Libro de instalaciones electricas

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Libro de instalaciones electricas

  1. 1. indice Página 1 de 4 INSTALACIONES ELÉCTRICAS Depósito Legal : Z-2761-1999-- ISBN 8470632108 ÍNDICE 1. DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA 1.1. SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA 1.2. ELECCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE UNA DISTRIBUCIÓN EN DERIVACIÓN 1.3. COMPARACIÓN DE LOS PESOS DE COBRE DE LOS DISTINTOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN 2. ESTABLECIMIENTO Y CÁLCULO DE LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN 2.1. REDES DE DISTRIBUCIÓN 2.2. ARTERIAS Y CENTROS DE TRANSFORMACIÓN 2.3. IMPOSIBILIDAD DE CALCULAR EXACTAMENTE UNA RED DE DISTRIBUCIÓN 2.4. CÁLCULO DE LA SECCIÓN DE UN DISTRIBUIDOR ABIERTO DEL QUE SE DERIVAN DIFERENTES ACOMETIDAS 2.5. CÁLCULO DE LA SECCIÓN DE UN DISTRIBUIDOR CERRADO DEL QUE SE DERIVAN DIFERENTES ACOMETIDAS 2.6. CÁLCULO DE LAS SECCIONES DE UN DISTRIBUIDOR ABIERTO RAMIFICADO 3. SISTEMAS DE TARIFACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA 3.1 AMBITO DE APLICACIÓN 3.2 DEFINICIÓN DE LAS TARIFASfile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICASindic... 28/03/2007
  2. 2. indice Página 2 de 4 3.3 CONDICIONES GENERALES DE LA APLICACIÓN DE LAS TARIFAS 3.4 DETERMINACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LA FACTURACIÓN 3.5 COMPLEMENTOS TARIFARIOS 3.6 TARIFAS ELÉCTRICAS 4. INTERRUPTORES 4.1. INTERRUPTORES 4.2. CONTACTORES 4.3. INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS 4.4. INTERRUPTORES TÉRMICOS 4.5. INTERRUPTORES MAGNÉTICOS 4.6. INTERRUPTORES MAGNETO-TÉRMICOS 4.6.1. APLICACIONES DE LOS MAGNETOTÉRMICOS 4.6.2. CURVAS DE DISPARO 4.7. INTERRUPTORES DIFERENCIALES 4.8. CORTACIRCUITOS FUSIBLES DE BAJA TENSIÓN 4.8.1. INTENSIDAD NOMINAL MÍNIMA ADMISIBLE EN UN FUSIBLE aM. 4.9. CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO EN UN PUNTO DE LA LÍNEA 5. INSTALACIONES INTERIORES DE VIVIENDAS 5.1. GRADO DE ELECTRIFICACIÓN DE VIVIENDAS 5.2. CARGA TOTAL CORRESPONDIENTE A UN EDIFICIO DE VIVIENDAS 5.3. CARGA TOTAL PARA EDIFICIOS COMERCIALES DE OFICINAS O DESTINADOS A UNA O VARIAS INDUSTRIAS 5.4. SUMINISTRO Y CONSUMO DE POTENCIA REACTIVA 5.5. COMPENSACIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA 5.6. CÁLCULO DEL CONDENSADOR DE CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA 5.7. COMPENSACIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA EN UNA INSTALACIÓNfile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICASindic... 28/03/2007
  3. 3. indice Página 3 de 4 5.8. TOMAS DE TIERRA 5.9. MEDIDA DE TOMAS DE TIERRA. TELURÓMETRO 6. CONCEPTO SPRECHER SOBRE LA PROTECCIÓN DE MOTORES 6.1. PROTECCIÓN DE MOTORES 6.1.1. PROBLEMAS ACTUALES SOBRE LA PROTECCIÓN DE MOTORES 6.2. RELÉS TÉRMICOS BIMETÁLICOS 6.3. INTERRUPTOR AUTOMÁTICO DE MOTOR 6.4. PROTECCIÓN CON SONDAS TÉRMICAS 6.5. PROTECCIÓN ELECTRÓNICA DE MOTORES 6.5.1. RELÉ ELECTRÓNICO DE PROTECCIÓN DE MOTOR CEF1 6.6. CRITERIOS DE ELECCIÓN DE UN SISTEMA DE PROTECCIÓN 7. ELECTRODOMÉSTICOS 7.1. HORNOS MICROONDAS 7.1.1. CONFIGURACIÓN DE UN HORNO MICROONDAS 7.1.2. DESCRIPCIÓN DE UN HORNO MICROONDAS 7.1.3. COMPROBACIÓN DE LA POTENCIA DE UN HORNO MICROONDAS 7.2. LAVADORAS 7.2.1. FUNCIONAMIENTO DE UNA LAVADORA 7.2.2. CIRCUITO ELÉCTRICO DE UNA LAVADORA 7.2.3. PROGRAMADOR 7.3. TERMOS ELÉCTRICOS 7.4. CALEFACCIÓN 7.4.1. COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN DEL CALOR K 7.4.2. DETERMINACIÓN DEL COEFIIENTE DE TRANSMISIÓN KG 7.4.3. PÉRDIDAS SUPLEMENTARIAS 7.4.4. PÉRDIDAS TOTALES DE CALOR 7.4.5. CONSUMOS DE LOS DISTINTOS SISTEMAS DE CALEFACCIÓN 7.4.6. GASTOS ANUALES DE CALEFACCIÓN 7.5. AIRE ACONDICIONADO 7.6. CALEFACCIÓN ELÉCTRICA 7.7. ACUMULADORES DE CALOR 7.8. BOMBA DE CALORfile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICASindic... 28/03/2007
  4. 4. indice Página 4 de 4 8. LUMINOTECNIA 8.1. LUMINOTECNIA 8.2. LÁMPARAS Y SUS COMPONENTES 8.2.1. LÁMPARAS DE INCANDESCENCIA 8.2.2. LÁMPARAS DE INCANDESCENCIA CON HALOGENUROS 8.2.3. LÁMPARAS FLUORESCENTES 8.2.4. PEQUEÑAS LÁMPARAS FLUORESCENTES 8.2.5. LÁMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO 8.2.6. LÁMPARAS DE LUZ MEZCLA 8.2.7. LÁMPARAS DE MERCURIO CON HALOGENUROS 8.2.8. LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO A BAJA PRESIÓN 8.2.9. LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO A ALTA PRESIÓN 8.2.10. REACTANCIAS DE DOS NIVELES DE POTENCIA 9. INSTALACIONES DE ALUMBRADO 9.1. INSTALACIONES DE ALUMBRADO 9.2. ALUMBRADO DE INTERIORES 9.3. REPRESENTACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS LUMINOSAS DE LAS LÁMPARAS Y LUMINARIAS 9.4. ALUMBRADO DE EXTERIORES 9.4.1. ALUMBRADO PÚBLICO VIARIO 9.4.2. ALUMBRADO INDUSTRIAL EXTERIOR 9.4.3. ALUMBRADO POR PROYECTORES 9.4.4. ALUMBRADO DEPORTIVOfile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICASindic... 28/03/2007
  5. 5. 1-1 Página 1 de 1 1.1. SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Se entiende por sistema de distribución de energía eléctrica a la disposición adoptada por losconductores y receptores, para lograr que la energía generada en las centrales pueda ser utilizada enlos lugares de consumo. Fundamentalmente, una distribución puede realizarse de dos maneras: en serie o en derivación. Distribución serie La distribución serie o a intensidad constante, consiste en conectar todos los receptores uno acontinuación del otro, de manera que la intensidad que pasa por uno de ellos, lo hace también através de todos los demás. Este sistema de distribución tiene la ventaja de utilizar un conductor de sección única, ya que laintensidad es la misma a lo largo de todo el circuito. El principal inconveniente lo tenemos en ladependencia que existe entre los receptores, ya que si uno cualquiera de ellos se interrumpiera, losdemás quedarían también fuera de servicio. Otro inconveniente del sistema de distribución serie, es el de tener que utilizar receptores cuyatensión de alimentación es variable con la potencia consumida, de manera que los receptores de granpotencia tendrán entre sus extremos tensiones muy elevadas. Por los motivos expuestos, la distribución serie solamente se utiliza en algunos casos muyconcretos, como pueden ser la alimentación de lámparas de incandescencia en tranvías y trolebuses,en plantas anodizadoras y en baños electrolíticos. Distribución en derivación Como ya es sabido, la distribución en derivación o a tensión constante, consiste en ir conectandoen paralelo los distintos receptores a lo largo de una línea de dos o más conductores. El principal inconveniente de una distribución en derivación es la enorme dificultad que seencuentra ante el deseo de mantener constante la tensión de alimentación, a lo largo del circuito. Noobstante, esta distribución es la que se utiliza en la casi totalidad de los casos, minimizando elinconveniente de la caída de tensión, a base de colocar conductores lo más gruesos posible, tantocomo lo permita la economía.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS1-1.... 28/03/2007
  6. 6. 1-2 Página 1 de 3 1.2. ELECCIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DE UNA DISTRIBUCIÓN ENDERIVACIÓN Las características fundamentales de una distribución en derivación son la tensión y el número deconductores utilizados. Ya en el Capítulo 2 veíamos la influencia de la tensión en la sección de los conductores: "Lassecciones están en razón inversa del cuadrado de las tensiones", es decir, cuanto mayor sea latensión utilizada en la distribución, menor será el peso de conductor empleado. Naturalmente, en el transporte de energía no existe más limitación de la tensión que lacorrespondiente a la tecnología de los componentes que intervienen, tales como interruptores,aisladores, transformadores, etc., pero en distribución tendremos como límite el de la seguridad delas personas que van a manejar los receptores eléctricos. En los inicios de la electricidad, las tensiones de distribución eran muy bajas, 63V y 125V., perohoy en día, con la utilización de materiales plásticos, magnetotérmicos, diferenciales, tomas de tierra,etc., se puede llegar a distribuir con tensiones del orden de 220 y 380V., sin riesgo excesivo para laspersonas. También en el Capítulo 2 veíamos la comparación entre líneas bifásicas en continua y bifásicas enalterna, así como también, la comparación entre bifásica y trifásica. El resultado fué que la alternatrifásica utilizaba pesos de conductores notablemente menores, por lo que éste era uno de losmotivos por los que el transporte se hacía en trifásica. Para la distribución también puede hacerse el mismo razonamiento, por lo que fácilmentellegaremos a la conclusión de que las distribuciones actuales se hacen en trifásica y a tensiones queno suelen superar los 380V. Dentro de las distribuciones trifásicas, la más interesante es la estrella a cuatro hilos, la cual nospermite disponer de una serie de variantes que tendrán más o menos aplicación según sea el caso. En la siguiente figura representamos la disposición general de una alimentación a un centro detransformación C.T., para la distribución a tres hilos más neutro. Una línea de media tensión, por logeneral 10 ó 15 kV., alimenta un transformador cuyo primario esta conectado en triángulo, y elsecundario en estrella. Del centro de la estrella se obtiene el neutro, cuarto conductor conectado atierra. Así constituido, el sistema de distribución a cuatro hilos, y suponiendo que la tensión entre unacualquiera de las fases y el neutro es de 220V., la tensión compuesta entre las distintas fases será: En ocasiones también encontraremos, a extinguir, distribuciones a 125/220V. Veamos seguidamente las variantes que podremos realizar con un sistema de distribución trifásicaen estrella, con neutro: a) Tres derivaciones a 220 V Obtenidas entre una cualquiera de las fases y el neutro, se verifica para cada una de ellas que:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS1-2.... 28/03/2007
