Curso de Projetos de Iluminação Eficiente
Professor Tomaz Nunes Cavalcante
Conteúdo do Curso
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Introdução.
Conceito de Eficiência Energética.
Conceitos de Iluminação.
Luminotécnica.
Avaliação financeira de Projetos de
Iluminação.
Introdução
• A iluminação é um dos fatores de maior
relevância no que tange ao consumo de
energia elétrica. Chegando a ser responsável
por aproximadamente 20% de toda energia
consumida no país e por mais de 40% da
energia consumida pelo setor de comércio e
serviços.
Introdução
• Como a energia elétrica é a maior despesa da
iluminação, a chave da redução dos custos de
iluminação é diminuir a quantidade de
eletricidade para determinado nível de
iluminamento. Assim, o que se paga por
energia elétrica para sistemas de iluminação
está diretamente relacionado com a eficiência
luminosa da lâmpada utilizada.
Introdução
• Reduzir
o
consumo
não
significa
necessariamente diminuir a iluminação. É
suficiente que se utilize equipamentos mais
adequados e bem planejados, proporcionando
conforto visual, despertando a atenção e
estimulando a eficiência energética.
Conceito de Eficiência Energética
• A Eficiência Energética é definida como a
busca de redução do consumo de energia
elétrica, sem prejuízo `a atividade de uso
desta.
PERDAS <=> EQUIPAMENTOS E / OU
PROCESSOS
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA
Conceito de Eficiência Energética
• O combate ao desperdício de energia elétrica,
apoia-se em três pilares:
• Pessoas;
• Informação;
• Tecnologia.
Conceito de Eficiência Energética
kWh
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• FLUXO ILUMINOSO OU POTÊNCIA LUMINOSA
É a energia radiante que afeta o olho nu durante 1 segundo.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• FLUXO ILUMINOSO OU POTÊNCIA LUMINOSA
É uma das unidades fundamentais em
engenharia de iluminação, dada como a
quantidade total de luz emitida por uma
fonte, em sua tensão nominal de
funcionamento.
Símbolo = L
Unidade = Lumens
Lúmen () = 1/ 680 W
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• INTENSIDADE LUMINOSA
É a quantidade de luz que uma fonte emite
por unidade de ângulo sólido (lúmen / esfero
radiano) projetado em uma determinada
direção.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• INTENSIDADE LUMINOSA
O valor está diretamente ligado à direção
desta fonte de luz. A intensidade luminosa é
expressa em candelas (cd) e, em algumas
situações, em candela /1000 lumens.
Símbolo = I
Unidade = Candela
Candela (I) = /w
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• LUMINÂNCIA
É a intensidade luminosa
de uma fonte de luz
produzida ou refletida por
uma superfície iluminada.
Esta relação é dada entre
candelas
e
metro
quadrado
da
área
aparente (cd/m2).
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• LUMINÂNCIA
A luminância depende tanto do nível de
iluminação ou iluminância, quanto das
características de reflexão das superfícies.
Símbolo = L
Unidade = cd /m2
Candela/m2 (L) = I/S x Cos 
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
•
ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTO
É o fluxo luminoso que incide sobre uma superfície situada a uma certa
distância da fonte, ou seja, é a quantidade de luz que está chegando em um
ponto. Esta relação é dada entre a intensidade luminosa e o quadrado da
distância (l/d2).
• A iluminância pode ser medida através de um luxímetro, porém, não pode
ser vista. O que é visível são as diferenças na reflexão da luz. A iluminância é
também conhecida como níveis de iluminação.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTO
Símbolo = E
Unidade = lux (lx)
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
Iluminância x Luminância
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• NBR - 5413
Tipo de Atividade
Trabalho não contínuao ou de transição, como: circulação,
sanitário, dormitório, depósito, saguão, sala de espera, etc
Trabalho simplificado com requisitos visuais limitados, como:
sala decontrole, sala de aula, arquivo, indústria, etc.
Tarefa realizada continuamente, com requisitos visuais
normais, como:escritórios, bancos, bibliotecas, lojas, etc.
Situações onde se exige visualização de detalhes, como
em exposição em vitrine ou display, desenho, etc.
