UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA LABORATORIO DE ALUMBRADO E INSTALACIONES ELÉCTRICAS UNIDAD TEMÁTICA 1 Fundamentos de Iluminación, fotometría Práctica#5 Reporte de método de lumen. Alumno: Matricula:1867762 Día: LUIS MANUEL GOMEZ MANCILLA Brigada:615 SABADO Hora:V4 10 puntos Ponderación. Instructor: Ing. Hiram Flores Cruz San Nicolás de los Garza, 18 de marzo de 2023 COMPETENCIAS PARTICULARES Identificar el diseño de un sistema de iluminación basado en el método de lumen ó cavidad zonal, para determinar número de luminarios requeridos o iluminancia obtenida en espacios interiores, en una simulación por computadora. ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE Desarrollar un cálculo completo de alumbrado interior utilizando el método de cavidad zonal para una aplicación real en sistema computacional. Realizar mediciones en sitio de lo cual se deberá entregar un reporte. (ej. Visual lighting) CONTENIDO 1-Reporte de espectro de luz visible 2-Reporte de fotometría, Lámparas, luminarias y equipo auxiliar. 3-Reporte fotometría, maqueta de lámpara, controles de iluminación. 4-Reporte de fotometría, curva de candela 5-Reporte de método de lúmenes. 6-Reporte de simulación en de método de lumen. 7-Reporte de NOM-025-STPS mediciones de iluminancia. Índice Introducción ........................................................................................................................................ 4 Desarrollo ............................................................................................................................................ 5 Conclusiones ..................................................................................................................................... 12 Introducción El método de lumen es una técnica utilizada en el diseño y la fabricación de estructuras tubulares, como tuberías y conductos. Este método implica la creación de una estructura tubular mediante la extrusión de una lámina de metal a través de un molde con forma de tubo. Una vez que se ha creado la estructura tubular básica, se puede utilizar el método de lumen para crear orificios o canales dentro de la tubería. Esto se logra mediante la introducción de un alambre o varilla en el interior de la tubería y la aplicación de presión para crear una abertura. El alambre o varilla se retira y la abertura resultante se puede utilizar para una variedad de propósitos, como la ventilación o la inserción de otros componentes. El método de lumen tiene varias ventajas sobre otros métodos de fabricación de tuberías y conductos. Por ejemplo, permite la creación de estructuras tubulares con orificios precisos y bien definidos, lo que puede mejorar el rendimiento y la eficiencia de los sistemas que utilizan estas tuberías. Además, el método de lumen puede ser utilizado para crear tuberías y conductos de formas y tamaños personalizados, lo que puede ser útil en una variedad de aplicaciones. En general, el método de lumen es una técnica interesante y útil para la fabricación de estructuras tubulares y puede tener aplicaciones en una amplia variedad de industrias y campos de ingeniería. Desarrollo I.- II.- III.