Iluminação de Ambientes de Trabalho e Eficiência Energética

AULA 4 IEBT ILUMINAÇÃO ISO 89951 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS BAIXA TENSÃO IEBT ILUMINAÇÃO ISO 89951 ILUMINAÇÃO DE AMBIENTES DE TRABALHO Um dos usos finais da eletricidade é a iluminação essencial a todos os setores econômicos do segmento residencial ao industrial O desenvolvimento das tecnologias que envolvem os sistemas de iluminação trouxe consigo a preocupação com a escassez de energia e a busca por alternativas mais econômicas Assim foi necessário aprender a definir iluminação tanto em termos de qualidade como de quantidade A iluminação doméstica é responsável por uma parcela importante dos gastos com energia na residência algo em torno de 24 no setor comercial e de serviços públicos esse gasto é de 44 e no setor industrial de 1 No Brasil a iluminação ineficiente é usualmente utilizada tanto no âmbito público como no privado O mau aproveitamento da iluminação artificial ou até mesmo a iluminação em excesso são problemas conhecidos além do uso inadequado de energia e da falta de manutenção das instalações elétricas que precisam ser superados Ao se economizar energia elétrica com a iluminação ganha o meio ambiente uma vez que a geração de energia elétrica tem impacto ambiental e contribui com a redução do consumo de energia elétrica Fig 1 Espectro eletromagnético 2 ILUMINAÇÃO 21 Conceitos gerais A iluminação eficiente de um ambiente deve tomar por base o desempenho visual requerido para a realização de uma determinada tarefa Vale destacar alguns conceitos 211 Fluxo luminoso Representa a potência luminosa emitida de uma fonte de luz por segundo em todas as direções Sua unidade é o lúmen lm 215 Eficiência luminosa de uma fonte lúmen por watt lmW É o quociente do fluxo emitido e potência consumida Lúmenswatt Máximo de eficiência energética possível para cada tipo de tecnologia em lmW 2113 Temperatura de cor É a aparência da cor da luz sendo sua unidade o Kelvin K Quanto mais alta a temperatura de cor mais branca é a luz A luz quente tem aparência amarelada e temperatura de cor baixa 3000 K ou menos A luz fria tem aparência azulvioleta e temperatura de cor elevada 6000 K ou mais A luz branca natural é aquela emitida pelo Sol em céu aberto ao meiodia com temperatura de cor de 5800 K INFORMACÕES TÉCNICAS Potência 30 W Tensão 127 V Temperatura de cor 6500 K Fluxo luminoso 1701 lm Eficiência luminosa 57 lmW IRC 80 Fator de Potência 05 Bulbo 3 U Corrente nom 406 mA Frequência nom 5060 Hz Temperatura ambiente 0 a 45C Temperatura da carga 65C Tempo p atingir 80 do fluxo luminoso nominal 60 segundos Vida mediana 6000 h Garantia 2 anos 2114 Índice de Reprodução de Cor IRC É a medida de correspondência entre a cor real luz do sol de um objeto e sua aparência diante de uma determinada fonte de luz O IRC de 100 apresenta máxima fidelidade e precisão Dentro do espectro visível da radiação eletromagnética medida em nanômetros nm compreendido entre 780 nm infravermelho e 380 nm ultravioleta o olho humano registra além da impressão luminosa a cor A percepção de cada uma das cores está vinculada a um comprimento de onda cada qual correspondendo a uma cor específica do espectro visível IRC 97 IRC 90 IRC 80 IRC 70 2117 Fotometria Quando se deseja conhecer os níveis de iluminância de interiores realizase a sua medição com o auxílio de um fotômetro calibrado em lux chamado também de luxímetro Observação Os ambientes não devem ser iluminados além do nível recomendado pelas normas pois isso não melhora o desempenho visual e em contraposição acarreta aumento do consumo de energia elétrica É importante considerar que o avanço daidade dos profissionais requer iluminância e contraste maiores para um bom desempenho visual 2125 Luxímetro É um aparelho utilizado para medir o nível de iluminação dos ambientes Cada ambiente tem de acordo com normas técnicas um nível de iluminação mínimo adequado para a realização das tarefas a que se destina Por exemplo numa área de leitura é preciso uma iluminação mais intensa do que em depósitos com circulação de poucas pessoas 22 Iluminação natural Nos últimos anos tem renascido o interesse na promoção das boas práticas de projeto de iluminação natural por razões de eficiência energética e conforto visual O uso otimizado da luz natural em edificações usadas principalmente de dia pode pela substituição da luz artificial produzir uma contribuição