  7. 7. 1-2 Página 2 de 3 Se utiliza para alimentar, a 220V., receptores o grupos de receptores de pequeña potencia. Estadisposición equivale a una conexión de receptores en estrella, tal y como más adelante indicaremos. b) Tres derivaciones a 380 V Se obtienen entre fases de la red, verificándose para cada una de ellas que: Como en el caso anterior, se utiliza para alimentar, a 380 V, un receptor o grupos de receptores, depequeña potencia. c) Una derivación en triángulo Cuando se hace uso de las tres fases y éstas alimentan a un receptor conectado en triángulo, consus fases uniformemente cargadas, se verifica que: Se utiliza para alimentar receptores trifásicos de gran potencia, conectados en triángulo. d) Una derivación en estrella Cuando se hace uso de las tres fases y del hilo neutro, suponiendo que las tres fases estánuniformemente cargadas, se verifica que:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS1-2.... 28/03/2007
  8. 8. 1-2 Página 3 de 3 Esta disposición se utiliza para alimentar receptores trifásicos de gran potencia, conectados enestrella, con o sin neutro. También se utiliza para conectar grupos de receptores monofásicos en estrella, como es el caso delalumbrado viario. Ahora, la utilidad del hilo neutro es evidente, ya que si por alguna causa seproduce un desequilibrio, la intensidad se cierra por el neutro, evitando con ello el correspondientedesequilibrio de tensiones. Es por este motivo por el que nunca deben colocarse fusibles en el hiloneutro. El sistema de distribución a cuatro hilos es el preferido para una red trifásica, sobre todo para loscasos de alumbrado o para alumbrado y fuerza motriz. Es aconsejable la utilización detransformadores con conexión Dy o Yz, de manera que cuando la carga esté muy desequilibrada,este desequilibrio tenga menor influencia en el primario del transformador, en la línea y en losgeneradores.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS1-2.... 28/03/2007
  9. 9. 9-4 Página 1 de 37 9.4. ALUMBRADO DE EXTERIORES El alumbrado de exteriores trata de proporcionar el nivel de iluminación adecuado en todosaquellos lugares al aire libre que por un motivo u otro lo necesitan. Estos motivos pueden ser muyvariados, como por ejemplo: turísticos, deportivos, estéticos, de seguridad ciudadana, de seguridadvial, etc.. Seguidamente ofrecemos una tabla de valores de niveles de iluminación que se suelen utilizar enalumbrados exteriores. ALUMBRADO DE EXTERIORES Niveles de Espacio a iluminar iluminación en lux Bueno Muy bueno 1.- Alumbrado público Autopistas 20 40 Carreteras con tráfico denso 15 30 Carreteras con tráfico medio 10 20 Calle de barrio industrial 10 20 Calle comercial con tráfico rodado 10 20 Calle comercial sin tráfico rodado importante 7,5 15 Calle residencial con tráfico rodado 7,5 15 Calle residencial sin tráfico rodado 5 10 importante Grandes plazas 20 25 Plazas en general 8 12 Paseos 12 16 Túneles: - Durante el día 100 200 - Alumbrado de acceso 1.000 2.000 - Durante la noche 30 60 2.- Alumbrado industrial exterior Zonas de transporte 20 40 Lugares de almacenaje 20 40 Alumbrado de vigilancia 5 10 Entradas 50 100 3.- Alumbrado por proyectores Campos de fútbol 300 1.000file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  10. 10. 9-4 Página 2 de 37 Pistas de tenis 100 300 Pistas de patinaje 10 30 Para nuestro propósito, dividiremos el alumbrado exterior en tres apartados: * Alumbrado público viario. * Alumbrado industrial exterior. * Alumbrado por proyectores. 9.4.1. ALUMBRADO PÚBLICO VIARIO El alumbrado público viario se localiza en aquellos lugares abiertos al tránsito, siendo su finalidadla de favorecer la circulación nocturna y evitar los peligros que origina la oscuridad. El alumbrado viario se consigue mediante luminarias ubicadas sobre postes o mástiles especiales,existiendo, principalmente, cuatro formas diferentes de colocación: a) Unilateral Esta disposición de las luminarias consiste en la colocación de todas ellas a un mismo lado de lacalzada. Se utiliza solamente en aquellos casos en los que el ancho de la vía es igual o inferior a laaltura de montaje de las luminarias. b) Tresbolillo Consiste en la colocación de las luminarias en ambos lados de la vía, al tresbolillo o en zigzag. Seemplea principalmente en aquellos casos en los que el ancho de la vía es de 1 a 1,5 veces la altura demontaje.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  11. 11. 9-4 Página 3 de 37 c) En oposición Esta disposición sitúa las luminarias una enfrente de la otra, y suele utilizarse cuando el ancho dela vía es mayor de 1,5 veces la altura de montaje. d) Central con doble brazo Este caso se utiliza en autopistas y vías de dos calzadas. En realidad se trata de una colocaciónunilateral para cada una de las dos calzadas; en ocasiones también se coloca frente a ellas otrasluminarias, dando lugar a disposiciones dobles en oposición, o al tresbolillo. Estas son las cuatro maneras de colocación más comúnmente utilizadas, aunque pueden existirotras muchas. La experiencia acumulada en el alumbrado público, recomienda una serie de requisitos quedeberemos de tener presente a la hora de los cálculos, sin que ello suponga una imposición quefile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  12. 12. 9-4 Página 4 de 37pueda limitar la actuación del proyectista. Seguidamente exponemos algunas de ellas. La altura a la que deberemos situar las luminarias, en cierto modo depende de la potencialuminosa instalada, por lo que deberemos de tener presente la siguiente tabla: ALTURA RECOMENDADA SEGÚN EL FLUJO LUMINOSO DE LA LUMINARIA Potencia luminosa Altura de la luminaria (lúmenes) (metros) 3.000 a 9.000 6,5 a 7,5 9.000 a 19.000 7,5 a 9 > 19.000 ≥9 Según sea la iluminación media que queremos obtener, así deberá ser la relación entre la distanciade separación de luminarias y su altura: RELACIÓN ENTRE SEPARACIÓN Y ALTURA SEGÚN EL NIVEL DE ILUMINACIÓN Iluminación media Relación (lux) Separación / Altura 2 ≤ Em < 7 4a5 7 ≤ Em < 15 3,5 a 4 15 ≤ Em £ 30 2 a 3,5 Al igual que en alumbrados interiores, en el alumbrado público también deberemos tener encuenta el coeficiente de mantenimiento por ensuciamiento y por depreciación del flujo luminoso. Elcoeficiente por ensuciamiento que deberemos aplicar en cada caso, lo mostramos en la tablasiguiente: FACTOR DE MANTENIMIENTO POR ENSUCIAMIENTO Tipo de luminaria Factor recomendado Hermética 0,80 a 0,87 Ventilada 0,70 a 0,80 Abierta 0,65 a 0,75 Los fabricantes de luminarias, además de suministrar las curvas Isolux, deben de suministrarfile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  13. 13. 9-4 Página 5 de 37también unas curvas llamadas "curvas de utilización", que en función de la tangente del ánguloformado entre la luminaria y la zona a iluminar, nos da el tanto por ciento del flujo utilizadocorrespondiente a la calzada y a la acera. Vamos a dividir el estudio detallado de este coeficiente encuatro casos, para una mayor comprensión, teniendo siempre presente que nos referimos a lailuminación de la calzada y no a la de las aceras: 1º) Cuando la vertical que pasa por la luminaria coincide justamente con el final de lacalzada y el principio de la acera. En este caso, el flujo correspondiente a la zona de acera (curvas Isolux), se utiliza para iluminar laacera, y el flujo correspondiente a la zona de calzada se utiliza para iluminar la misma. 2º) Cuando la vertical que pasa por la luminaria cae dentro de la calzada. Ahora la zona correspondiente a calzada se utiliza para iluminar la calzada, y parte de la zona deacera se utiliza también para iluminar la calzada.