PROJETO DE LUMINOTECNICA

Prévia do material em texto

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE 
SERGIPE 
GERÊNCIA DE DESENVOLVIMENTO DO ENSINO 
COORDENADORIA DE ELETROTÉCNICA 
 
Disciplina: PROJETOS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS E SUBESTAÇÕES 
Professor: James Sidney f. de Carvalho 
 
Turma: 4 o ELTM 
Aluno: RAFAEL MATOS 
 
 
Em que: 
H= 9 (m); 
H= 6 (m); 
d= 0.80 (altura da mesa) (m); 
S= 2.2 (m); 
( H + d ) = 6.80 (m). 
 
Seleção da iluminância mantida; 
 
Tomando por base a informação sobre o ambiente de trabalho e a tabela abaixo, a iluminância 
mantida (Em), neste caso Níveis de Iluminância do Ambiente: E = 200 - 300 - 500 luxes; 
 
Luminária tipo: SDW 502 - 1 x SON 250 W – Philips. 
Lâmpada a ser utilizada: Quantidade: 01 Lâmpada, Vapor Metálico de potência. 
250 watts (Fluxo luminoso = 20500 lumens), Fabricvante: PHILLIPS; 
Ambiente a ser iluminado: Área de construção de carrocerias e chassis, montagem das partes 
componentes (área de uso contínuo); 
Níveis de Iluminância do Ambiente: E = 200 - 300 - 500 luxes, que são os valores mínimo, 
médio e máximo, 
 
Idade dos ocupantes: 45 anos em média; 
Velocidade e precisão: Importante; 
Refletância do fundo da tarefa: Refletância >70%; 
Níveis de Iluminância do Ambiente: E = 200 - 300 - 500 luxes; 
 
P/ Idade dos ocupantes: inferior a 40 anos → P1 = (-1); 
P/ Velocidade e precisão da tarefa executada: sem importância → P2 = (-1); 
P/ Refletância do fundo da tarefa: baixa (inferior a 30%) → P3 = (+1); 
Somando algebricamente os valores de P1, P2 e P3, tem-se como resultado 
P = (0)+ (0) + (-1) =-1. 
P = -1, a iluminância a ser utilizada deverá ser o valor médio dentre 
os três valores de iluminância apresentados anteriormente, ou seja: 
E = 300 luxes. 
Determinando o fator de utilização da luminária / projetor: (F u ) 
Calculando o índice “K” do local: 
Para iluminação do projeto em estudo e considerando que neste caso utilizaremos uma 
iluminação do tipo DIRETA, o valor de K será calculado por: 
K = C x L / ((C + L) x H 
C= Comprimento do recinto = 60 m; L = Largura do recinto = 40 m; 
H =6.80 m; 
Considerando que a iluminação do recinto será do tipo: Direta, tem-se que: 
H = (2 / 3) x (H ` - d) = (2/3) x (9 - 0,80) = 5.2 m = 6 m; 
Então: 
K = (60 x 40) / ((60+40) x (6) = 2400 / 600 = 4 
K = 4 
Fator de Reflexão das superfícies: 
Refletâncias do TETO, PARDES E PISO; 
 
Teto -Tipo de cor: Branca; Paredes - Tipo de cor: Branco; 
 
Piso -Tipo de cor escura;ρ TETO = 80 % , 
P/ AS PAREDES: ρ PAREDES = 50 %, 
P/ O PISO: ρ PISO = 10 % 
Sendo utilizada a Luminária tipo: LUMINÁRIA TIPO: SDW 502 - 1 x SON 250 W; 
Veremos que o valor do fator de utilização considerando o valores de K edas refletâncias do 
teto, paredes e piso, será dado por. 
 
 
 
Observando a Tabela 6 acima, vemos que na coluna selecionada considerando as refletâncias 
do teto = 80%, das paredes = 50% e do piso = 10%, teremos que para o valor de k = 3,0 é o 
fator de utilização F u = 0,77 e para K =4,0 O fator de utilização também será F u = 0,78. Pode 
ser observado que ocorreu variação desse valor, logo, para K = 3,0 o valor de F u = 0,77. 
 