significativa para a redução do consumo de energia elétrica melhoria do conforto visual e bemestar dos usuários A luz natural possui uma variabilidade e qualidade mais agradáveis e apreciadas que o ambiente proporcionado pela iluminação artificial Aberturas em geral 1 VARIAÇÃO DE ILUMINAÇÃO DA ABÓBADA CELESTE NO DECORRER DO DIA Em um edifício é necessário considerar tanto a iluminação natural quanto a artificial A integração correta entre esses dois sistemas pode solucionar o problema da variação da intensidade da luz proveniente da abóbada e contribuir para a redução do consumo de energia Assim a iluminação natural e a artificial são complementares 2 REALIZAÇÃO DE TAREFAS COM DIFERENTES EXIGÊNCIAS VISUAIS NO MESMO RECINTO A iluminação dos edifícios modernos visa atender a um grande número de pessoas que realizam várias atividades com exigências diferentes quanto ao nível de iluminância Para melhor utilizar a luz natural as atividades com maiores exigências visuais devem ser realizadas sempre perto das janelas 3 CARGA TÉRMICA QUE ENTRA NAS EDIFICAÇÕES PELAS ABERTURAS ILUMINANTES Da radiação proveniente do Sol espectro solar aproximadamente 50 da energia recebida na Terra é composta pelo espectro visível luz e uma parcela de cerca de 45 é composta por radiações infravermelhas a b c Sistema de iluminação zenital CORES DAS SUPERFÍCIES INTERNAS As cores das superfícies internas contribuem significativamente para o rendimento do sistema de iluminação tanto natural como artificial e assim para o aumento da eficiência energética de acordo com os fatores de reflexão de pisos tetos e paredes Superfícies de cores claras melhoram o nível de iluminação em até 50 e ainda garantem maior homogeneidade à luz fornecida pelo sistema Caso sejam utilizados elementos de controle e direcionamento da luz proveniente das aberturas brises persianas platibandas etc localizados tanto externa como internamente devem ser de cores claras sempre que possível DIMENSÕES E PROPORÇÕES DO AMBIENTE A iluminação proveniente de uma janela para um determinado ambiente diminui de forma exponencial em função da sua distância em relação à janela Por isso em ambientes com janelas em apenas uma das paredes o aproveitamento da luz natural dentro dos níveis mínimos estabelecidos por normas nacionais e internacionais restringese a uma faixa de aproximadamente 4 metros Iluminação artificial A iluminação artificial é responsável por aproximadamente 20 de toda a energia elétrica consumida no país cerca de 20 do consumo no setor residencial e mais de 40 da energia elétrica consumida pelo setor de comércio e serviços Uma boa iluminação não é apenas um item de valorização da edificação e um componente dos custos de operação ela é principalmente um instrumento de trabalho assim como máquinas ferramentas e equipamentos no entanto a iluminação excessiva tem um custo alto e a iluminação inadequada é prejudicial É sempre bom lembrar que a iluminação é para as pessoas e não para a edificação Já foi exaustivamente comprovado que um sistema de iluminação eficiente além de reduzir o consumo de energia aumenta significativamente a produtividade A eficiência dos sistemas de iluminação artificial está associada basicamente às características técnicas à eficiência e ao rendimento de um conjunto de elementos entre os quais se destacam lâmpadas luminárias reatores circuitos de distribuição utilização da luz natural cores das superfícies internas mobiliário necessidades de iluminação do ambiente A integração correta desses elementos resulta em ambientes iluminados adequadamente com níveis elevados de conforto visual e consumo baixo de energia 2312 Lâmpadas de descarga No caso das lâmpadas de descarga a luz é obtida por uma descarga elétrica contínua em um gás mistura de gases ou vapor ionizado Elas sempre funcionam com equipamento auxiliar reatores e em alguns casos um ignitor ligado ao seu circuito elétrico As lâmpadas de descarga são divididas em lâmpadas de baixa pressão mercúrio fluorescente e sódio e de alta pressão mercúrio sódio mista e vapores metálicos De modo geral são utilizadas em iluminação residencial comercial e de áreas grandes e em iluminação pública Características Meio interno gases ou vapores Os gases mais usados são o argônio néon xenônio hélio ou criptônio e os vapores de mercúrio e de sódio com alguns aditivos Tubo de descarga normalmente de forma tubular é nele que se faz a composição