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  14. 14. 9-4 Página 6 de 37 3º) Cuando la vertical que pasa por la luminaria cae dentro de la acera. En este caso parte del flujo luminoso de la zona de calzada se utiliza para iluminar la acera. 4º) Cuando se utiliza iluminación central con doble brazo. Este caso difiere notablemente de los anteriores, ya que ahora hay que contar con parte de la zonade acera, de una de las calzadas, que ilumina la otra calzada.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  15. 15. 9-4 Página 7 de 37 Lo visto hasta ahora ya nos permite iniciar el proceso de cálculo de un alumbrado viario. Sitenemos presente lo expuesto para el alumbrado de interiores, fácilmente deduciremos que: En la que: E = Nivel de iluminación en lux. φ t = Flujo luminoso máximo de cada luminaria en Lúmenes. A = Ancho de la calzada en metros. D = Separación entre luminarias en metros. Cu = Coeficiente de utilización. Por ejemplo, consideremos la realización de un alumbrado viario con la luminaria de BJC (F-2211-W-25.000 Lm.), siendo la anchura de la calle, A=10 m., y el nivel de iluminación deseado de32 lux. Se trata, pues, de determinar la separación a que deberemos colocar las luminarias paraobtener el nivel de iluminación mencionado. Según lo dicho anteriormente, para un flujo luminoso de 25.000 Lm., se recomienda colocar laluminaria a una altura igual o superior a los 9m. Tomamos H = 9m. Siendo A = 10 y H = 9, la distribución de las luminarias se recomienda sea al tresbolillo. Suponiendo que la vertical de la luminaria se va a situar 1,5 metros dentro de la calzada,tendremos:por lo tanto, el coeficiente de utilización será: Con todos estos datos ya podemos calcular la separación entre luminarias. Deliberadamente no hemos tenido en cuenta el factor de mantenimiento, ya que se supone que lohemos incluido al dar el valor del nivel de iluminación, es decir, hemos supuesto inicialmente unnivel de iluminación un tanto por ciento mayor que el que se necesita, previendo una ciertadepreciación. Con esto ya tenemos resuelto el problema, pero al igual que en el caso de alumbrados interiores,para una mayor seguridad en los resultados, sería deseable conocer el nivel de iluminación en unaserie de puntos de la calzada, con el fin de poder determinar lo que más adelante llamaremos factorfile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  16. 16. 9-4 Página 8 de 37de uniformidad y que en realidad no será otra cosa que la relación entre el valor mínimo y máximode una serie de valores obtenidos sobre la calzada. Veamos la manera de obtener el nivel de iluminación de un punto, mediante las curvas Isolux. Seael punto P situado a 4 metros de la acera y a 7 metros de la luminaria L0; dicho punto tendrá unailuminación igual a la suma de las iluminaciones aportadas por L0, L1, L2, L3, etc.. Lo primero que deberemos hacer es determinar la escala con la que representaremos, sobre lascurvas Isolux, las situaciones de los distintos puntos del problema. La escala, teniendo en cuenta quela distancia 0-H en el plano de las curvas es de 48 mm y que la altura real para las luminarias es de H= 9 metros, tendremos que:es decir, que 1 metro en la realidad equivale a 5,3 mm en el plano del dibujo. Con esta escala, y partiendo del punto cero, como posición de la luminaria, situaremos el punto P,que se encuentra a 4 metros de la acera y a 7 de la luminaria L0. Seguidamente dibujamos lasituación del punto P con respecto a la luminaria L1, que estará a 10 - 4 = 6 metros de la aceraopuesta, y a 20 - 7 = 13 de la luminaria. El siguiente punto en influencia, el L2, se encuentra a 6metros de la acera opuesta, y a 20 + 7 = 27 metros de la luminaria. Finalmente, la influencia de L3puede despreciarse en este caso, ya que se encontrará en la misma línea que L0, pero a una distanciade 20 + 13 = 33 metros, con lo que le corresponde una iluminancia menor de un lux. Es conveniente recordar que las curvas Isolux, para este tipo de luminarias, resultan ser simétricas,por lo tanto, lo que dibujemos en este semiplano es válido también para el otro. Cada uno de estos puntos se halla situado sobre una curva de nivel E0 = 65 lux. E1 = 25 lux. E2 = 3 lux. Total: Et = 93 lux.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  17. 17. 9-4 Página 9 de 37 Así, sobre las curvas Isolux tenemos una iluminación de 93 lux, referida a 1.000 Lm. y a 1 m.,pero como las condiciones reales son distintas, f = 25.000 Lm, H = 9 m., después de latransformación resultará ser de:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  18. 18. 9-4 Página 10 de 37 Habíamos calculado la iluminación para 32 lux de media y nos sale para el punto P unailuminancia de 28 lux, lo cual nos indica que los cálculos pueden estar bien desarrollados, aunquesegún podemos apreciar quedan un poco por debajo de lo previsto, al menos para el puntoconsiderado. Con el fin de conseguir un procedimiento racional en la determinación del nivel de iluminación defile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  19. 19. 9-4 Página 11 de 37una serie de puntos de la calzada y de la acera, se ha creado el llamado "Método de los 12 puntos". Este método consiste en dividir el ancho de la calzada en tres partes iguales y en dos la zona deaceras, de A a F, y la distancia entre luminarias en cuatro, cogiendo al menos tres de ellas, del 1 al 9,formando así una serie de cuadrículas a lo largo de la calzada, que determinan 12 puntosfundamentales, del P1 al P12, pertenecientes a la calzada, y 6 puntos, del R1 al R6, pertenecientes a laacera. Este dibujo, obtenido en papel transparente, se coloca encima de las curvas Isolux, de forma que laluminaria tomada como punto de referencia, la más próxima a P4, caiga justamente en el punto ( 0 ;0 ) de las curvas Isolux, procediendo seguidamente a la lectura de los valores que sobre las curvastienen cada una de las intersecciones, A-1, A-2, ..., B-1, B-2, ..., F-1, F-2, ..., anotándolos en la tablaconfeccionada a tal fin. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F Calzada E E.K Acera E P1 B1 + E5 + E5 R1 A1 + F 5 + F5 P2 C1 + D5 + D5 R2 A 2 + F 4 + F 6 + B8file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  20. 20. 9-4 Página 12 de 37 P3 D1 + C5 + C5 R3 F3 + F3 + F7 + A7 P4 E1 + B5 + B5 R4 F1 + A5 P5 B2 + E4 + E6 + B8 R5 F2 + A6 + A4 + F8 P6 C2 + D4 + D6 + R6 F3 + A7 + A3 + F7 C8 P7 D2 + C4 + C6 + D8 P8 E2 + B4 + B6 + E8 P9 B3 + E3 + B7 + E7 P10 C3 + D3 + C7 + D7 P11 D3 + C3 + D7 + C7 P12 E3 + B3 + E7 + B7 Seguidamente, teniendo muy en cuenta la simetría del conjunto, confeccionaremos la tabla que vareflejando las iluminaciones en cada punto, y que como ya sabemos, será la suma de lasiluminaciones procedentes de las luminarias más próximas, generalmente tres o cuatro. Los valoresasí obtenidos se multiplican por la constante K de adaptación a los nuevos valores de φ y de H, y yatenemos la tabla de los 12 valores reales correspondientes a la calzada. De igual maneraprocederemos con los 6 valores para las aceras. A la vista de los 12 valores de la iluminación real obtenida, tendremos un valor máximo, Emax, yun valor mínimo, Emin; así mismo, podremos obtener el valor medio de iluminación, De estos tres valores, podremos extraer otros dos que nos darán idea de la uniformidad de lailuminación conseguida: Finalmente, teniendo presente que los 12 puntos obtenidos son representativos de más de la mitadde los puntos comprendidos entre dos luminarias, y como a su vez podemos decir que son simétricas,esto nos permitirá dibujar sobre el plano de la calzada las curvas de nivel de iluminación,file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  21. 21. 9-4 Página 13 de 37completando con ello el estudio. A continuación realicemos el estudio completo de la iluminación de la calzada y de las aceras quevimos con anterioridad, y del que únicamente pudimos obtener el valor medio aproximado de lailuminación en la calzada.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  22. 22. 9-4 Página 14 de 37 En primer lugar, dibujemos en papel transparente y a la escala conveniente (1m.® 5,3 mm.), elplano de la calzada y de las aceras con sus correspondiente cuadrículas (A-F y de 1-9), ysuperpongámoslo sobre las curvas Isolux; luego tomemos los valores necesarios para rellenar latabla. