reducidas a la distancia de un metro y referidas a 1000 lmenes. Los valores de las curvas a otra distancia y a otro flujo luminoso se realizan mediante la frmula

EL RENDIMIENTO DE LA LUMINARIA: Del estudio fotomtrico que realiza el laboratorio de luminotecnia sobre una luminaria, una de las informaciones de mayor utilidad para el luminotcnico la constituye el conocimiento del Rendimiento de la luminaria. El rendimiento de la luminaria se expresa en porcentajes y se representa mediante la letra h (eta) del alfabeto griego. As por ejemplo, una luminaria que posee un rendimiento del 60% se expresa h = 60%. El rendimiento de la luminaria permite conocer que cantidad del flujo luminoso de la fuente de luz utilizada es devuelto por dicha luminaria. Este dato es de vital importancia en el aspecto econmico de una instalacin de iluminacin.

Existen luminarias que, por sus caractersticas constructivas como as tambin por los elementos reflectantes y difusores que la componen ( espejos, pantallas, louvers, acrlicos, vidrios, etc ) entregan un porcentaje muy pequeo del total del flujo luminoso emitido por la fuente. Esto da como resultado una instalacin antieconmica tanto en la inversin inicial como en el costo del consumo elctrico, por cuanto se debern colocar demasiadas luminarias para obtener el nivel de iluminacin deseado.

Si bien el conocimiento del rendimiento de una luminaria es un elemento sumamente importante en el momento de la eleccin, este dato en forma aislada no es suficiente. Para tener una idea cabal del comportamiento que una luminaria tendr en un determinado proyecto, el dato del rendimiento deber estar acompaado de la correspondiente curva de distribucin luminosa ya que no es suficiente conocer el porcentaje de eficiencia del artefacto sino tambin de que forma distribuye la luz. Existen infinitas posibilidades de encontrar luminarias del mismo rendimiento pero con fotometras totalmente distintas. Podr haber un modelo que posea un rendimiento de h = 60% de emisin luminosa directa descendente y otro del mismo rendimiento pero de distribucin luminosa asimtrica indirecta.

LEYES FUNDAMENTALES

LEY DE LA INVERSA DE LOS CUADRADOS: La iluminacin es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia existente entre la fuente de luz y la superficie iluminada.

LEY DEL COSENO: La iluminacin es proporcional al coseno del ngulo de incidencia. ( este ngulo es el formado por la direccin del rayo incidente y la normal a la superficie en el punto de incidencia P )

CALCULO LUMINOTECNICO El clculo de los niveles de iluminacin de una instalacin de alumbrado de interiores es bastante sencillo. A menudo nos bastar con obtener el valor medio del alumbrado general usando el mtodo de los lmenes. Para los casos en que requiramos una mayor precisin o necesitemos conocer los valores de las iluminancias en algunos puntos concretos como pasa en el alumbrado general localizado o el alumbrado localizado recurriremos al mtodo del punto por punto.

MTODO DE LOS LMENES (O DE LOS RENDIMIENTOS)

La finalidad de este mtodo es calcular el valor medio en servicio de la iluminancia en un local iluminado con alumbrado general. Es muy prctico y fcil de usar, y por ello se utiliza mucho en la iluminacin de interiores cuando la precisin necesaria no es muy alta como ocurre en la mayora de los casos. El proceso a seguir se puede explicar mediante el siguiente diagrama de bloques:

Datos de entrada Dimensiones del local y la altura del plano de trabajo (la altura del suelo a la superficie de la mesa de trabajo), normalmente de 0.85 m.

Determinar el nivel de iluminancia media (Em). Este valor depende del tipo de actividad a realizar en el local y podemos encontrarlos tabulados en las normas y recomendaciones que aparecen en la bibliografa.

Escoger el tipo de lmpara (incandescente, fluorescente...) ms adecuada de acuerdo con el tipo de actividad a realizar. Escoger el sistema de alumbrado que mejor se adapte a nuestras necesidades y las luminarias correspondientes. Determinar la altura de suspensin de las luminarias segn el sistema de iluminacin escogido.

h: altura entre el plano de trabajo y las luminarias h': altura del local d: altura del plano de trabajo al techo d': altura entre el plano de trabajo y las luminarias

Determinar el factor de mantenimiento (fm) o conservacin de la instalacin. Este coeficiente depender del grado de suciedad ambiental y de la frecuencia de la limpieza del local. Para una limpieza peridica anual podemos tomar los siguientes valores:

Factor de Depreciacin (FD): Este depende del debilitamiento del flujo luminoso de las lmparas y esta estimado por los fabricantes entre el 80% y el 90% de la emisin inicial, durante su periodo de vida til.

La distancia mxima de separacin entre las luminarias depender del ngulo de apertura del haz de luz y de la altura de las luminarias sobre el plano de trabajo. Vemoslo mejor con un dibujo:

Como puede verse fcilmente, mientras ms abierto sea el haz y mayor la altura de la luminaria ms superficie iluminar aunque ser menor el nivel de iluminancia que llegar al plano de trabajo tal y como dice la ley inversa de los cuadrados. De la misma manera, vemos que las luminarias prximas a la pared necesitan estar ms cerca para iluminarla (normalmente la mitad de la distancia). Las conclusiones sobre la separacin entre las luminarias las podemos resumir como sigue:

Si despus de calcular la posicin de las luminarias nos encontramos que la distancia de separacin es mayor que la distancia mxima admitida quiere decir que la distribucin luminosa obtenida no es del todo uniforme. Esto puede deberse a que la potencia de las lmparas escogida sea excesiva. En estos casos conviene rehacer los clculos probando a usar lmparas menos potentes, ms luminarias o emplear luminarias con menos lmparas.

Comprobacin de los resultados Por ltimo, nos queda comprobar la validez de los resultados mirando si la iluminancia media obtenida en la instalacin diseada es igual o superior a la recomendada en las tablas.

Gracias por su atencin..