dos gases e vapores e onde ocorre a descarga elétrica Eletrodos facilitam a emissão de elétrons normalmente feitos de tungstênio espiralado contendo um material emissivo Bulbo externo protege o tubo de descarga O bulbo é cheio de um gás inerte ou funciona a vácuo e pode ser coberto por uma camada difusora ou de fósforo para melhorar a reprodução de cores além de absorver a radiação ultravioleta emitida pelas lâmpadas 2313 Lâmpada de descarga em gás a baixa pressão por indução Este tipo de lâmpada possui um recipiente de descarga que contém gás a baixa pressão e um núcleo cilíndrico de ferrite que cria um campo magnético induzindo uma corrente elétrica no gás de modo a provocar a sua ionização A energia suficiente para gerar e manter a descarga é fornecida para a antena por um gerador de alta frequência Suas principais vantagens são a alta durabilidade e o bom rendimento luminoso elas têm diversas aplicações devido ao custo de manutenção reduzido 2314 Lâmpadas fluorescentes As lâmpadas fluorescentes são conhecidas como luz fria pois emitem menos calor para o ambiente que as incandescentes São constituídas de um tubo de vidro em forma de cilindro preenchido com argônio e sua superfície interior é coberta com uma camada de pó fluorescente fósforo Contém vapor de mercúrio e um filamento cuja função nessas lâmpadas é diferente da função que tem nas lâmpadas incandescentes Ao passar pelo filamento a corrente elétrica provoca uma descarga no gás do interior do tubo levando os elétrons do gás a colidir com os átomos de mercúrio Quando voltam a um estado de equilíbrio esses átomos emitem uma energia na forma de radiação ultravioleta a luz é produzida pelo encontro dessa radiação com a superfície do tubo de vidro coberta com pó fluorescente Este tipo de lâmpada precisa de reator para controlar e limitar a corrente elétrica que faz com que a lâmpada funcione A LÂMPADAS FLUORESCENTES COMPACTAS Com tamanho reduzido foram criadas para substituir as lâmpadas incandescentes Quando comparadas às incandescentes essas lâmpadas possuem maior vida útil rendimento até cinco vezes maior e geram uma economia de energia de até 80 A economia de energia que o uso dessa lâmpada gera representa uma redução significativa da exploração dos recursos naturais uma vez que com menor consumo menor será a necessidade de novas usinas para produzila B LÂMPADAS FLUORESCENTES TUBULARES Com alta eficiência e longa durabilidade essas lâmpadas representam a forma clássica de iluminação econômica utilizada nos mais diversos ambientes A descarga elétrica em seu interior emite quase que totalmente a radiação ultravioleta visível ao olho humano gerada pelo vapor de mercúrio que é convertida em luz pelo pó fluorescente que reveste a superfície interna do bulbo Atualmente existem dois tipos disponíveis a fluorescente standard que apresenta eficiência de 70 lmW e temperatura de cor entre 4100 e 6100 K com IRC entre 48 e 78 e a fluorescente trifósforo com eficiência de até 100 lmW e temperatura de cor entre 3500 e 6000 K com IRC de 85 O passo mais recente para a eficiência é o modelo T5 16 mm que além do diâmetro teve uma redução de comprimento Essa compactação promoveu um aumento da eficiência luminosa design e operação direta com reatores eletrônicos 2315 Lâmpadas a vapor de mercúrio de alta pressão Consiste basicamente de um bulbo de vidro resistente que contém um tubo de descarga feito de quartzo para suportar altas temperaturas Possui em seu interior argônio e mercúrio que quando vaporizado produz o efeito luminoso Essas lâmpadas necessitam de um reator específico para funcionar que serve para controlar a corrente e tensão elétrica da operação São empregadas na iluminação pública industrial na iluminação de monumentos jardins e fachadas de edifícios Devido à emissão ultravioleta caso o bulbo da lâmpada quebre ou esteja sem o revestimento de fósforo devese desligála pois o ultravioleta é prejudicial à saúde especialmente quando em contato com a pele ou os olhos 2316 Lâmpadas a vapor metálico Semelhantes às lâmpadas a vapor de mercúrio possuem um revestimento de alumínio nas extremidades do tubo de descarga com a finalidade de refletir o calor produzido pela descarga dos eletrodos impedindo a condensação dos iodos em seu interior Assim como a fluorescente as lâmpadas a vapor metálico necessitam de um reator que produz picos de alta tensão de até 5000 volts para ignição Existem modelos que