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A 34 26 16 9 5 3 0 B 44 33 20 11 6 3 1 C 90 58 34 17 8 4 2 D 13 80 45 22 11 5 3 E 75 50 30 16 9 4 2 F 50 37 22 14 7 4 2 Con los valores de la tabla, podemos obtener los 12 puntos de la calzada, y los 6 de la acera, loscuales una vez multiplicados por la constante K = 0,308, quedarán transformados a las condicionesdel problema real ( f = 25.000 Lm.; H = 9 m.). Calzada E E .K Acera E E´K P1 44 + 9 + 9 62 19 R1 34 + 7 + 7 48 14 P2 90 + 11 + 11 112 34 R2 26 + 14 + 4 44 13 P3 125 + 8 + 8 141 43 R3 16 + 22 + 2 40 12 P4 75 + 6 + 6 87 26 R4 50 + 5 55 17 P5 33 + 16 + 4 + 0 53 16 R5 37 + 16 + 2 55 17 P6 58 + 22 + 5 + 0 85 26 R6 22 + 0 + 16 + 2 40 12 P7 80 + 17 + 4 + 0 101 31 S E × K = 85 P8 50 + 11 + 3 + 0 163 19 P9 20 + 30 + 1 + 2 53 16 P10 34 + 45 + 2 + 3 84 25 P11 45 + 34 + 3 + 2 84 25 P12 30 + 20 + 2 + 1 53 16 S E × K = 296file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  23. 23. 9-4 Página 15 de 37 La suma de los 12 valores de iluminación de la calzada valen 296, por lo tanto la iluminaciónmedia resultará ser de: También podemos determinar la uniformidad media y mínima, siendo: Para finalizar, si dibujamos sobre el plano de la calzada los puntos de iluminación obtenidos,podremos hacer una representación de las curvas de nivel de iluminación, las cuales nosproporcionarán una visión más clara de las variaciones del nivel de iluminación a lo largo de lacalzada y aceras. La iluminación media obtenida, 24,6 lux, es inferior a la deseada, 32 lux, por lo tanto habrá quemodificar el valor, o valores, que creamos más pertinentes, volviendo a repetir el proceso. Sugerimosvolver a realizar los cálculos disminuyendo en dos metros la separación entre luminarias, observandoluego las diferencias obtenidas. El ejemplo que acabamos de ver se refiere a las luminarias colocadas al tresbolillo, y naturalmenteno sirve para el caso de que estén en disposición unilateral. En esta disposición los resultados son losindicados en la tabla y tienen un especial significado, ya que con ligeras variaciones, puede servirtambién para resolver el alumbrado deportivo por proyectores, de los que más adelante hablaremos.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  24. 24. 9-4 Página 16 de 37 Calzada E E .K Acera E E .K P1 B1 + E1 + 2E5 + 2B5 R1 A1 + F1 + 2F5+ 2A5 P2 C1 + D1 + 2D5 + 2C5 R2 A2 + F2 + F4 + A4+ F6 P3 D1 + C1 + 2D5 + 2C5 R3 2A3 + 2F3 P4 E1 + B1 + 2B5 + 2E5 R4 F1 + A1 + 2A5 + 2F5 P5 B2 + E2 + E4 + B4 + R5 F2 + A2 + A4 + F4 + E5 F6 P6 C2 + D2 + D4 + C4+ R6 2F3 +2 A3 D6 P7 D2 + C1 + C4 + D4+ D6 P8 E2 + B2 + E4 + B4+ E6 P9 2D3 + 2C3 P10 2C3 + 2D3 P11 2C3 + 2D3 P12 2E3 +2B3 9.4.2. ALUMBRADO INDUSTRIAL EXTERIOR Se considerará como alumbrado industrial de exteriores a aquél que por su utilización estérelacionado con una actividad de trabajo y a su vez se encuentre en lugares abiertos. Así, porejemplo, podemos citar como alumbrados industriales exteriores, muelles de carga y descarga defile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  25. 25. 9-4 Página 17 de 37mercancías, grandes zonas de aparcamiento de vehículos, estaciones de servicio de carreteras, zonasde servicios de naves industriales, etc.. Para este tipo de alumbrado podremos hacer uso de las mismas luminarias que para el alumbradoviario, y por lo tanto, también podremos utilizar los mismos procedimientos de cálculo. Una particularidad que caracteriza a esta clase de alumbrado exterior es que los niveles deiluminación que deben adoptarse en cada caso están condicionados a la actividad en dicho lugar. Así,el alumbrado en un muelle de carga de mercancías, está supeditado exclusivamente a las necesidadesde dicho trabajo, mientras que en una estación de servicio en carretera, además de las necesidadespropias del trabajo que en ellas se desarrolla, deberán considerarse ciertas motivaciones estéticas. Igualmente deberemos tratar el alumbrado del contorno exterior de una nave industrial. En éltendremos una zona de servicios cuyo nivel de iluminación será el que corresponda con el trabajoque en ella se desarrolle, pero también tendremos una zona de servicios que posiblemente sea zonade fachada y que, por lo tanto, deberá dársele un nivel de iluminación superior, por razones estéticas. De todas maneras, como la iluminación industrial de exteriores se extiende sobre un enormecampo de aplicaciones muy diversos, en cada caso es conveniente hacer un exhaustivo estudio, y deacuerdo con el cliente receptor del proyecto, colocar el nivel de iluminación más conveniente encada caso, teniendo siempre presente que casi nunca podremos decir que la iluminación conseguidaes excesiva. 9.4.3. ALUMBRADO POR PROYECTORES El alumbrado por proyectores tiene un especial significado en la iluminación decorativa,publicitaria y deportiva, delimitando un importante apartado en el campo de la iluminación moderna. Las luminarias que normalmente empleamos en el alumbrado viario, por lo general, soninadecuadas en los casos anteriormente citados, ya que ahora lo que se necesita es una mayorconcentración del flujo luminoso, así como también un más exacto control de la luz emitida. Estasdos características son típicas de la luminarias llamadas "proyectores". El Comité Internacional de Iluminación C.I.E., define al proyector como una luminaria en la cualla luz es concentrada en un determinado ángulo sólido, mediante un sistema óptico, bien de espejos obien de lentes, con el fin de obtener una intensidad luminosa elevada. El cálculo de un alumbrado por proyectores suele presentar mayores dificultades que unalumbrado viario, debido principalmente a que los proyectores suelen utilizarse con ángulos deorientación variables, según los casos, dando lugar a factores de utilización muy dispares y de difícildeterminación. Esto elimina la posibilidad de representar los coeficientes de utilización de unproyector, por medio de tablas o gráficos de aplicación sencilla y rápida, como hacíamos para elalumbrado de interiores y para el viario. En el alumbrado por proyectores deberemos apoyarnos más frecuentemente sobre las curvascaracterísticas, por lo que deberemos conocer con precisión las curvas fotométricas de intensidad, asícomo las demás curvas que de ellas pueden obtenerse, tales como las "Isocandelas" y las de "Isolux"referidas a distintas inclinaciones del proyector. Así pues, veamos la manera de ir obteniendo las diferentes curvas características de losproyectores. Sea el proyector 400-IZA-D de INDALUX; de él hemos obtenido en el laboratorio una serie devalores de intensidad luminosa en función del ángulo de proyección, referidos a sus dos planosfile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  26. 26. 9-4 Página 18 de 37perpendiculares X(0-180º)- Y (90-270º), y a un flujo de 1.000 Lumen. Por tratarse de un proyectorde distribución simétrica, solamente hemos obtenido los valores de los dos semiplanos X-Y; lo idealhubiera sido determinar muchos más puntos pertenecientes a otros planos, para obtener con unamayor precisión el volumen fotométrico, pero para nuestro propósito esto puede ser suficiente. Con los valores así obtenidos, lo primero que deberemos hacer es representarlos sobre un sistemade coordenadas polares, o mejor aún, sobre un sistema de coordenadas cartesianas. Para proyectores,este último sistema de representación resulta mucho más recomendable, ya que como hemos dicho,éstos disponen de una distribución del flujo mucho más concentrada que las luminarias comunes. Una vez determinadas las dos curvas, correspondientes a los planos X-Y, ya podemos darnos unaidea de la distribución luminosa que caracteriza a este proyector, aunque sin duda podremoshacernos una idea todavía más exacta, si de ellas sacamos las curvas "Isocandelas".file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  27. 27. 9-4 Página 19 de 37 Φ = 1.000 Lm.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  28. 28. 9-4 Página 20 de 37 YI IY XI IX 90º - 270º Cd 0º - 180º Cd 0 566 0 566 5 540 5 545 10 500 10 510 15 460 15 470 20 380 20 420 25 315 25 390 30 220 30 350 35 140 35 300 40 85 40 270 45 60 45 220 50 45 50 130 55 20 55 60 60 12 60 35 65 6 65 18 Para distintas intensidades luminosas, 500, 400, 300, etc., vamos calculando los correspondientesángulos, marcándolos sobre ejes de coordenadas X-Y. Uniendo ahora los puntos de igual intensidad,obtendremos una serie de curvas "Curvas Isocandelas" simétricas con respecto a sus dos ejes X-Y.Bien es verdad que estas curvas, son aproximadas, ya que deberíamos haber obtenido una serie depuntos intermedios que conformasen las curvas dentro de cada cuadrante. Las curvas realmente interesantes para la determinación de los niveles de iluminación obtenidoscon proyectores, son las de Isolux. Al igual que para el alumbrado viario, si disponemos de lascurvas características correspondientes, no resultará difícil la determinación del nivel luminoso de unfile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  29. 29. 