E (min) E (méd) E (máx)
100
150
200
200
300
500
300
500
750
750
1000
1500
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
Norma de Iluminamento para hospitais
Mínimo Médio
Máximo
sala dos médicos ou enfermeiras:
- geral
100
150
200
- mesa de trabalho
300
500
750
quarto de preparação
150
200
300
arquivo
100
150
200
farmácia:
- geral
150
150
300
- mesa de trabalho
300
500
750
trabalho com radioisótopos:
- laboratório
radioquímico
300
300
750
- salão de medidas
150
200
300
- mesa de trabalho
300
500
750
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU
CURVA FOTOMÉTRICA
É a representação da Intensidade Luminosa
em todos os ângulos em que ela é direcionada
num plano.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU
CURVA FOTOMÉTRICA
A curva de distribuição luminosa é
apresentada em coordenadas polares
(cd/1000 lm) para diferentes planos. São estas
curvas que indicam se a lâmpada ou luminária
tem uma distribuição de luz concentrada,
difusa, simétrica, assimétrica, etc.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU
CURVA FOTOMÉTRICA
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU
CURVA FOTOMÉTRICA
LCQ
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA OU
CURVA FOTOMÉTRICA
LSA
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• FATOR DE UTILIZAÇÃO
É o fluxo luminoso emitido por uma
lâmpada sobre influência do tipo de
luminária e da conformação física do
ambiente onde ele se propagará. Indica,
portanto, a eficiência luminosa do conjunto
lâmpada, luminária e ambiente.
UNIDADES FOTOMÉTRICAS
• ÍNDICE DO AMBIENTE (RCR)
É a relação entre as dimensões do local, tanto
para iluminação direta como indireta.
• REFLETÂNCIA:
Relação entre o fluxo luminoso refletido e o
fluxo luminoso incidente sobre uma
superfície. É medida geralmente em
porcentagem.
LEIS FUNDAMENTAIS DA
LUMINOTÉCNICA
• LEI DO INVERSO DO QUADRADO DA
DISTÂNCIA
Para uma mesma fonte luminosa, o
iluminamento em diversas superfícies situadas
perpendicularmente a direção da radiação, é
diretamente proporcional ao quadrado da
distância que o separa da fonte.
I
E 2
d
LEIS FUNDAMENTAIS DA
LUMINOTÉCNICA
• LEI DO COSENO
O iluminamento em um ponto qualquer de
uma superfície é proporcional ao co-seno do
ângulo de incidência dos raios luminosos no
ponto considerado.
I. cos 
E
2
d
VARIÁVEIS DE UM PROJETO EFICIENTE
DE ILUMINAÇÃO
•
•
•
•
TIPO DE LUMINÁRIA;
TIPO DE REATOR (DESCARGA);
COR TETO, PAREDE E PISO;
CONTROLE AUTOMATIZADO DO SISTEMA DE
ILUMINAÇÃO;
• TIPO DE LÂMPADA;
• APROVEITAMENTO DA ILUMINAÇÃO NATURAL.
LUMINÁRIA
A principal característica de desempenho
elétrico exigido de uma Luminária é a boa
refletância do seu corpo interno.
REATOR
• O Princípio na especificação do reator para as
lâmpadas de descargas é a utilização de
reatores do tipo eletrônicos.
COR DE TETO, PAREDES E PISOS
• PRINCÍPIO BÁSICO:
“Utilizar, na medida do possível, cores claras.”
LÂMPADAS
• ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR
É o valor que representa a capacidade que
tem as lâmpadas de apresentarem um
espectro de luz que melhor determine a cor
de certo corpo ou seja, um espectro que
melhor se aproxime do espectro da luz solar.
LÂMPADAS
• ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR
LÂMPADAS
• TEMPERATURA DE COR
É a temperatura na qual um corpo negro
emite luz na cor idêntica a emitida pela
lâmpada a ser comparada, indica a aparência
de cor de luz, ou a sensação de Tonalidade de
Cor de diversas lâmpadas.
Símbolo = K
Unidade = Kelvin
LÂMPADAS
• TEMPERATURA DE COR
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.
LÂMPADAS
• INCANDESCENTES
Operam através do aquecimento de um fio
fino de tungstênio pela passagem de corrente
elétrica.
Apenas 10% de toda a energia consumida por
essa lâmpada transforma-se em luz. O resto se
transforma em calor, o que gera uma
eficiência luminosa menor que 18 Im/W.
LÂMPADAS
• FLUORESCENTES
São lâmpadas que utilizam descarga elétrica
através de um gás. Consiste em um tubo
cilíndrico de vidro revestido de material
fluorescente (cristais de fósforo), contendo vapor
de mercúrio a baixa pressão em seu interior e,
portanto em suas extremidades eletrodos de
tungstênio. Necessitam para seu funcionamento
de um reator e um starter. São utilizadas na
iluminação geral.