possuem um ignitor interno tipo starter Fontes de luz branca mais eficiente do mercado são utilizadas para diversas aplicações da iluminação de estádios de futebol e indústrias à iluminação de residências e automóveis 2318 Lâmpadas a vapor de sódio A LÂMPADAS A VAPOR DE SÓDIO DE BAIXA PRESSÃO As lâmpadas de sódio de baixa pressão são comparáveis às lâmpadas fluorescentes na forma como são construídas e na forma como funcionam O arranque das lâmpadas a vapor de sódio é mais difícil do que nas lâmpadas a vapor de mercúrio já que o estado sólido do sódio não produz vapor metálico à temperatura ambiente Assim o arranque é dado com a ajuda de um gás inerte Essas lâmpadas requerem uma tensão de arranque elevada e um tempo de arranque mais longo antes de ser atingido o rendimento máximo Para garantir a temperatura elevada o tubo de descarga é geralmente constituído de um invólucro de vidro dentro da ampola da lâmpada que é desenhada para refletir a radiação infravermelha B LÂMPADAS A VAPOR DE SÓDIO DE ALTA PRESSÃO Têm formato similar às lâmpadas de vapor de mercúrio diferenciandose pelo formato do tubo de descarga que é feito de dióxido de alumínio sinterizado translúcido material cerâmico que suporta altas temperaturas comprido e estreito além de possuir um eletrodo principal feito de nióbio em cada uma de suas extremidades Seu funcionamento é similar ao das lâmpadas de descarga mas necessita de tensões altas devido à geometria do tubo de descarga Elas demoram cerca de 3 a 4 minutos para atingir seu brilho máximo e nesse tempo ocorrem várias mudanças de cor emitida devido à composição dos gases internos até chegar a sua cor brancodourado Pelo fato de possuir uma propriedade de cor mais agradável que as de baixa pressão encontram um número maior de aplicações sendo usadas em vias públicas rodovias ferrovias estacionamento e todo tipo de iluminação externa assim como interna na indústria B Lâmpadas de descarga TIPO FLUORESCENTE Utilização Instalações comerciais escritórios oficinas hospitais escolas etc Fluxo luminoso eficiência potência 650 a 8300 lm 56 a 90 lmW 15 a 110 W vida útil 7500 h reprodução de cor regularboa equipamentos reatorstarter Observação Os acendimentos muito frequentes encurtam a vida útil da lâmpada A eficiência energética do conjunto depende da utilização dos equipamentos auxiliares adequados e com poucas perdas TIPO FLUORESCENTE COMPACTA Utilização Residências hotéis restaurantes teatros luminárias de mesa balizamentos e principalmente para substituição de lâmpadas incandescentes Fluxo luminoso eficiência potência 400 a 2900 lm 44 a 80 lmW 7 a 26 W vida útil 10000 h reprodução de cor muito boa equipamentos reatorstarter Observação Podem reduzir até 80 do consumo de energia comparandose à incandescente mantendo o mesmo nível de iluminação além de apresentar uma vida útil muito maior A eficiência destas lâmpadas é similar a das lâmpadas fluorescentes comuns porém têm a vantagem de apresentar dimensões reduzidas Tipo VAPOR DE MERCÚRIO DE ALTA PRESSÃO Tipo VAPOR METÁLICO Tipo VAPOR DE SÓDIO DE ALTA PRESSÃO TIPOS UTILIZAÇÃO Fluxo luminoso eficiência potência 3150 a 13500 lm 19 a 27 lmW 160 a 500 W Observação Estas lâmpadas são equipadas com bases compatíveis às lâmpadas incandescentes e não necessitam de reator possibilitando a substituição imediata permitindo um certo aumento da eficiência luminosa e o aproveitamento das instalações existentes Entretanto é preciso ter presente que as lâmpadas de luz mista são muito menos eficientes que outros tipos de lâmpadas que podem substituir as lâmpadas incandescentes Por exemplo possuem metade da eficiência luminosa das lâmpadas a vapor de mercúrio e apenas 25 das lâmpadas a vapor de sódio de alta pressão 23110 Diodo Emissor de Luz LED O LED é um diodo semicondutor que quando energizado emite luz visível São dispositivos semicondutores de tecnologia similar à dos transistores e dos famosos chips que convertem energia elétrica diretamente em energia luminosa O LED é monocromático sendo a cor portanto dependente do cristal e da impureza de dopagem com que é fabricado Emite luz quando os elétrons mudam de camada isso acontece durante a passagem da corrente elétrica o que faz com que emita luz nessa transição O processo foi otimizado com um arranjo similar a um refletor para melhorar o aproveitamento e a definição de um ângulo de fecho Encapsulamento Epoxi Contato Anodo Anodo Chip semicondutor