Eletricidade Aplicada Luminotcnica Conceitos Bsicos 1 Luz A

Eletricidade Aplicada Luminotécnica – Conceitos Básicos

1. Luz A luz é uma forma de radiação eletromagnética capaz de produzir uma sensação visual. Assim como toda forma radiação, a luz possui frequência, logo pode-se dizer que a luz tem diferentes comprimentos de onda, que podem ser perceptíveis a visão humana. A luz visível é apenas uma pequena fatia de ondas do espectro eletromagnético. Um bom exemplo de ondas eletromagnéticas não visíveis mas que utilizamos diariamente, é a utilizada para radiodifusão, telefonia, etc.

A sensibilidade visual para a luz varia não só de acordo comprimento de onda da radiação, mas também com a luminosidade. A curva de sensibilidade do olho humano demonstra que radiações de menor comprimento de onda (violeta e azul) geram maior intensidade de sensação luminosa quando há pouca luz (ex. crepúsculo, noite, etc. ), enquanto as radiações de maior comprimento de onda (laranja e vermelho) se comportam ao contrário (Figura 2).

2. Cores Há uma tendência em pensarmos que os objetos já possuem cores definidas. Na verdade, a aparência de um objeto é resultado da iluminação incidente sobre o mesmo. Ou seja, o que vemos é a porção do espectro de radiação refletida por um objeto, os demais comprimentos de onda da luz foram absorvidos. Fonte de radiação visível - Luz Fonte natural: Sol Fonte artificial: lâmpadas

3 Grandezas e conceitos 3. 1. 1 Fluxo luminoso Fluxo Luminoso é a radiação total de uma fonte luminosa, na faixa de frequancia visível, quando esta fonte está trabalhando em tensão nominal (Figura 4). O fluxo luminoso é a quantidade de luz emitida por uma fonte, medida em lúmens. Símbolo: φ Unidade: lúmen (lm)

3. 1. 2 Intensidade Luminosa O fluxo luminoso de uma fonte de luz raramente se distribui de forma uniforme, como num formato esférico de distribuição. Sendo então necessário medir o valor do fluxo luminoso emitido em cada direção. Essa direção é representada por vetores, cujo comprimento indica a Intensidade Luminosa (Figura 5). Portanto a Intensidade Luminosa é o fluxo luminoso irradiado na direção de um determinado ponto. Símbolo: I Unidade: candela (cd)

3. 1. 3 Iluminância (iluminamento) Iluminamento ou Iluminância indica o fluxo luminoso de uma fonte de luz que incide sobre uma superfície situada à uma certa distância da fonte de luz. Em outras palavras, é a relação entre fluxo luminoso e a área( ). Ou ainda, é a relação entre intensidade luminosa e o quadrado da distância(l/d²). Na prática, é a quantidade de luz dentro de um ambiente, e pode ser medida com o auxílio de um luxímetro. Símbolo: E Unidade: lux (lx)

3. 1. 4 Luminância Os raios de luz não podem ser vistos, a menos que sejam refletidos em uma superfície e então transmitam a sensação de claridade aos olhos. Essa sensação de claridade é chamada de Luminância (Figura 8). Símbolo: L Unidade: (cd/m 2)

Em outras palavras, Luminância é a intensidade luminosa que emana de uma superfície, pela superfície aparente (Figura 9).

4. Características das lâmpadas 4. 1 Eficiência energética é a razão entre a potência elétrica consumida e o fluxo de lux produzido (figura 10). Desta forma, as lâmpadas eficientes, são aquelas que produzem mais fluxo luminoso com o menor consumo de energia. Símbolo: ηw Unidade: (lm/W)

4. 2 Temperatura de cor Representa a tonalidade da luz produzida por uma fonte. A temperatura de cor da luz pode estar entre tonalidades amareladas (luz produzida por lâmpadas incandescentes) à tonalidades bracas (luz solar percebida ao meio-dia). Afim de estabelecer um parâmetro, foi definido o critério Temperatura de Cor (Kelvin) para classificar a luz. A temperatura da cor da luz produzida pelas lâmpadas incandescentes está em torno de 2700 K, enquanto a luz solar do meio-dia está em torno de 6500 K. Ou seja, quanto maior for a temperatura da cor mais branca será a tonalidade da luz, quanto menor for a temperatura da cor mais amarelada será a tonalidade da luz. Do ponto de vista psicológico, quando dizemos que um sistema de iluminação apresenta luz “quente” não significa que a luz apresenta uma maior temperatura de cor, mas sim que a luz apresenta uma tonalidade mais amarelada. Um exemplo deste tipo de iluminação é a utilizada em salas de estar, quartos ou locais onde se deseja tornar um ambiente mais aconchegante.

