UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL CURSO: INSTALACIONES ELECTRICAS MODULO 4 Profesor del Curso : MSc. César L. López Aguilar Ingeniero Mecánico Electricista CIP 67424 EJEMPLO DE CALCULO DE ILUMINACION 16/06/2013 Ing. César López Aguilar 1 Queremos diseñar una instalación de alumbrado para una oficina con las siguientes dimensiones: 12 m de largo por 4 m de ancho y 3 m de alto. La altura del plano de trabajo es de 0.95 m sobre el suelo. Para ello se utilizarán lámparas del tipo fluorescentes de 60 W y un flujo de 4600 lm. Nos planteamos escoger entre los siguientes tipos de luminarias: 7 y 8; cuyas tablas nos ha suministrado el fabricante. Otros datos: A nivel del plano de trabajo, existe un nivel mínimo de iluminación natural de 0 lux. El nivel de iluminación recomendado para las actividades que se desarrollarán en el local es de 150 lux en el plano de trabajo. El factor de mantenimiento para las luminarias se considera 0.7 El techo tiene un coeficiente de reflexión 0.5 y el de las paredes es de 0.3. El coeficiente de reflexión del suelo es de 0.1. Por las características del local, de las luminarias y de las actividades que en él se desarrollan, la altura sobre el suelo de la instalación de alumbrado, debe ser de 2.5. Determinar la solución más apropiada. 16/06/2013 Ing. César López Aguilar 2 16/06/2013 Ing. César López Aguilar 3 RESULTADOS 16/06/2013 Tipo de luminaria más adecuado 8 Número total de luminarias necesarias 24 Potencia total instalada 2880 W Ing. César López Aguilar 4 Solución Este es un ejemplo de problema resuelto con el método de los lúmenes. Tenemos una Oficina que queremos iluminar con una iluminación homogénea de 150 lx. Datos de entrada: Dimensiones del local: largo: 12 m ancho: 4 m altura total: 3 m altura del plano de trabajo: 0.95 (nos piden la iluminancia a nivel del plano de trabajo) Altura de la luminaria respecto al suelo (altura de suspensión) : 2.5 m. Nivel de iluminancia media. Nos piden 150 lx Lámparas. Usaremos dos lámparas fluorescentes de 60 W por luminaria, de 4600 lm de flujo. altura de plano de trabajo: h = 2.5-0.95= 1.55 m índice del local (k). Dado el tipo de luminarias propuestas (de iluminación directa), nos encontramos con un caso de iluminación directa. Por lo tanto: K = 12x4/1.55*(12+4) = 1.9 16/06/2013 Ing. César López Aguilar 5 Coeficientes de reflexión. Los coeficientes del techo, pared y suelo se suministran en el enunciado. Techo Coeficiente de reflexión Paredes 0.5 Suelo 0.3 0.1 Determinación del coeficiente de utilización (η). A partir de los factores de reflexión y el índice del local se leen en las tablas los factores de utilización. En este caso particular deberíamos interpolar ya que no disponemos de valores para k = 1.9; pero como la diferencia entre el coeficiente para 7 y 8 es muy pequeña podemos aproximar con los valores de 2. Luminaria 7 Luminaria 8 Coeficiente de utilización (η) 0.33 0.39 Factor de mantenimiento. En este caso los valores vienen incluidos en las tablas de las luminarias, que coinciden con los datos del enunciado : 0.7 Cálculos: Cálculo del flujo luminoso total. Φ LUMINARIA 7 : Φ = 150*12*4/0.33*0.7=31169 Lm LUMINARIA 8 : Φ = 150*12*4/0.39*0.7=26374 Lm 16/06/2013 Ing. César López Aguilar 6 Por último se calcula el número mínimo de luminarias necesarias. Este es un valor de referencia pues es normal que al emplazar las luminarias y hacer las comprobaciones posteriores necesitemos un número mayor de ellas. N(7) = 31169/2*4600= 3.38 N(8) = 26374/2*4600= 2.86 Emplazamiento de las luminarias: Finalmente sólo nos queda distribuir las luminarias sobre la planta del local y comprobar que la distancia de separación entre ellas es inferior a la máxima admisible. N ancho= √(4*4/12) = 1.154 , puedo seleccionar 2, 1 a lo ancho y dos a lo largo; 2 a lo ancho y 3 a lo largo y así sucesivamente hasta que la distancia de separación entre ellas es inferior a la máxima admisible N largo = 1.154*12/4 = 3.46, puedo seleccionar, 4, 1 a lo ancho y dos a lo largo; 2 a lo ancho o 5 lo largo y así sucesivamente hasta que la distancia de separación entre ellas es inferior a la máxima admisible. En la siguiente tabla se muestra dos escenarios. 16/06/2013 Ing. César López Aguilar 7 Luminaria Luminaria 8 7 Ancho N luminarias Separación (m) (e) Separación de las paredes (m) Luminaria Luminaria 8 7 Ancho 3 3 N luminarias 4/3 = 1.33 4/3 = 1.33 Separación (m) (e) Separación de las 1.33/2=1.17 1.33/2=1.17 (e/2) paredes (m) Largo 3 3 4/3 = 1.33 4/3 = 1.33 1.33/2=1.17 1.33/2=1.17 (e/2) Largo N luminarias 7 7 N luminarias 8 8 Separación (m) 12/7=1.714 12/7=1.714 Separación (m) 12/8=1.50 12/8=1.50 Separación de las paredes (m) 1.714/2 =0.86 1.714/2 = 0.86 Separación de las paredes (m) 1.50/2 =0.75 1.50/2 = 0.75 Separación máxima entre luminarias (m) Cumple los criterios Número total de luminarias 1.1 · hm = 1.705 NO 1.0 · hm = 1.550 NO 3·7 = 21 3*7 = 21 Separación máxima 1.1 · hm = 1.0 · hm = entre luminarias (m) 1.705 1.550 Cumple los criterios SI SI Número total de 3·8 = 24 3*8 = 24 luminarias SE SELECCIONA LUMINARIA 8, más se aproxima e ≤ dmax 1.50 ≤1.55 8 PODRIA SELECCIONARSE LUMINARIA 7 16/06/2013 Ing. César López Aguilar RESULTADOS Tipo de luminaria más adecuado 8 Número total de luminarias necesarias 24 Potencia total instalada 2880 W Comprobación de los resultados para la LUMINARIA 3: A nivel del plano de trabajo, la iluminancia total será: Em= 48*4600*0.39*0.7/12*4=1255 Lx. 16/06/2013 Ing. César López Aguilar 9