Catodo com refletor Marca plana indica catodo Terminal menor do catodo negativo ALGUNS BENEFÍCIOS DO LED Baixo custo de manutenção vida útil de 50000 horas Efeito visual máximo possibilidade de colorir superfícies com luz variando o aspecto de fachadas e ambientes em geral Por ser uma fonte de luz monocromática sem geração de ultravioleta e infravermelho alcança uma saturação de cor e brilho maior que as opções atuais Acendimento imediato possibilita a criação de efeito tipo flashing Acendimento instantâneo mesmo com temperaturas de até 20 C criação de ambientes diferenciados A diminuição além de economizar energia ao contrário de outras fontes de luz favorece o aumento da vida útil dos LEDs Confiabilidade resiste a grandes variações de temperatura e à vibração o que garante a continuidade de operação independentemente das condições do local de uso criando novas possibilidades para a aplicação da luz por exemplo a orientação do tráfego em vias públicas Maior segurança operam em baixa tensão 33V e oferecem segurança para os usuários durante sua instalação e operação PHILIPS LED MASTER LEDtube 11W 230V 5060Hz COOL WHITE 4000K Made in Taiwan ILUMINAÇÃO Entenda o rotulo de uma lâmpada Antes de comprar uma lâmpada para sua casa entenda um pouco o que significa as informações na sua embalagem Exemplo de rotulo de uma lâmpada incandescente Potência 40W Tensão 220V Temp de cor 2700K Cor Âmbar IRC 95 Dimmerizável Sim Vida 5000 horas VIDA ÚTIL h É a durabilidade da lâmpada em horas Descreve quantas horas em média ela ficará ligada DIMMER É um excelente recurso decorativo Em linhas gerais é um aparelho simples que permite graduar a intensidade da luz no ambiente Quando você for adquirir uma lâmpada constará DIMERIZAVEL ou NÃO DIMERIZÁVEL 1 Tipo da lâmpada 2 Nomenclatura fabricante 3 Potencia da lâmpada 4 Tipo de encaixe 5 Vida útil 6 Tensão de operação 7 Temperatura de cor 8 Ângulo do facho de luz 9 Fluxo luminoso em Lúmens ILUMINAÇÃO LED ALTA POTÊNCIA OSRAM 3000 Lm 30 W 100 240 V 25 000 h E 27 232 Luminárias Uma luminária exerce três funções 1ª prover meios para a instalação da própria luminária e dos componentes elétricos 2ª manter as condições ambientais adequadas para operação dos componentes 3ª distribuir o fluxo luminoso proveniente da lâmpada Uma luminária eficiente é um critério importante na economia de energia e fator decisivo para os cálculos luminotécnicos Ela maximiza o desempenho de um sistema de iluminação artificial Existem diversos modelos finalidades e modos de instalação de luminárias GRAU DE PROTEÇÃO 2º Numeral Grau de proteção contra água NEMA x IEC 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Não protegido Protegido contra quedas de água e sujeira Protegido contra jatos de água Protegido contra jatos potentes de água Protegido contra imersão temporáriaprofundidade 10 min 80 kNm² 10 min 80 kNm² 125 min 30 kNm² 125 min 30 kNm² Refletor O rendimento de uma luminária é definido pela razão entre o fluxo luminoso fornecido pela luminária direto e indireto e o fluxo luminoso total emitido pelas lâmpadas A comparação de rendimento entre duas ou mais luminárias deve ser feita com base na análise das Curvas de Distribuição Luminosa figura da página seguinte e dos Fatores de Utilização A curva de distribuição é a representação das intensidades luminosas proporcionadas pela luminária nas diversas direções normalmente apresentada em gráficos de coordenadas polares Curvas de distribuição luminosa Classificação das luminárias Ofuscamento 2342 Sensor de presença É um comando inteligente que se destina ao acionamento de cargas temporárias Ele assegura que as luzes fiquem apagadas enquanto o recinto estiver desocupado O sensor de presença detecta o movimento de fontes de calor como pessoas e carros através de um sensor infravermelho acionando e desligando a carga após a ausência de calor de acordo com o tempo programado É um instrumento importante para a economia de energia Existem no mercado três tipos de tecnologias disponíveis infravermelho sensível a fontes de calor corpo humano ultrassom emite ondas que são rebatidas de volta ao receptor do sensor que aciona a iluminação dual é a combinação das duas tecnologias anteriores em um só equipamento Um ponto importante a ser considerado quando se opta pela instalação desses sistemas de controle é que não é aconselhável utilizálos para acionar lâmpadas fluorescentes tubulares ou compactas