9-4 Página 21 de 37punto cualquiera del plano iluminado. Dado que los proyectores suelen trabajar con inclinacionesvariables, deberemos aprender a obtener las curvas Isolux para la inclinación que deseemos. CURVAS ISOCANDELAS Luminaria INDALUX 400-IZA-D ; Φ = 1.000 Lm. Veamos primeramente la manera de obtener las curvas Isolux correspondientes para unainstalación del proyector de cero grados. Según podemos apreciar en la figura, el nivel deiluminación en un punto cualquiera del plano iluminado por el proyector, resultará ser: Las distancias del punto P a los ejes de coordenadas, (YE; XE), se determinan en función de H,altura a la que se encuentra el proyector, siendo: La única dificultad de las fórmulas expuestas la tenemos en la determinación del ángulo b, pero sinos fijamos en la figura, fácilmente deduciremos que:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  30. 30. 9-4 Página 22 de 37de donde: Así, por ejemplo, el proyector 400-IZA-D, situado a una altura de 9 metros, ilumina un puntosituado a 3 metros del eje X, YE = 3 m., y a 5 del eje Y, XE = 5 m. ¿Qué nivel de iluminación tendrádicho punto? En primer lugar determinemos los ángulos correspondientes a dicho punto, De las curvas de Isocandelas deducimos que para estos ángulos, la intensidad luminosa es de 300candelas y siendo el ángulo b igual a:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  31. 31. 9-4 Página 23 de 37tendremos que: Este valor está referido a 1.000 Lúmenes, pero como el proyector va equipado con una lámpara de400 W de Vapor de Sodio a Alta Presión, el flujo luminoso será de 47.000 Lúmenes, es decir, 47veces mayor; por lo tanto, 2,18 ´ 47 = 102 Lux. Las curvas Isolux, para el proyector 400-IZA-D, se obtienen partiendo de la tabla de intensidadesque dábamos al principio, determinando una serie de puntos referidos a los ejes Y y X. Respecto a los puntos en el eje Y, teniendo en cuenta que XI = 0, sustituyendo en las fórmulasanteriormente expuestas, tendremos que: Estas fórmulas, convenientemente ordenadas nos permiten ir obteniendo los sucesivos valores delas intensidades luminosas sobre el eje Y. Φ = 1.000 Lm. ; H = 1 m. YI IY cos3b EY YE 90º - 270º Cd b = YI Lux tag YI ´ H 0 566 1,000 566 0,00 H 5 540 0,988 533 0,08 H 10 500 0,955 477 0,17 H 15 460 0,901 414 0,26 H 20 380 0,829 315 0,36 H 25 300 0,744 223 0,46 H 30 220 0,649 142 0,57 H 35 140 0,549 76 0,70 H 40 85 0,449 38 0,83 H 45 60 0,353 21 1,00 H 50 45 0,265 11 1,19 H 55 20 0,188 3 1,42 H 60 12 0,125 1 1,73 H 65 6 0,075 0,4 2,14 H Siempre que no se indique lo contrario, las curvas Isolux vienen referidas para un flujo luminosode 1.000 lúmenes, y para una altura de la luminaria de 1 metro, así, pues, en nuestro caso H = 1 m. Los puntos de las curvas Isolux que cortan al eje X, los obtendremos teniendo presente que al serYE = 0,file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  32. 32. 9-4 Página 24 de 37 Al igual que en el caso anterior, obtendremos la correspondiente tabla que nos dará los puntos deleje X. Φ = 1.000 Lm. ; H = 1 m. N IX cos3b EX XE 0º-180º Cd b = XI Lux tag XI ´ H 0 566 1 566 0,00 5 545 0,988 538 0,08 10 510 0,955 487 0,17 15 470 0,901 423 0,26 20 420 0,829 348 0,36 25 390 0,744 290 0,46 30 350 0,649 227 0,57 35 300 0,549 164 0,70 40 270 0,449 121 0,83 45 220 0,353 77 1,00 50 130 0,265 34 1,19 55 60 0,188 11 1,42 60 35 0,125 4 1,73 65 18 0,075 1 2,13 Uniendo puntos de idéntico nivel de iluminación, obtendremos las curvas Isolux para los valoresque deseemos. Tal y como dijimos para las curvas Isocandelas, para una mayor precisión en la confección de lascurvas, nos faltaría determinar una serie de puntos intermedios en cada cuadrante, pero ello no esposible debido a que hemos partido de tan sólo dos curvas de intensidades. Como el proyectorconsiderado es simétrico con respecto a los ejes X e Y, sería suficiente con obtener loscorrespondientes a un sólo cuadrante. Cuando al proyector se le da una cierta inclinación con respecto a la vertical, las curvas Isoluxadquieren unas características específicas que deben ser estudiadas en cada caso. Así, supongamos un proyector inclinado un ángulo a con respecto a la vertical. Tal y como vemosen la figura, un punto P del plano iluminado, tendrá un nivel de iluminación:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  33. 33. 9-4 Página 25 de 37 CURVAS ISOLUX Luminaria INDALUX-IZA-D a = 0º ; Φ = 1.000 Lm. ; H = 1m. Las distancias del punto considerado a cada uno de los ejes X,Y, serán, según puede deducirse dela figura:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  34. 34. 9-4 Página 26 de 37 Especial significado tiene el punto C, pues es aquí donde incide el centro de proyección delproyector, y se encuentra del punto O (vertical desde el proyector al plano iluminado) a una distanciaigual a: Veamos ahora la manera de obtener las curvas Isolux para el proyector 400-IZA-D, con un ángulode inclinación a = 40º. Los puntos del eje Y los obtendremos haciendo XI = 0, en las fórmulas anteriormente expuestas, ypor lo tanto: a = 40º ; Φ = 1.000 Lm. ; H = 1 m. YI IY b cos3b EY YE º Cd 40 + YI Lux tag(40 + YI) ´ H 40 85 80 - - 5,67 35 140 75 0,017 2 3,73 30 220 70 0,040 8 2,74file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  35. 35. 9-4 Página 27 de 37 25 300 65 0,075 22 2,14 20 380 60 0,125 47 1,73 15 460 55 0,188 86 1,42 10 500 50 0,265 132 1,19 5 540 45 0,353 190 1 0 566 40 0,449 254 0,83 -5 540 35 0,549 296 0,70 -10 500 30 0,649 324 0,57 -15 460 25 0,744 342 0,46 -20 380 20 0,829 315 0,36 -25 315 15 0,901 270 0,26 -30 220 10 0,955 210 0,17 -35 140 5 0,988 138 0,08 -40 85 0 1 85 0,00 -45 60 -5 0,988 59 0,08 -50 45 -10 0,955 42 0,17 -55 20 -15 0,901 18 -0,26 -60 12 -20 0,829 10 -0,36 -65 6 -25 0,744 4 -0,46 De los valores obtenidos es importante destacar en primer lugar la pérdida de simetría de lascurvas Isolux a 40º, con respecto al eje X, y en segundo lugar el hecho de que el nivel de iluminaciónen el punto C, centro de proyección del proyector, no da el valor máximo como a primera vistapodría suponerse; el valor máximo corresponde en este caso, para un ángulo de 25º. También es importante destacar que para valores negativos de (40 + YI), es decir, por detrás de lavertical que pasa por la luminaria, los niveles de iluminación ya son relativamente pequeños.Naturalmente, cuanto mayor sea el ángulo a, menores serán estos valores. El plano que determinaba los valores de intensidad luminosa XI, ahora ya no se proyecta sobre eleje X, lo hace sobre la recta que pasa por C y es paralela a X, por lo tanto será sobre este nuevo ejesobre el que determinaremos los valores de EX. Haciendo YI = 0 tendremos: Con ayuda de estas fórmulas ya estamos en posición de ir determinando los distintos niveles deiluminación correspondientes al eje que pasa por el punto O y que se encontrará a una distancia deleje Y igual a: a = 40º ; Φ = 1.000 Lm. ; H = 1 m.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  36. 36. 9-4 Página 28 de 37 XI IX XE b cos3b EX º C tag XI ´ H º Lux 0 566 0 40 0,449 254 5 545 0,08 40,1 0,449 244 10 510 0,17 40,6 0,437 223 15 470 0,26 41,3 0,422 198 20 420 0,36 42,4 0,402 169 25 390 0,46 43,8 0,375 146 30 350 0,57 45,5 0,343 120 35 300 0,70 47,5 0,307 92 40 270 0,83 49,8 0,267 72 45 220 1,00 52,5 0,224 49 50 130 1,19 55,5 0,181 23 55 60 1,42 58,8 0,138 8 60 35 1,73 62,5 0,098 3 65 18 2,14 79,3 0,006 - Ahora ya podemos dibujar las curvas Isolux de la luminaria 400-IZA-D, para una inclinación de40º. El resultado será una familia de curvas de igual nivel de iluminación, simétrica con respecto aleje Y. CURVAS ISOLUX Luminaria INDALUX 400-IZA-D a = 40º ; Φ = 1.000 Lm. ; H = 1 m.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  37. 37. 9-4 Página 29 de 37 CURVAS ISOLUX Luminaria INDALUX 400-IZA-D a = 50º ; φ = 1.000 Lm. ; H = 1 m.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  38. 38. 9-4 Página 30 de 37 9.4.4. ALUMBRADO DEPORTIVO Dentro del alumbrado por proyectores, tenemos el alumbrado deportivo, que últimamente haalcanzado un auge extraordinario. Según sea el deporte elegido y su aplicación específica, así será elnivel de iluminación a aplicar, por lo que seguidamente mostramos algunos valores de iluminaciónrecomendados en cada caso. Balonvolea Competición 200 Entrenamiento 100 Boxeo Campeonatos 5.000 Profesional 2.000 Aficionados 1.000file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  39. 39. 9-4 Página 31 de 37 Frontón Club 200 Entrenamiento 100 Fútbol 1ª División 1.000 2ª División 500 3ª División 300 Torneos juveniles 200 Entrenamiento 100 Pistas de patinaje sobre hielo Pistas de competición 50 Estanques o lagos 10 Tenis. Una pista Campeonato 300 Club 200 Entrenamiento 100 La resolución de estos problemas puede hacerse analíticamente, punto por punto o gráficamente,de idéntica forma a como hacíamos para el alumbrado viario. Sea por ejemplo una pista de tenis, que queremos iluminar con el proyector 400-IZA-D. Unasolución a primera vista viable, sería utilizar seis proyectores montados en otros tantos postes de 10metros de altura y con una inclinación de 40º, tal y como mostramos en la figura. Sobre la pista, los 15 puntos que consideramos de mayor importancia los representamos sobre eldibujo, y observamos que es suficiente con determinar solamente 6, ya que el resto de los puntos soniguales por tratarse de un dibujo simétrico.