- Datos del Disenador Nombre Luis Manuel Gomez Mancilla Cedula Profesional 1867762 Fecha del calculo 17/03/2023 Datos del proyecto Nombre del proyecto Nave bodega Direccion Escobedo NL Mexico Giro de la empresa Privada Datos del sistema de iluminacion A.-Datos de la lampara Tipo Vapor de sodio HPS-400W-LU400 Potncia electrica 1,000.0 Flujo luminoso inicial Flujo luminoso promedio [Lm] 71,000.0 [Lm] Indice de rendimineto de color 70.0 Temperatura del color 3,900.0 Vida util de la lampara [W] 110,000.0 13,000.0 [%] [Kelvin] [h] *Basado en un encendido de 10 h Silvana Marca III.- Datos del sistema de iluminacion B.-Datos del luminario Tipo TH 1000M E22 (LEG 2, SC= 1.0) Dimensiones Vertical Cylinder (Dia:18",H:17") Cantidad de lamparas 1.0 III.- [pza] Silvania Marca Datos del sistema de iluminacion C.-Datos Fotometricos del luminario III.- SC-Horizonta 1.69 [pu] SC-Vertical 1.69 [pu] Datos del sistema de iluminacion D.-Datos del balastro Balastro Rango de tension operable Corriente electrica Electromagnetico 127/220/240/277 [VCA] 3.55/2.10/1.90/1.70 A Potncia electrica 464.0 [W] 60.0 [H] Frecuencia de operacion Tipo de arranque Catalogo sugerido Marca Ver diagrama de conexion electrica 71A9937500DML ADVANCE [1] Datos generales del proyecto Nombre del proyecto Direccion del proyecto Nivel de iluminación de diseño *Es la iluminancia promedio deseada sobre el plano horizontal de trabajo Diseñador Cedula Profesional Fecha del calculo Nave bodega Escobedo NL Mexico EPROMEDIO Φ CU LLF = TOTAL A 1,000 [Lux] LUIS MANUEL GOMEZ MANCILLA 1867762 17/03/2023 [2] Datos tecnicos del equipo de iluminacion Tipo Vapor de sodio HPS-400W-LU400 Flujo luminoso inicial Flujo luminoso promedio 110,000 71,000 [lm] [lm] Potencia por lampara Cantidad de lamparas Potncia electrica 1000 1 464 [W] [pza] [W] [3] Diagrama de cuerpo libre del área a iluminar Alto (H) Largo (L) Ancho (W) 5 h CT (L CT + WCT ) L CT + WCT 1.00 Cavidad de techo Cavidad de local ICL = 5 hCL (L CL + WCL ) L CL + WCL 12.00 ICP = 5 hCP (L CP + WCP ) L CP + WCP 1.00 14 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DEL LOCAL ICT = Cavidad de piso Unidades en metros Largo (L) Ancho (W) Alturo (H) Área 60 60 14 3600 Plano de trabajo [m] [m] [m] [m x m] Índice de cavidad del Techo Índice de cavidad del Local Índice de cavidad del Piso 0.17 RCT 2.40 RCC 0.17 RCP Plano de luminario 12.0 [m] 1.0 [m] [4] Seleccion de las relfectancias del local Tabla 2 de la NOM-025-STPS-Vigente “Niveles máximos permisibles del factor de reflexión” RCC RCW RCF 80 [%] 30 [%] 20 [%] RCAVIDAD DE TECHO-Efectiva RCAVIDAD DE PISO-Efectiva 74 [%] 19 [%] Valores tipicos areas comerciales Valores tipicos industria ligera Valores tipicos industria pesada %TECHO-%PAREDES-%PISO 80, 50, 20 50, 30, 10 0, 30, 10 [%] [%] [%] [5] Seleccion de Coeficiente de Utilizacion Coeficiente de Utilización (CU) K CU-Corregido 0.73 [pu] 0.93 [pu] 0.55 [pu] En ausencia de este dato, se puede asumir: Lumianrios con balastro electromagnético Lumianrios con balastro electrónico 0.4-0.6 0.6-0.9 [pu] [pu] [6] Determinar el Light Loss Factor (LLF) Light Loss Factor = 0.512 A) B) C) D) Factores Recuperables Lamp Burnout Factor Lamp Lumen Depreciation Luminaire Dirt Depreciation