Isso porque há uma drástica redução da vida útil das lâmpadas quando submetidas a um regime intenso de acendimentos e desligamentos 2343 Sistema por controle fotoelétrico Este sistema possui sensores que identificam a luz natural fazendo o bloqueio ou diminuição da luz artificial através de dimmers controlados automaticamente Quanto maior a incidência de luz natural menor será a utilização de luz artificial 2344 Minuterias Este é um dispositivo elétrico que permite manter acesas as lâmpadas de ambientes por um período de tempo determinado suficiente para o usuário chegar ao seu destino O uso de minuterias é comum para comandar lâmpadas de ambientes de acesso comum como corredores de andares de prédios antessalas garagens etc 2345 Dimmers Controlam através de um circuito eletrônico a potência fornecida à lâmpada Este aparelho é destinado ao controle de lâmpadas incandescentes Alguns reatores incorporam a função do dimmer permitindo o controle contínuo da luminosidade em lâmpadas fluorescentes Alguns modelos de lâmpadas fluorescentes compactas também permitem a utilização do dimmer 2346 Sistemas de controle de luz Sensor de luz instalado em luminárias para controlar o nível de iluminação ligado diretamente no sistema de iluminação lâmpadas e modelos de reatores eletrônicos dimerizáveis HFR 235 Circuitos A divisão dos circuitos de iluminação é um recurso que pode ser utilizado para a redução do consumo de energia e para a melhoria de desempenho dos sistemas de iluminação Em diversas edificações em particular nos edifícios de escritórios verificase em muitos casos que o andar inteiro é servido por apenas um circuito o que causa grande desperdício pois todas as luzes do ambiente são acesas quando se quer iluminar apenas um posto de trabalho Para evitar esse tipo de problema o mais indicado é dividir os circuitos por área ou conforme o tipo de tarefas desenvolvidas que caso possuam requisitos específicos iguais quanto à iluminação devem ser agrupadas fisicamente e atendidas por circuitos independentes Outro ponto importante na divisão dos circuitos diz respeito à separação daqueles que servem áreas de circulação e áreas de trabalho Mesmo nos espaços abertos as áreas de circulação apresentam necessidades de iluminação e características de operação diferentes normalmente com necessidades de iluminação menores do que as áreas de trabalho A divisão por circuito pode permitir também o funcionamento de apenas uma parte das luminárias com o objetivo de reduzir o consumo de energia no horário da limpeza normalmente duas ou três horas após o expediente período em que não é exigido um alto nível de iluminamento Para integrar o sistema de iluminação artificial à iluminação natural é indispensável fazer a divisão dos circuitos de forma que as luminárias próximas às janelas possam ser desligadas quando houver luz natural suficiente Nos edifícios modernos estão sendo introduzidos sistemas automáticos de operação do sistema de iluminação tais como sensores de presença e sensores fotoelétricos que sob condições estabelecidas pelo projetista ligam ou desligam as luzes Neste caso é necessário que a divisão dos circuitos seja feita considerandose a priori que existirá tal tipo de controle pois sua presença impõe soluções específicas que não se aplicam em sistemas operados manualmente Em geral as empresas que fornecem tais equipamentos estão capacitadas a orientar a definição desses circuitos 236 Superfícies internas e mobiliário A decoração dos ambientes e os revestimentos de teto piso e paredes têm uma grande interferência no resultado da iluminação de um determinado ambiente Quando compostos por materiais com altos coeficientes de reflexão e cores claras reduzem as perdas e o consumo de energia tornando o ambiente mais agradável e o sistema mais eficiente ILUMINAÇÃO DE AMBIENTES DE TRABALHO Roteiro para dimensionamento de sistemas de iluminação para ambientes de trabalho 1º Requisitos para o planejamento da iluminação Os requisitos de iluminação recomendados para diversos ambientes e atividades estão estabelecidos nas tabelas da seção 5 da norma ABNT ISO 89951 Iluminação de Ambientes de Trabalho 2013 da seguinte maneira Coluna 1 Lista de ambientes áreas tarefas ou atividades de um ambiente em particular tarefa ou atividade não estiverem listados convém que sejam adotados os valores dados para uma situação similar Coluna 2 Iluminância mantida Em lux estabelece