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  40. 40. 9-4 Página 32 de 37 Al igual que hicimos para el alumbrado viario, iniciemos el proceso determinando la influenciaque tiene cada uno de los seis proyectores, sobre cada uno de los seis puntos en cuestión.Seguidamente, llevemos sobre las curvas Isolux el dibujo de la pista de tenis, naturalmente a lamisma escala de las curvas, 31/10, y determinemos el valor del nivel de iluminación que lecorresponde a cada punto. Puesto que se trata de curvas referidas a 1 metro de altura y a 1.000 Lm., y el caso que tratamos deresolver utiliza postes de 10 metros de altura y proyectores con lámparas de vapor de mercurio a altapresión de 400 W. (47.000 Lm.), los valores obtenidos los multiplicaremos por una constante decorrección cuyo valor será:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  41. 41. 9-4 Página 33 de 37 E E´K P1 C3 + A3 + C1 + A1 320 + 75 + 12 + 17 423 198 P2 2C2 + 2A2 2´85 + 2´60 280 131 P3 C3 + A3 + 2A1 + 2C1 320 + 75 + 2´17 + 2´14 451 211 P4 2B3 + 2B1 2´220 + 2´20 460 216 P5 4B2 4´105 400 188 P6 2B3 + 4A1 2´220 + 4´17 484 227file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  42. 42. 9-4 Página 34 de 37 El nivel de iluminación obtenido para estos seis puntos, nos da idea de la distribución de lailuminación sobre la pista, pudiendo obtener el valor medio de iluminación, así como el valor deuniformidad media y mínima, de manera análoga a como hacíamos para el alumbrado viario. A la vista del dibujo de la pista sobre las curvas Isolux, podemos apreciar como una gran parte delflujo producido por las lámparas se desperdicia, pudiendo afirmar que el coeficiente de utilización delos proyectores resulta ser muy bajo en estos casos, del orden de 0,4 a 0,7. Así por ejemplo,aplicando la fórmula general del flujo total emitido con respecto a la superficie iluminada, tendremosque el coeficiente de utilización será: Es decir, que en el caso que nos ocupa, el 100-44,8 = 55,2% del flujo total emitido se desperdicia.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  43. 43. 9-4 Página 35 de 37 Nada hemos dicho sobre el deslumbramiento, pero se comprende que en un alumbrado deportivoeste concepto es de suma importancia. Como es sabido, el índice de deslumbramiento es función dediversas causas entre las que se cuentan la luminancia de los puntos de luz y la posición de éstosdentro del campo visual de los jugadores. La disminución de la luminancia, o intensidad luminosa por unidad de superficie, tiene difícilsolución, ya que ello obligaría a aumentar considerablemente la superficie reflector de losproyectores, con el consiguiente aumento de volumen y peso de los mismos. A base de elevar los puntos de luz sobre la superficie de juego, se consigue controlar eldeslumbramiento, pudiendo admitir que la mínima altura aceptable corresponde a la determinada porla dirección que partiendo de los ojos de un jugador en el centro del campo, forme un ángulo de 20ºcon la horizontal. Lógicamente, cuanto más altos se encuentren los proyectores menor será el deslumbramiento, porlo que seguidamente damos un gráfico mediante el cual puede conocerse de una forma aproximadala altura mínima de instalación en función de la anchura del terreno de juego y de la distanciaexistente entre la base de la vertical que pasa por los proyectores y el borde del área de juego. Otro alumbrado deportivo muy interesante lo tenemos en los campos de fútbol. Para fines deentrenamiento, este caso puede resolverse con ocho proyectores equipados con lámparas de mercuriocon halogenuros metálicos de 2.000 W. (170.000 Lm.) ya que Ahora hemos supuesto un coeficiente de utilización algo mayor, ya que por tratarse de un númeromayor de protectores, las pérdidas de flujo serán menores. La altura de los proyectores, teniendo en cuenta que la anchura del terreno de juego es de 65metros y que la distancia de los postes al borde de la cancha es de 5 metros, deberá ser como mínimode 15 metros. Con estos datos ya se puede iniciar el proyecto de iluminación, debiendo elegir ahora el tipo deproyector a utilizar y la inclinación que vamos a darles. Como ejercicio adicional dejamos la resolución gráfica, punto por punto, de este caso.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  44. 44. 9-4 Página 36 de 37file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  45. 45. 9-4 Página 37 de 37file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-4.... 28/03/2007
  46. 46. 9-3 Página 1 de 10 9.3. REPRESENTACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS LUMINOSAS DE LASLÁMPARAS Y LUMINARIAS Los cálculos que acabamos de ver para el alumbrado de interiores, se han hecho de forma global,en lo que al nivel de iluminación se refiere. Se comprende que en el plano de trabajo no habrá unailuminación totalmente uniforme, aunque realmente tengamos un nivel medio igual al calculado. Un cálculo exacto de la iluminación, debería contemplar el nivel de iluminación en todos lospuntos del plano de trabajo, y en su defecto, por ser esto prácticamente imposible, debería consideraral menos una serie de puntos distribuidos estratégicamente por toda la superficie considerada. Estaidea aporta un concepto nuevo a la hora de estudiar lámparas y luminarias, ya que según esto resultamuy útil saber como se distribuye la luz emitida por una determinada lámpara y el modo en que lamodifica la utilización de luminarias. La manera más simple de representar gráficamente la distribución luminosa de una lámpara o deun conjunto lámpara-luminaria, es a través de las curvas denominadas de "distribución luminosa" ocurvas "fotométricas de intensidades". En realidad, las curvas de distribución luminosa son la representación gráfica de las medidas delas intensidades luminosas efectuadas en las infinitas direcciones que parten del centro de la lámparao luminaria. La determinación de cada uno de los puntos situados en un mismo plano se realizamediante coordenadas polares, el valor de la intensidad luminosa se representa sobre círculosconcéntricos y se expresa en candelas. La distribución de las intensidades luminosas emitidas por una lámpara tipo standard, lamostramos de una forma general, para un flujo luminoso de 1.000 lúmenes, en la siguiente figura(siempre que no se indique lo contrario estas curvas vienen referidas a 1.000 Lm.). El volumendeterminado por los vectores que representan las intensidades luminosas en todas las direcciones,resulta ser simétrico con respecto al eje Y-Y´; es como una figura de revolución engendrada por lacurva fotométrica que gira alrededor del eje Y-Y´. En los casos de simetría del volumen fotométrico, es suficiente con representar un solo plano quecontenga la curva correspondiente, pero no en todos los casos nos encontraremos con volúmenessimétricos, por lo que de manera simplificada los fabricantes suelen dar, sobre un mismo plano, dosúnicas curvas del total del volumen.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-3.... 28/03/2007
  47. 47. 9-3 Página 2 de 10 Así, en la figura se muestran dos curvas fotométricas correspondientes a la luminaria dedistribución asimétrica; una de ellas correspondientes con el eje X de la luminaria, y la otra con eleje Y. Con un poco de imaginación podemos hacernos idea del volumen que determinan estas doscurvas. Veamos seguidamente un ejemplo de aplicación de las curvas fotométricas, para valorar suimportancia. Sea una lámpara de incandescencia standard de 500W. a 220V., situada a 6 metros de altura.Pretendemos determinar los distintos niveles de iluminación en puntos situados en un planohorizontal y a distintas crecientes con respecto a la vertical que pasa por la lámpara. Así, un punto situado a 1 metro de la vertical, forma un ángulo, con respecto al punto emisor de laluz, de La intensidad luminosa para este ángulo resulta ser de 145 candelas, para los 1.000 lúmenes a quese refiere la curva, por lo tanto para los 8.450 lúmenes de la lámpara de 500 W., le corresponderán:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-3.... 28/03/2007