Room Surface Dirt Depreciation A) B) C) D) Factores No Recuperables Luminaire Ambient Temperature Luminaire Voltage Ballast Factor Luminaire Surface Depreciation 0.93 0.54 0.95 1.00 LLF = LBOLLDLDDRSDD LATLV BF LV LSD pu [LBO] [LLD] [LDD] [RSDD] 1.00 1.00 1.00 1.00 [LAT] [LV] [BF] [LSD] Cantidad de luminarios requeridos 30 [pza] Area de cobertura por luminario 120.00 FM = LLD LDD Factor de conservacion 0.51 [FM] Flujo Luminoso Medio LLD = 1.0 Flujo Luminoso Inicial En ausencia de este dato, se puede asumir: Factor 0.4-0.50 0.5-0.60 0.7-0.85 Ambiente malo regular bueno [7] Aplicacion basica del metodo del lumen para interiores Luminarios = [m2] Ac = Numero E A Φ TOTAL Total de lumenes requeridos CU LLF = = Lumenes por luminario Φ LUMINARIO # Lamparas Lm Luminario Lampara Area total de luminarios [8] Calculo de la densidad de potencia electrica DPEA 3.9 [W/m2] DPEA = W m2 [9] Calculo del espaciamineto entre luminarios Espaciamineto base (S-real) Columnas Filas 11.0 [m] *El espaciamiento entre luminarios se determinara obteniendo la raiz cuadrada del area de cobertura 5 [Luminarios] *Representa el valor aproximado de luminarios en cada fila 5 [Luminarios] *Representa el valor aproximado de luminarios en cada hilera SC-Filas 1.53 [pu] 1.53 [pu] Sreal = Ac = No Filas = No WxL N Largo Ac Columnas = Ancho Ac *Dato del fabricante SC-Columnas *Dato del fabricante Smax-Filas Smax-Columnas 12.00 [m] *Espaciamiento maximo entre FILAS, no se debe violar este valor evitando zonas obscuras entre luminarios Smax - FILAS 12.00 [m] *Espaciamiento maximo entre COLUMNAS, no se debe violar este valor evitando zonas obscuras entre luminarios Smax - COLUMNAS El espaciamiento entre FILAS es adecuado El espaciamiento entre COLUMNAS es adecuado 91% 91% = SCFILAS MHWP = SCCOLUMNAS MHWP I.- II.- III.- Datos del Disenador Nombre Luis Manuel Gomez Mancilla Cedula Profesional 1867762 Fecha del calculo 17/03/2023 Datos del proyecto Nombre del proyecto REMODELACION Direccion SANTIAGO NUEVO LEON Giro de la empresa Privada Datos del sistema de iluminacion A.-Datos de la lampara Tipo ADITIVO METALICO ED 37 Potncia electrica 400.0 [W] Flujo luminoso inicial 36,000.0 [Lm] Flujo luminoso promedio 25,200.0 [Lm] Indice de rendimineto de color 30.0 Temperatura del color 4,000.0 Vida util de la lampara 20,000.0 [%] [Kelvin] [h] *Basado en un encendido de 10 h PHILIPS Marca III.- Datos del sistema de iluminacion B.-Datos del luminario Tipo TH 1000M E22 (LEG 2, SC= 1.0) Dimensiones Vertical Cylinder (Dia:18",H:17") Cantidad de lamparas 1.0 Silvania Marca III.- [pza] Datos del sistema de iluminacion C.-Datos Fotometricos del luminario III.- SC-Horizonta 2.6 [pu] SC-Vertical 2.6 [pu] Datos del sistema de iluminacion D.