LÂMPADAS
• FLUORESCENTES COMPACTAS
LÂMPADAS
• VAPOR DE MERCÚRIO
Com bulbo semelhante ao das incandescentes, operam
como as fluorescentes, através da descarga elétrica
numa mistura de vapor de mercúrio com pequena
quantidade de argônio, atingindo altas pressões
internas durante o funcionamento.
São usadas na iluminação pública e na iluminação de
pátios, estacionamentos, áreas livres, depósitos, onde
a reprodução precisa de cores não é exigida. É
recomendável o seu uso na área industrial.
LÂMPADAS
• MULTIVAPOR METÁLICO
São lâmpadas de mercúrio a alta pressão em
que a radiação é proporcionada por iodeto de
ítrio, tálio e sódio adicionados ao mercúrio.
Necessitam para seu funcionamento de um
reator e um ignitor.
LÂMPADA
• EFICIÊNCIA LUMINOSA
É a relação entre o fluxo luminoso emitido e a
energia elétrica consumida (potência).
É útil para averiguarmos se um determinado
tipo de lâmpada é mais ou menos eficiente do
que outro.
Unidades = Lúmen por Watt (lm / W)
LÂMPADA
•
EFICIÊNCIA LUMINOSA
LÂMPADA
• VIDA ÚTIL
LÂMPADAS
POTÊNCIA
FLUXO
(Watts)
LUMINOSO
LUMINOSA
(lumens)
(lm/Watts)
40
60
100
150
470
780
1.480
2.360
11,8
13,0
14,8
15,7
Incand.
36
410
12,8
Econômica
54
710
14,6
67
90
950
1.320
15,8
16,4
TIPO DE
LÂMPADA
Incand.
Comum
EFICIÊNCIA VIDA MÉDIA
(horas)
VANTAGENS DESVANTAGENS
1.000
Iluminação
Baixa
eficiência
Ligação imediata
geral
luminosa e, por
sem necessidade
localizada de isto, custo de uso
de dispositivos
interiores.
elevado;
alta
auxiliares
Tamanho
produção de calor,
1.000
OBSERVAÇÃO
LÂMPADAS
TIPO DE
LÂMPADA
POTÊNCIA
FLUXO
EFICIÊNCIA
VIDA MÉDIA
(Watts)
LUMINOSO
LUMINOSA
(horas)
(lumens)
(lm/Watts)
160
3.000
18,8
Mista
6.000
VANTAGENS
DESVANTAGENS
Substituem lâmpadas
incandescentes normais
Custo elevado;
de elevada potência.
Pequeno Volume.
demora 5 min para
atingir 80% do fluxo
luminoso
OBSERVAÇÃO
Não necessita de
dispositivos
auxiliares, e é ligada
somente em 220
Volts.
250
5.500
22,0
Boa vida média.
500
80
13.500
3.500
27,0
43,8
Boa eficiência
Necessita de
125
6.000
48,0
luminosa, pequeno volume,
longa
dispositivos
12.600
50,4
vida
auxiliares
22.000
55,0
Vapor
de
250
Mercúrio
400
15.000
média.
(reator) e é ligada somente
em 220 V.
LÂMPADAS
TIPO DE
LÂMPADA
POTÊNCIA
FLUXO
EFICIÊNCIA
(Watts)
LUMINOSO
LUMINOSA
(lumens)
(lm/Watts)
Flúores.
15
850
56,7
Comum
20
30
40
1.060
2.000
2.700
53,0
69,2
69,4
Flúores.
60
85
110
16
3.850
5.900
8.300
1.020
64,2
69,4
75,5
63,7
Econômica
32
2.500
78,1
5
7
9
11
13
250
400
600
900
900
50,0
57,1
66,7
82,0
69,2
Flúores.
H.O.
Flúores.
Compacta
VIDA
MÉDIA
(horas)
7.500
10.000
10.000
7.500
5.000
VANTAGENS
DESVANTAGEN
S
Ótima eficiência
Custo elevado
luminosa, longa
vida útil, baixo
custo de
funcionamento,
Boa reprodução
de cores. Boa
vida média.
de instalação.
OBSERVAÇÃO
Necessita de
dispositivos auxiliares
(reator+starter ou
somente reator de
partida rápida).