a iluminância mantida na superfície de referência para um ambiente tarefa ou atividade estabelecidos Coluna 3 Índice limite de ofuscamento unificado UGRL estabelece o limite aplicável para a situação listada Coluna 4 Índice de reprodução de cor mínimo Ra valor mínimo permitido para situação listada Coluna 5 Observações recomendações e notas de rodapé são dadas para as exceções e aplicações especiais Tipo de ambiente tarefa ou atividade Em lux UGRL Ra Observações ABNTCB03 PROJETO DE REVISÃO ABNT NBR 5413 ABRIL2010 NBR ISO 89951 Iluminação de ambientes internos de trabalho 2º Especificações técnicas Tipo de fonte de luz Luminária Especificação deve ser feita junto aos fabricantes de lâmpadas e luminárias atendendo aos requisitos estabelecidos na 1ª etapa 3º Cálculo do fator local k O fator k leva em consideração as dimensões do ambiente k axbhab onde aLarguram bcomprimentom haltura útilm Obs a altura útil h e a altura entre a luminária e o plano de trabalho Se a altura do plano de trabalho não for fornecida podese considerar 075m 4º Fator de utilização das luminárias µ Para determinar o fator de utilização das luminárias será necessária uma tabela do fabricante conforme especificações técnicas da luminária e da lâmpada O fator de utilização das luminárias leva em consideração os seguintes aspectos Tabela do fabricante Coeficiente de reflexão de teto parede e piso Fator local k 5º Cálculo do fator de manutenção MF Com o aumento do tempo do serviço o fluxo luminoso entregue por um sistema de iluminação diminui com o envelhecimento das lâmpadas e das luminárias e o acúmulo de pó A queda antecipada do fluxo luminoso depende da escolha das lâmpadas luminárias e dispositivos de operação como também nas condições de operação e do ambiente com os quais elas estão expostas A fim de garantir que um nível específico de iluminação expresso pela iluminância mantida seja alcançado por um período razoável um fator de manutenção adequado precisa ser aplicado pelo projetista de iluminação a fim de que seja levado em consideração esta diminuição no sistema de fluxo luminoso Novo valor Iluminação constante com limpeza em intervalos de 3 anos Valor do sistema sem manutenção O fator de manutenção MF é um múltiplo de fatores e é determinado como a seguir MF FMFL x FSL x FML x FMSS onde FMFL considera a depreciação do fluxo luminoso da lâmpada FSL considera o efeito de falha por envelhecimento da lâmpada FML considera os efeitos de redução do fluxo luminoso devido ao acúmulo de sujeira nas luminárias FMSS considera a redução da refletância devido à deposição de sujeira nas superfícies da sala Os valores dos fatores de manutenção individuais podem ser obtidos através dos fabricantes ou ser encontrados em curvas de valores médios padrão em publicações de iluminação como a CIE 97 Tabela de fatores de manutenção conforme norma ISO 89951 TIPO DE FONTE LUMINOSA FMFL 1 ano FSL 1 ano FMFL 3 anos FSL 3 anos Fluorescente 093 100 091 100 LED 100 100 100 100 AMBIENTE FML 1 ano FMSS 1 ano FML 3 anos FMSS 3 anos Muito limpo 090 096 080 090 Carga de poluição normal 080 090 074 083 Alta carga de poluição sujo 065 074 Em ambientes sujos convém a manutenção a cada 12 meses 6º Cálculo do fluxo luminoso total Φ O fluxo luminoso total é calculado em função dos requisitos estabelecidos na 1ª etapa conforme os requisitos da ABNT NBR ISO 89951 coluna 2 Em lux Como sabemos o a iluminância é o Fluxo luminoso por unidade de m² desta maneira o fluxo luminoso pode ser calculado da seguinte maneira Φtotal Sm² x Emlux como sabemos que a iluminância deve ser mantida devemos ajustar a equação de modo a inserir os fatores de manutenção MF e o de utilização das luminárias µ desta maneira teremos Φtotal Sm² x EmluxMF x µ em Lúmen 7º Cálculo número de luminárias necessárias Calculado O número de luminárias Ncalculado deve ser sempre um valor inteiro pois tratase de um calculo de luminárias sendo calculado da seguinte maneira 8º Distribuição das luminárias no ambiente A distribuição das luminárias deve ser o mais uniforme possível desta maneira o projetista deve optar pela distribuição inicial e verificar se estas atendem Os valores de X e Y devem ser o mais similar possível As distâncias X e Y não devem exceder 15h altura útil X Distância entre luminárias no eixo X X Comprimento Número de luminárias no eixo X m X1 ou x Distância entre luminária e parede no eixo X X1 ou x X2 m Y Distância entre