-Datos del balastro Balastro Rango de tension operable Corriente electrica Electromagnetico 127/220/240/277 [VCA] 3.55/2.10/1.90/1.70 A Potncia electrica 464.0 [W] 60.0 [H] Frecuencia de operacion Tipo de arranque Catalogo sugerido Marca Ver diagrama de conexion electrica 71A9937500DML ADVANCE [1] Datos generales del proyecto Nombre del proyecto Direccion del proyecto Nivel de iluminación de diseño *Es la iluminancia promedio deseada sobre el plano horizontal de trabajo [2] REMODELACION SANTIAGO NUEVO LEON 1,000 Φ TOTAL CU LLF A LUIS MANUEL GOMEZ MANCILLA 1867762 17/03/2023 Datos tecnicos del equipo de iluminacion Tipo ADITIVO METALICO ED 37 Flujo luminoso inicial Flujo luminoso promedio [3] Diseñador Cedula Profesional Fecha del calculo [Lux] EPROMEDIO = 36,000 25,200 [lm] [lm] Potencia por lampara Cantidad de lamparas Potncia electrica 400 1 464 [W] [pza] [W] Diagrama de cuerpo libre del área a iluminar Alto (H) Largo (L) Ancho (W) 0.00 Cavidad de techo Cavidad de local ICL = 5 h CL (L CL + WCL ) L CL + WCL 0.50 ICP = 5 hCP (L CP + WCP ) L CP + WCP 5.50 6 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DEL LOCAL 5 h CT (L CT + WCT ) L CT + WCT ICT = Cavidad de piso Unidades en metros Largo (L) Ancho (W) Alturo (H) Área 60 60 6 2400 Plano de trabajo [4] [m] [m] [m] [m x m] Índice de cavidad del Techo Índice de cavidad del Local Índice de cavidad del Piso 0.00 RCT 0.11 RCC 1.26 RCP Plano de luminario 0.5 [m] 5.5 [m] Seleccion de las relfectancias del local Tabla 2 de la NOM-025-STPS-Vigente “Niveles máximos permisibles del factor de reflexión” [5] RCC RCW RCF 30 [%] 10 [%] 20 [%] RCAVIDAD DE TECHO-Efectiva RCAVIDAD DE PISO-Efectiva 74 [%] 19 [%] %TECHO-%PAREDES-%PISO 80, 50, 20 50, 30, 10 0, 30, 10 [%] [%] [%] Seleccion de Coeficiente de Utilizacion Coeficiente de Utilización (CU) K CU-Corregido 0.48 [pu] 0.93 [pu] 0.45 [pu] En ausencia de este dato, se puede asumir: [6] Valores tipicos areas comerciales Valores tipicos industria ligera Valores tipicos industria pesada Lumianrios con balastro electromagnético Lumianrios con balastro electrónico 0.4-0.6 0.6-0.9 [pu] [pu] Determinar el Light Loss Factor (LLF) Light Loss Factor = 0.588 A) B) C) D) Factores Recuperables Lamp Burnout Factor Lamp Lumen Depreciation Luminaire Dirt Depreciation Room Surface Dirt Depreciation A) B) C) D) Factores No Recuperables Luminaire Ambient Temperature Luminaire Voltage Ballast Factor Luminaire Surface Depreciation 1.00 0.70 0.84 1.00 LLF = LBOLLDLDDRSDD LATLV BF LV LSD pu [LBO] [LLD] [LDD] [RSDD] 1.00 1.00 1.00 1.00 [LAT] [LV] [BF] [LSD] Cantidad de luminarios requeridos 130 [pza] Area de cobertura por luminario 18.46 FM = LLD LDD Factor de conservacion LLD = 0.53 [FM] Flujo Luminoso Medio 1.0 Flujo Luminoso Inicial En ausencia de este dato, se puede asumir: Factor 0.4-0.50 0.5-0.60 0.7-0.85 [7] Ambiente malo regular bueno Aplicacion basica del metodo del lumen para interiores Luminarios = [8] Calculo de la densidad de potencia electrica [9] Calculo del espaciamineto entre luminarios DPEA Espaciamineto base (S-real) Columnas Filas 25.1 [m2] [W/m2] Ac = Numero DPEA = E A Φ TOTAL Total de lumenes requeridos CU LLF = = Lumenes por luminario Φ LUMINARIO # Lamparas Lm Luminario Lampara Area de total luminarios W m2 4.3 [m] *El espaciamiento entre luminarios se determinara obteniendo la raiz cuadrada del area de cobertura 14 [Luminarios] *Representa el valor aproximado de luminarios en cada fila 14 [Luminarios] *Representa el valor aproximado de luminarios en cada hilera SC-Filas 2.60 [pu] 2.60 [pu] Sreal = No No Ac = Filas = WxL N Largo Ac Columnas = Ancho Ac *Dato del fabricante SC-Columnas *Dato del fabricante Smax-Filas Smax-Columnas 12.00 [m] *Espaciamiento maximo entre FILAS, no se debe violar este valor evitando zonas obscuras entre luminarios Smax 12.00 [m] *Espaciamiento maximo entre COLUMNAS, no se debe violar este valor evitando zonas obscuras entre luminarios Smax El espaciamiento entre FILAS es adecuado El espaciamiento entre COLUMNAS es adecuado 36% 36% - FILAS = SCFILAS MHWP - COLUMNAS = SCCOLUMNAS MHWP I.