  48. 48. 9-3 Página 3 de 10 Y según la fórmula obtenida en el apartado 12.1, la intensidad luminosa en el punto consideradoserá de: Repitiendo estos cálculos para distintos puntos, obtendremos los diferentes niveles de iluminaciónque proporciona la lámpara sobre el plano horizontal y en una dirección determinada. Al sersimétrica la curva fotométrica con respecto a los dos ejes X-Y, en este caso, obtendremos valoresidénticos sea cual sea la dirección elegida, por lo tanto los puntos de igual nivel de iluminaciónformarán circunferencias concéntricas alrededor de la vertical que pasa por la lámpara, (curvas Iso-lux).file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-3.... 28/03/2007
  49. 49. 9-3 Página 4 de 10 Distancia Angulo cos3a I I E metros º (1.000 Lm) (8.460 Lm) Lux Candelas Candelas 0 0,0 1 130 1.098 30,0 1 9,4 0,960 145 1.225 32,6 2 18,4 0,853 155 1.309 31,0 3 26,5 0,715 150 1.269 25,1 4 33,6 0,576 135 1.140 18,2 5 39,8 0,453 130 1.098 13,8 6 45,0 0,353 120 1.014 9,9 7 49,3 0,275 110 929 7,1 8 53,1 0,216 105 887 5,3 Para una gran parte de las aplicaciones es suficiente con la representación de una o dos curvasfotométricas de intensidades, las correspondientes a un solo plano o a dos planos perpendiculares.No obstante existen aplicaciones en las que hay que hacer uso de otro tipo de curvas que faciliten lasolución gráfica de los problemas. Así, del cuadro expuesto anteriormente podemos obtener dos tipos de curvas de gran utilidadpráctica, las llamadas "Iso-lux" e "Iso-candelas". A) CURVAS ISOLUX Una forma de representación, de gran utilidad en la elaboración de proyectos de alumbrado, seencuentra en las llamadas curvas Isolux, definidas como el lugar geométrico de puntos de unasuperficie que tienen igual nivel de iluminación. Son análogas a las curvas de nivel de los planostopográficos, con la salvedad de que ahora en lugar de indicar metros indicaremos lux. En la siguiente figura hemos representado las curvas Isolux de una luminaria, para alumbradoviario, modelo F-12211 de BJC, junto con las inseparables curvas de utilización. Sobre las curvas Isolux distinguiremos dos zonas, una que corresponde a la emisión anterior de laluminaria, es decir, del lado de la calzada, y otra, correspondiente al lado posterior de la luminaria olado de la acera. Estas dos zonas quedan delimitadas por el plano perpendicular al suelo y paralelo afile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-3.... 28/03/2007
  50. 50. 9-3 Página 5 de 10la calzada, que pasa por el centro de la luminaria.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-3.... 28/03/2007
  51. 51. 9-3 Página 6 de 10file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-3.... 28/03/2007
  52. 52. 9-3 Página 7 de 10 Mientras no se diga lo contrario, las curvas Isolux se suministran, para una determinada luminaria,reducidas a la distancia de 1 metro y referidas a 1.000 lúmenes. Los ejes de estas curvas estánreferidos a múltiplos de H (altura de las luminarias), lo cual nos obliga a utilizar escalas quereduzcan las medidas originales a su equivalente en el plano de las curvas Isolux; por lo tanto, segúnel triángulo tendremos: Esto equivale a decir que una medida A en la realidad equivaldrá a otra a/H en el plano del dibujo.Así, por ejemplo, H en el plano del dibujo es de 32 mm., y si consideramos que la luminaria está a10 metros, la escala resultante será de 32/10=3,2, es decir, que 1 metro en la realidad equivaldrá a3,2 mm. en el plano del dibujo. Puesto que, según hemos dicho, las curvas Isolux vienen siempre referidas a 1 metro y a 1.000lux, esto nos obliga también a buscar un factor de corrección que adapte los valores de las curvas aotra distancia y a otro flujo luminoso. La adaptación a otra distancia H se deduce fácilmente sitenemos presente que Para otro flujo, teniendo en cuenta que para una misma superficie, Finalmente, el valor del nivel de iluminación adaptado a las nuevas condiciones, resultará ser: Por ejemplo, en las curvas Isolux de la luminaria F-12211 y en el punto (0; 1,5H lado acera), lecorresponde una iluminación de 20 lux. Calcular el nivel de iluminación correspondiente cuando laluminaria lleve una lámpara de 250 W., de vapor de mercurio (25.000 Lm.), y se halle colocada auna altura de 9 metros. Aplicando la fórmula tendremos: La casa Indalux, con el fin de contribuir a una mayor exactitud en los cálculos de iluminación,suele dar las características de sus luminarias, según dos sistemas denominados B/BT y C/GM. B) Sistema de representación B/BT El sistema de representación B/BT consiste en dar los valores fotométricos, de 0 a 90º, de unaserie de planos B con un eje de giro que pasando por el centro de la luminaria resulta paralelo a lafile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-3.... 28/03/2007
  53. 53. 9-3 Página 8 de 10dirección de la calzada. La matriz de intensidades así obtenida puede darnos idea exacta del volumenfotométrico, pudiendo confeccionarlo a nuestro antojo. Seguidamente mostramos la matriz de intensidades B/BT, para 1.000 Lm, de una luminariaINDALUX tipo 470-CM. MATRIZ DE INTENSIDADES B/BT B/BT 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 -90 2 3 2 2 2 2 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -80 2 3 2 3 3 3 4 3 3 3 4 4 4 5 5 4 3 4 4 -70 2 3 3 4 8 9 8 15 23 30 34 37 41 44 47 49 51 52 52 -60 2 5 7 10 16 36 52 61 69 75 77 79 80 79 79 79 80 80 81 -50 2 10 14 18 48 81 98 106 110 107 104 101 97 94 93 91 92 93 93 -40 2 14 21 40 83 119 146 153 144 131 121 116 115 114 110 110 112 116 117 -30 2 19 41 78 114 158 185 188 171 153 141 145 139 136 133 133 134 145 145 -20 2 22 66 117 164 195 214 214 196 174 167 163 160 157 157 161 162 168 170 -10 2 25 88 152 204 233 242 234 211 193 184 181 183 184 186 191 200 204 202 0 2 28 105 182 239 263 255 235 218 210 202 198 198 202 214 222 227 227 227 10 2 27 101 172 230 255 253 232 217 208 200 199 204 209 213 218 223 225 227 20 2 26 93 157 212 244 245 221 200 188 183 183 188 189 190 197 201 199 202 30 2 24 80 137 185 216 219 205 177 162 160 161 161 161 160 158 157 160 162 40 2 21 63 114 146 178 182 170 150 134 124 131 132 131 131 130 128 128 129 50 2 19 43 88 111 130 139 131 115 107 100 98 103 104 101 99 100 100 101 60 2 16 21 56 74 84 87 85 79 65 78 77 79 79 77 76 76 76 77 70 2 12 15 19 37 48 37 41 43 43 46 48 49 50 49 52 55 56 56 80 2 8 9 12 12 13 12 13 13 13 13 14 15 15 16 17 17 18 18 90 2 4 4 4 4 4 4 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 C) Sistema de representación C/GM Este sistema de representación da los valores fotométricos de 0 a 90º de una serie de semiplanosC, comprendidos a un lado de la luminaria y entre los ángulos 90-0-270º.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-3.... 28/03/2007
  54. 54. 9-3 Página 9 de 10 Posiblemente sea este sistema de representación el más comúnmente utilizado, sobre todo pararealizar cálculos por ordenador. Seguidamente mostramos la matriz de intensidades C/GM, para 1.000 Lm, de una luminariaINDALUX tipo 470-CM. MATRIZ DE INTENSIDADES C/GM PARA 1000 LM. DE LÁMPARA C/GM 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 90 227 227 227 218 202 178 162 141 129 113 101 85 77 68 56 40 18 6 2 80 227 227 227 218 202 178 162 141 129 113 101 85 77 68 56 40 18 6 2 70 227 227 227 218 202 182 162 145 133 121 105 89 79 68 52 36 18 6 2 60 227 227 227 222 214 190 170 154 141 129 113 101 87 77 58 40 18 6 2 50 227 227 227 222 214 198 178 166 154 137 125 109 91 81 64 44 20 6 2 40 227 227 227 222 214 202 186 178 166 154 137 113 105 93 60 50 24 8 2 30 227 227 227 222 214 206 202 190 178 170 158 145 141 129 113 77 32 12 4 20 227 227 227 222 218 210 206 198 190 186 186 190 202 198 170 121 68 16 4 10 227 227 227 222 214 210 206 202 202 206 214 227 251 251 227 154 97 20 4 0 227 227 227 222 214 202 198 198 202 210 218 235 255 263 239 182 105 28 4 350 227 227 227 214 202 194 190 186 186 190 206 231 231 202 154 85 20 4 2 340 227 227 222 210 194 186 182 174 170 170 170 182 186 170 125 72 16 4 2 330 227 227 218 202 186 174 166 162 158 154 137 137 137 121 89 50 8 4 2 320 227 227 218 198 182 166 154 145 141 137 121 113 109 93 72 38 6 2 0 310 227 227 214 194 178 162 145 137 129 121 109 101 97 85 58 32 6 2 0 300 227 227 210 190 170 154 141 129 117 109 97 93 89 74 54 30 6 2 0 290 227 227 206 186 170 154 137 125 113 101 93 89 83 70 52 30 6 2 0 280 227 227 202 186 170 158 145 133 117 101 93 89 81 70 52 28 4 2 0 270 227 227 202 186 170 158 145 133 117 101 93 89 81 70 52 28 4 2 0Por ejemplo, supongamos la luminaria INDALUX 470-CM, con una lámpara de vapor de mercuriode 250 W, a la que le corresponden 12.000 lúmenes. La luminaria está a 9 metros de altura ypretendemos calcular el nivel de iluminación en un punto localizado, según la representación C/GM,en C= 80º y GM= 40º.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-3.... 28/03/2007
  55. 55. 9-3 Página 10 de 10 Según la matriz de valores para esta luminaria, le corresponde una intensidad de 129 candelas, quereferidas a los 12.000 lúmenes que da la lámpara, tendremos: siendo el nivel de iluminación, en el mencionado punto:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-3.... 28/03/2007