luminárias no eixo Y Y Comprimento Número de luminárias no eixo Y m Y1 ou y Distância entre luminária e parede no eixo Y Y1 ou y Y2 m Para que a distribuição das luminárias seja o mais uniforme possível podese acrescentar até 3 luminárias ao valor calculado este novo valor de luminárias é denominado Nadotado comprimento maior dimensão largura menor dimensão Espaçamento 15 A altura útil 9º Cálculo das correntes In lumínaria SVA Un In Iluminação do ambiente In lumínaria Nadotado EXEMPLO ILUMINAÇÃO DE AMBIENTES DE TRABALHO Roteiro para dimensionamento de sistemas de iluminação para ambientes de trabalho EXEMPLO 2 Calcular o número de luminárias necessárias de acordo com os requisitos da norma ABNT NBR ISO 89951 para uma sala de aula de uma universidade com aulas noturnas Comprimento 10m Largura 8m Cor do teto Branco Cor da parede Branco Cor do piso Escuro Ambiente pode ser considerado com carga de poluição normal 1º Requisitos para o planejamento da iluminação pág 27 Tipo de ambiente tarefa ou atividade Em lux 28 Construções educacionais Salas de aulas noturnas classes e educação de adultos 500 UGRL Ra Observações 19 80 2º Especificações técnicas Tipo de fonte de luz Fluorescente T5 Fabricante Lumicenter Código FAA05E228 UGRL 17 Ra 82 Fluxo luminoso de cada lâmpada 2600lm fluxo luminoso total da luminária 5200lm Sistema bifásico 220 V Fator de potência das luminárias é 08 indutivo 3º Cálculo do fator local k k 10x8 22108 k202 4 Fator de utilização das luminárias µ µ061 61 FATOR DE UTILIZAÇÃO DE LUMINÁRIAS FLUORESCENTE FAA DO FABRICANTE LUMICENTER Teto 70 Branco 50 Claro 30 Escuro Aberto 0 Parede 50 Branco 30 Claro 10 Escuro 50 Branco 30 Claro 10 Escuro 50 Branco 30 Claro 10 Escuro Aberto 0 Piso 20 20 20 Sem 0 Fator local K FATOR DE UTILIZAÇÃO µ ou η 0 74 74 74 71 71 71 68 68 68 64 1 67 66 64 65 63 62 62 61 60 57 2 61 57 55 58 56 53 56 54 52 50 3 54 50 47 53 49 46 51 48 46 44 4 49 44 41 47 44 40 46 43 40 38 5 44 40 36 43 39 36 42 38 35 34 6 40 35 32 39 35 32 38 34 31 30 7 37 32 29 36 32 28 35 31 28 27 8 34 29 26 33 29 26 32 28 25 24 9 31 27 23 30 26 23 30 26 23 22 10 29 24 21 28 24 21 28 24 21 20 5º Cálculo do fator de manutenção MF para 3 anos MF FMFL x FSL x FML x FMSS MF 091 x 100 x 074 x 083 MF 05589 para 3 anos 6º Cálculo do fluxo luminoso total Φ Φtotal Sm2 x EmluxMF x µlm Φtotal 80m2 x 500lux05589 x 061lm Φtotal11732648lm 7º Cálculo do número de luminárias necessárias Ncalculado NcalculadoΦtotalΦluminária Ncalculado 11732648lm 5200lm Ncalculado2256 23 luminárias Obs este valor sempre tem que ser inteiro 7º Cálculo do número de luminárias necessárias Ncalculado NcalculadoΦtotalΦluminária Ncalculado 11732648lm 5200lm Ncalculado2256 23 luminárias Obs este valor sempre tem que ser inteiro 8º Distribuição das luminárias no ambiente Obs neste cálculo vamos aumentar o número de luminárias para 25 para efeito de distribuição Nadotado 25 luminárias X Distancia entre luminárias no eixo X X 10m5 2m X1 ou x Distância entre luminária e parede no eixo X X1 ou x X2 22 1m Y Distância entre luminárias no eixo Y Y 8m5 16m Y1 ou y Distância entre luminária e parede no eixo Y Y1 ou y Y2 16m2 08m As dimensões físicas da luminária atendem as distancias 100 1 2 2 2 2 1 80 08 16 16 16 9º Cálculo das correntes In luminária SVA Un 2x2808 220V 032 A In Iluminação do ambiente In luminária Nadotado 032 A x 25 80 A 1 Projetar um sistema de iluminação de acordo com os requisitos da norma ABNT ISO 89951 para o ambiente abaixo caracterizado ATIVIDADE AULA 4 Utilizar luminárias LED do fabricante Lumicenter sistema bifásico 220 V adotar fator de potência das luminárias de 08 indutivo FATOR DE UTILIZAÇÃO DE LUMINÁRIAS LED LAA DO FABRICANTE LUMICENTER Teto 70 Branco 50 Claro 30 Escuro Aberto 0 Parede 50 Branco 30 Claro 10 Escuro 50 Branco 30 Claro 10 Escuro 50 Branco 30 Claro 10 Escuro Aberto 0 Piso 20 20 20 Sem 0 Fator local K FATOR DE UTILIZAÇÃO µ ou η 0 117 117 117 112 112 112 107 107 107 100 1 106 103 101 102 100 98 98 96 95 90 2 96 91 87 93 89 85 90 86 83 80 3 87 81 76 84 79 75 81 77 73 70 4 79 72 67 77 71 66 74 69 65 63 5 72 65 59 70 64 59 68 63 58 56 6 66 59 53 64 58 53 63 57 52 50 7 60 53 48 59 53 48 58 52 47 45 8 56 49 44 55 48 43 53 48 43 41 9 52 45 40 51 44 40 50 44 40 38 10 48 41 37 47 41 37 46 40 36 35 Calcular o consumo destas luminárias prevendo que serão utilizadas 4 horas por dia 5 dias por semana fazer uma comparação de economia com a luminária do exemplo