- II.- III.- Datos del Disenador Nombre Luis Manuel Gomez Mancilla Cedula Profesional 1867762 Fecha del calculo 17/03/2023 Datos del proyecto Nombre del proyecto NAVE DE TORNO CNC Direccion SANTIAGO NUEVO LEON Giro de la empresa Privada Datos del sistema de iluminacion A.-Datos de la lampara Tipo VAPOR Potncia electrica 400.0 [W] Flujo luminoso inicial 50,000.0 [Lm] Flujo luminoso promedio 45,000.0 [Lm] Indice de rendimineto de color 30.0 Temperatura del color Vida util de la lampara [%] 21,000.0 [Kelvin] 40,000.0 [h] *Basado en un encendido de 10 h SILVANIA Marca III.- Datos del sistema de iluminacion B.-Datos del luminario Tipo TH 400 A15 (LEG 2, SC= 1.5) Dimensiones Vertical Cylinder (Dia:18",H:17") Cantidad de lamparas 1.0 III.- [pza] Silvania Marca Datos del sistema de iluminacion C.-Datos Fotometricos del luminario III.- SC-Horizonta 1.53 [pu] SC-Vertical 1.53 [pu] Datos del sistema de iluminacion D.-Datos del balastro Balastro Rango de tension operable Corriente electrica Electromagnetico 127/220/240/277 [VCA] 3.55/2.10/1.90/1.70 A Potncia electrica 464.0 [W] 60.0 [H] Frecuencia de operacion Tipo de arranque Catalogo sugerido Marca Ver diagrama de conexion electrica 71A9937500DML ADVANCE [1] Datos generales del proyecto Nombre del proyecto Direccion del proyecto Nivel de iluminación de diseño *Es la iluminancia promedio deseada sobre el plano horizontal de trabajo [2] NAVE DE TORNO CNC SANTIAGO NUEVO LEON 1,000 Φ TOTAL CU LLF A LUIS MANUEL GOMEZ MANCILLA 1867762 17/03/2023 Datos tecnicos del equipo de iluminacion Tipo VAPOR Flujo luminoso inicial Flujo luminoso promedio [3] Diseñador Cedula Profesional Fecha del calculo [Lux] EPROMEDIO = 50,000 45,000 [lm] [lm] Potencia por lampara Cantidad de lamparas Potncia electrica 400 1 464 [W] [pza] [W] Diagrama de cuerpo libre del área a iluminar Alto (H) Largo (L) 0.00 Cavidad de techo 5 h CL (L CL + WCL ) ICL = L CL + WCL 0.50 Cavidad de local 5 hCP (L CP + WCP ) L CP + WCP 5.50 ICP = Ancho (W) 6 DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE DEL LOCAL 5 h CT (L CT + WCT ) L CT + WCT ICT = Cavidad de piso Unidades en metros Largo (L) Ancho (W) Alturo (H) Área 60 60 6 2400 Plano de trabajo [4] [m] [m] [m] [m x m] Índice de cavidad del Techo Índice de cavidad del Local Índice de cavidad del Piso 0.00 RCT 0.11 RCC 1.26 RCP Plano de luminario 0.5 [m] 5.5 [m] Seleccion de las relfectancias del local Tabla 2 de la NOM-025-STPS-Vigente “Niveles máximos permisibles del factor de reflexión” [5] RCC RCW RCF 30 [%] 10 [%] 20 [%] RCAVIDAD DE TECHO-Efectiva RCAVIDAD DE PISO-Efectiva 74 [%] 19 [%] %TECHO-%PAREDES-%PISO 80, 50, 20 50, 30, 10 0, 30, 10 [%] [%] [%] Seleccion de Coeficiente de Utilizacion Coeficiente de Utilización (CU) K CU-Corregido 0.48 [pu] 0.93 [pu] 0.45 [pu] En ausencia de este