  56. 56. 9-2 Página 1 de 10 9.2. ALUMBRADO DE INTERIORES Esta clase de alumbrado tiene por objeto proporcionar la iluminación adecuada en aquellos lugarescubiertos donde se desarrollan actividades laborales, docentes, o simplemente de recreo. En cadacaso específico podremos recomendar un determinado nivel de iluminación, pudiendo ver en la tablaque seguidamente mostramos, los niveles más comúnmente utilizados. TABLA I ALUMBRADO DE INTERIORES Niveles de iluminación en lux Clase de trabajo Bueno Muy bueno 1. Oficinas Salas de dibujo 750 1500 Locales de oficina (mecanografía, escritura, etc.) 400 800 Lugares trabajo discontinuo (archivo, pasillo, 75 150 etc.) 2. Escuelas. Aulas 250 500 Laboratorios 300 600 Salas de dibujo 400 800 Talleres 250 500 3. Industrias. Gran precisión (relojería, grabados, etc.) 2.500 5.000 Precisión (ajuste, pulido, etc.) 1.000 2.000 Ordinaria (taladros, torneado, etc.) 400 800 Basto ( Forja, laminación, etc.) 150 380 Muy basto (almacenaje, embalaje, etc.) 80 150 4. Comercios.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-2.... 28/03/2007
  57. 57. 9-2 Página 2 de 10 Grandes espacios de venta 500 1.000 Espacios normales de venta 250 5.000 Escaparates grandes 1.000 2.000 Escaparates pequeños 500 1.000 Después de un minucioso reconocimiento del lugar a iluminar y conocida la actividad a desarrollaren el local motivo de estudio, lo primero que debemos hacer es concretar el nivel de iluminación quese necesita. Seguidamente pasemos a definir una serie de coeficientes y variables que son de suma importanciaen el proyecto de un alumbrado. A) COEFICIENTE DE UTILIZACIÓN Al cociente entre el flujo luminoso que llega al plano de trabajo (flujo útil), y el flujo total emitidopor las lámparas instaladas, es lo que llamaremos "Coeficiente de utilización". Este coeficiente depende de diversas variables tales como la eficacia de las luminarias, lareflectancia de las paredes, y las dimensiones del local. La luminaria, aparato utilizado para soportar, alojar y distribuir el flujo luminoso de las lámparas,tiene una relativa incidencia sobre el coeficiente de utilización, según se trate de un sistema deiluminación directo, semidirecto o a través de difusores. El sistema directo o semidirecto tieneescasas pérdidas, no llegan al 4%, mientras que los sistemas a través de difusor tienen unas pérdidascomprendidas entre el 10 y el 20%. La reflexión de la luz sobre las paredes del local juega un importante papel sobre el coeficiente deutilización. De la totalidad del flujo luminoso que incide sobre las paredes, una parte se refleja,mientras que otra es absorbida y anulada, dependiendo la proporción de una y otra, del color de lasparedes. Por ejemplo, en un local pintado de blanco, el flujo total que incide sobre las paredes se vereflejado en un 70%, mientras que un 30% es absorbido. Por el contrario, si está pintado de un coloroscuro, solamente el 10% de la luz incidente es reflejada, mientras que el 90% es absorbida. Aunque se pueden diferenciar un gran número de colores y tonalidades, para nuestro propósitoserá suficiente diferenciar cuatro tonalidades diferentes, según se indica en la tabla que mostramossiguiente. Tabla II Color Reflexiónfile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-2.... 28/03/2007
  58. 58. 9-2 Página 3 de 10 Blanco 70 % Claro 50 % Medio 30 % Oscuro 10 %Así, el comportamiento del flujo total emitido por las lámparas de un local, es el siguiente: del flujoluminoso total emitido por las lámparas, solamente una parte llega directamente a la superficie detrabajo; otra parte del flujo emitido, se dirige a las paredes, donde, como ya sabemos, una fracción seabsorbe y otra llega a la superficie de trabajo después de una o varias reflexiones; finalmente, otraparte del flujo luminoso se emite hacia el techo donde, como antes, una porción se absorbe y otrallega a la superficie de trabajo. Por último, las dimensiones del local también juegan un papel importante sobre el valor delcoeficiente de utilización. Esto se pone en evidencia con lo expresado anteriormente, "la proporciónde flujo luminoso que llega a la superficie de trabajo depende de la relación que exista entre el flujodirecto y el reflejado". Un local estrecho y alto desperdicia mucho más flujo luminoso que otro que en proporción seamás ancho y más bajo. Esto equivale a decir que la cantidad de flujo enviado al plano útil de trabajoes directamente proporcional a la superficie e inversamente proporcional a la altura. La dependencia de las dimensiones del local a iluminar sobre el coeficiente de utilización, sedetermina mediante una fórmula empíricasiendo: K = Coeficiente espacial. A = Anchura del local. L = Longitud del local.file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-2.... 28/03/2007
  59. 59. 9-2 Página 4 de 10 h = Altura útil entre las luminarias y el plano de trabajo. Así, según sean las proporciones del local, así será el coeficiente espacial K, estandocomprendido, normalmente, entre 1 y 10. El valor uno corresponderá a locales muy estrechos y altos,mientras que el valor diez lo obtendrán locales anchos y bajos. Según lo expuesto, la interrelación de estas tres variables es fundamental en la determinación delcoeficiente de utilización, y para un mejor entendimiento hemos resumido este concepto en seistablas, cuya utilización resultará imprescindible para obtener el citado coeficiente. Sea, por ejemplo, un local de 4m. de ancho, 6m. de largo y con una altura útil, de las luminarias alplano de trabajo, de 2,2 m.; el techo se halla pintado de un color claro mientras que las paredes loestán con un color medio, y utiliza luminarias de tubos fluorescentes con difusor. Según estos datosel coeficiente espacial K, queda determinado: La reflexión del techo será del 50%, mientras que las paredes la tienen del 30%. Según estos tres datos, en la tabla correspondiente a los tubos fluorescentes que utilizan difusores,encontramos el valor del coeficiente de utilización, siendo en este caso del 38%. Esto quiere decirque del total del flujo luminoso utilizado en este local, solamente se aprovecha el 38%. Obsérvese en esta tabla la enorme influencia que tiene la forma del local sobre el coeficienteespacial. B) FACTOR DE MANTENIMIENTO Una instalación de alumbrado no mantiene indefinidamente las características luminosas iniciales.Ello se debe a dos factores, principalmente: 1º) A la pérdida de flujo luminoso de las lámparas, motivada tanto por el envejecimiento natural como por el polvo y suciedad que se deposita en ellas. 2º) A la pérdida de reflexión del reflector o de transmisión del difusor o refractor, motivada asímismo por la suciedad. La estimación de este coeficiente debe hacerse teniendo en cuenta diversos factores relativos a lainstalación, tales como el tipo de luminaria, grado de polvo y suciedad existente en la nave ailuminar, tipo de lámparas utilizadas, número de limpiezas anuales y asiduidad en la reposición delámparas defectuosas. Todo ello y con la experiencia acumulada a lo largo de los años, hace posiblesituar el factor de mantenimiento dentro de límites comprendidos entre el 80 y el 50%, tal y como seindica en la tabla. Por consiguiente, al calcular el flujo total necesario para obtener un nivel medio de iluminación,será preciso tener en cuenta este factor, ya que de lo contrario obtendríamos el flujo luminoso delprimer día de puesta en funcionamiento de la instalación, el cual iría degradándose poco a poco hastallegar a ser insuficiente. Las consideraciones hechas hasta aquí, nos permiten determinar el flujo luminoso necesario paraproducir la iluminación E sobre una superficie útil de trabajo S. El flujo útil necesario será:file://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-2.... 28/03/2007
  60. 60. 9-2 Página 5 de 10 Recordando la definición hecha para el coeficiente de utilización, tendremos que:por lo tanto: Este será el flujo total necesario sin tener en cuenta la depreciación que sufre con el tiempo, esdecir, sin considerar el factor de mantenimiento. Si queremos reflejar este factor en la fórmula delflujo total, tendremos: Siendo: φ t = Flujo total necesario en Lm. E = Nivel luminoso en Lux. A = Anchura del local en metros. L = Longitud del local en metros. Cu = Coeficiente de utilización. fm = Factor de mantenimiento. TABLA IIIfile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-2.... 28/03/2007
  61. 61. 9-2 Página 6 de 10 Conocido el flujo total necesario, podremos obtener el número de lámparas a utilizar, ya quefile://C:Documents%20and%20SettingsgabrielEscritorioAAAELECTRICAS9-2.... 28/03/2007

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