4. 2. 1 Relação de conforto entre nível de iluminância e tonalidade de cor Estudos subjetivos afirmam que para Iluminâncias mais elevadas são requeridas lâmpadas de temperatura de cor mais elevada também. Chegou-se a esta conclusão baseando-se na própria natureza, que ao reduzir a luminosidade (crepúsculo), reduz também sua temperatura de Cor. A ilusão de que a tonalidade de cor mais clara ilumina mais, leva ao equívoco de que com as “lâmpadas frias” precisa-se de menos luz.

Temperatura de cor Símbolo: T Unidade: K(Kelvin)

4. 3 Índice de reprodução de cores As variações de cor dos objetos iluminados sob fontes de luz diferentes podem ser identificadas através do conceito reprodução de cores, e de sua escala qualitativa Índice de Reprodução de Cores (IRC). Objetos iluminados podem nos parecer diferentes, mesmo se as fontes de luz tiverem idêntica tonalidade. A escala qualitativa que representa o IRC varia de 0 a 100, e quanto mais próximo de 100 for o valor do IRC, mais fiel será a reprodução das cores. Deve-se tomar cuidado quanto aos conceitos, pois lâmpadas de mesma Temperatura de Cor podem possuir diferentes IRC.

Índice de reprodução de cores Símbolo: IRC Unidade: -----

4. 3. 1 Índice de reprodução de cores e exemplos de aplicação

4. 4 Tonalidade de cor e reprodução de cores

5. Componentes do sistema de iluminação 5. 1 Luminária Abriga a lâmpada e direciona a luz. 5. 2 Soquete Função de garantir fixação mecânica e a conexão elétrica da lâmpada. 5. 3 Reator Equipamento ligado entre a rede as lâmpadas de descarga, cuja unção é fornecer tensão, corrente e frequência específica para cada tipo de lâmpada. 5. 4 Ignitor Dispositivo eletrônico cuja função é fornecer à lâmpada um pulso de tensão necessário para acendimento da mesma. 5. 5 Capacitor Componente que tem como função corrigir o fator de potência de um sistema que utiliza reator magnético.

6. Conceitos de luminotécnica Nível de iluminância (Em) O nível de iluminância média no recinto (Em), dependerá da atividade que será executada neste local, da precisão da atividade e da faixa etária das pessoas que ocupam o local. Os valores de iluminância média são definidos pela norma ABNT NBR 5413. Fator de depreciação (Fd) Diminuição do fluxo luminoso (φ ) ao logo do tempo, seja por desgaste natural ou acúmulo de poeira nas luminárias.

Índice do recinto (K) Relação entre as dimensões do local. Índice de reflexão do local Coeficiente de reflexão do teto, parede e piso respectivamente. Os valores de reflexão dependem diretamente da textura e cores do ambiente. Logo texturas lisas e de coloração clara refletem mais luz. Texturas rugosas e escuras refletem menos luz. Fator de utilização de uma luminária(Fu) Relação entre índice do recinto e índices de reflexão do local.

K Índice de reflexão TETO PAREDE PISO

7. Projeto de iluminação 7. 1 Determinar nível de iluminamento médio (Em) Consultar TABELA 1 - ABNT NBR 5413 Tabela 1 – Iluminâncias por classe de tarefas visuais; NBR 5413/1992

Consultar - Iluminâncias em lux, por tipo de atividade (valores médios em serviço) - ABNT NBR 5413 Consultar - TABELA 2 - ABNT NBR 5413 Tabela 2 – Fatores determinantes da iluminação adequada. ABNT NBR 5413/1992 a) analisar cada característica para determinar o seu peso (-1, 0 ou +1); b) somar os três valores encontrados, algebricamente, considerando o sinal; c) usar a iluminância inferior do grupo, quando o valor total for igual a -2 ou -3; a iluminância superior, quando a soma for +2 ou +3; e a iluminância média, nos outros casos.

7. 2 Determinar o fluxo luminoso total (Φ ) 7. 2 Determinar o número de lâmpadas (n ) Sendo: Φ - fluxo luminoso de total Em - nível de iluminamento, determinado pela NBR 5413 A - área do recinto Fu - fator de utilização encontrado a partir do índice k em função da reflexão de teto/parede/piso Fd - fator de depreciação (Fd = 1, 25 para boa manutenção; Fd = 1, 67 para manutenção crítica n - quantidade de lâmpadas φ - fluxo luminoso de uma lâmpada BF - fator de fluxo luminoso do reator (considerar apenas quando utilizado com lâmpadas de descarga)