dato, se puede asumir: [6] Valores tipicos areas comerciales Valores tipicos industria ligera Valores tipicos industria pesada Lumianrios con balastro electromagnético Lumianrios con balastro electrónico 0.4-0.6 0.6-0.9 [pu] [pu] Determinar el Light Loss Factor (LLF) Light Loss Factor = 0.588 LLF = LBOLLDLDDRSDD LATLV BF LV LSD pu A) B) C) D) Factores Recuperables Lamp Burnout Factor Lamp Lumen Depreciation Luminaire Dirt Depreciation Room Surface Dirt Depreciation 1.00 0.70 0.84 1.00 [LBO] [LLD] [LDD] [RSDD] A) B) C) D) Factores No Recuperables Luminaire Ambient Temperature Luminaire Voltage Ballast Factor Luminaire Surface Depreciation 1.00 1.00 1.00 1.00 [LAT] [LV] [BF] [LSD] Cantidad de luminarios requeridos 130 [pza] Area de cobertura por luminario 18.46 FM = LLD LDD Factor de conservacion LLD = 0.53 [FM] Flujo Luminoso Medio 1.0 Flujo Luminoso Inicial En ausencia de este dato, se puede asumir: Factor 0.4-0.50 0.5-0.60 0.7-0.85 [7] Ambiente malo regular bueno Aplicacion basica del metodo del lumen para interiores Luminarios = [8] Calculo de la densidad de potencia electrica [9] Calculo del espaciamineto entre luminarios DPEA Espaciamineto base (S-real) Columnas Filas 25.1 [m2] [W/m2] Ac = Numero DPEA = E A Φ TOTAL Total de lumenes requeridos CU LLF = = Lumenes por luminario Φ LUMINARIO # Lamparas Lm Luminario Lampara Area de total luminarios W m2 4.3 [m] *El espaciamiento entre luminarios se determinara obteniendo la raiz cuadrada del area de cobertura 14 [Luminarios] *Representa el valor aproximado de luminarios en cada fila 14 [Luminarios] *Representa el valor aproximado de luminarios en cada hilera SC-Filas 2.60 [pu] 2.60 [pu] Sreal = No No Ac = Filas = WxL N Largo Ac Columnas = Ancho Ac *Dato del fabricante SC-Columnas *Dato del fabricante Smax-Filas Smax-Columnas 12.00 [m] *Espaciamiento maximo entre FILAS, no se debe violar este valor evitando zonas obscuras entre luminarios Smax 12.00 [m] *Espaciamiento maximo entre COLUMNAS, no se debe violar este valor evitando zonas obscuras entre luminarios Smax El espaciamiento entre FILAS es adecuado El espaciamiento entre COLUMNAS es adecuado 36% 36% - FILAS = SCFILAS MHWP - COLUMNAS = SCCOLUMNAS MHWP Conclusiones En conclusión, el método de lumen es una técnica de fabricación altamente efectiva para la producción de estructuras tubulares con orificios precisos y definidos. Este método permite la creación de tuberías y conductos de forma personalizada, lo que puede ser útil en una variedad de aplicaciones en diversas industrias. Además, el método de lumen ofrece ventajas en términos de rendimiento y eficiencia de los sistemas que utilizan estas tuberías. Las aberturas precisas y bien definidas creadas mediante este método pueden mejorar la funcionalidad de los sistemas en los que se utilizan estas estructuras. En resumen, el método de lumen es una técnica innovadora y útil para la producción de estructuras tubulares. Su capacidad para crear orificios precisos y definidos, junto con la capacidad de personalizar la forma y el tamaño de las tuberías y conductos, lo convierten en una herramienta valiosa en una amplia variedad de aplicaciones en diversas industrias y campos de la ingeniería.