Também pode ser observado que para o valor de K = 2,86, calculado anteriormente, a tabela 6 
não informa o valor correspondente de F u , e o obtivemos por dedução, dedução esta que foi 
facilitada pelo fato de não ter ocorrido variação de F u para K = 2,5 e K = 3,0. Porém sempre 
que isso ocorrer, ou seja, para um dado valor de K não ser informado o valor do Fator de 
utilização correspondente, podemos obter por interpolação. Utilizando esse exemplo como 
será obtido o valor de F u , para o valor de K intermediário e igual a 2,86: 
 
Da tabela 8, temos que: 
P/ K = 3,0 → F u (3,0) = 0,77 
P/ K = 4,0 → F u (4,0) = 0,78 
P/ K = 4,0 → F u (4,0) = ? 
 
Então, fazendo a interpolação, teremos: (3,0 - 4,0) / (0,77 - 0,78) = (3,0 – 4,0) / (0,77 - Fu 4,0) 
(-1,0) / (0,01) = (-0,01) / (0,77 - Fu 4,0) ) 
Fazendo o produto dos meios pelo os extremos na expressão acima: 
 
(- 1,0) x (0,77 – Fu 0,01) ) = (-0,78) x 0,01 → (-1,0) x (0,78) - (-1,0) x Fu4,0) = 3,22 
-1,0 x Fu4,0) = -4,0→ F u (4,0) = 0,77 / 1,0 → Fu4,0) = 4,0 
 
Determinando o fator de depreciação do sistema de iluminação: 
 
No projeto em execução, foi informado que trata-se de um Ambiente NORMAL com previsão 
de manutenção a ser feita a cada 7.500 h; 
Logo o valor para o fator de depreciação para o sistema projetado será F d = 0,80; 
 
Determinando o Fluxo Luminoso Total (Fluxo total que as luminárias deverão 
produzir) 
ɸ L = S x E / (F u x F d ) 
S = Área do recinto = Comprimento x Largura = 60 m x 40 m = 2400 m2; 
E = 300 luxes; F u = 0,77; F d = 0,80; 
Logo: 
ɸ L = 2400 x 300 / 0,77 x 0,80 
ɸ L = 748.051 lumens 
 
Determinando o número de Luminárias ou projetores necessário: 
 
N L = ɸ L / φ 
N L = Número mínimo de luminárias ou projetores necessários; 
ɸ L =Fluxo Luminoso total 
φ = Fluxo Luminoso emitido por luminária ou projetor 
 
No caso do projeto em execução, será utilizada a lâmpada com os seguintes dados: 
Vapor Metálico de potência 250 watts (Fluxo luminoso = 20500 lumens), Fabricante: PHILLIPS 
Assim, termos que o fluxo emitido por cada projetor: 
φ = 1 x 20500 =20500 lúmens. 
Logo, o número mínimo de projetores necessários será: 
N L = 748051 /20500 = 36.49 projetores = 37 projetores (Arredondando para o valor 
inteiro mais próximo superior). 
Em conclusão, serão necessários, pelo menos, 36 projetores para produzir o fluxo luminoso 
total de 758.500 lumens >; 748051 lumens (ok)!. 
Os 36 projetores emitirão o fluxo de 36 x 20500 = 758.500 lumens. 
 
 
 
Distribuição dos projetores no ambiente 
Obs: Os projetores deverão ser instalados de forma a respeitar a distância máxima admitida 
entre as luminárias ou projetores (Espaçamento máximo entre luminárias). 
Distância entre o plano inferior do projetor e o plano de trabalho (H) = 6 Altura do pé direito 
do recinto (H´ ) = 9 m (Dado no enunciado da questão). 
Vê-se que a altura do local está na faixa: H`> 10 m o que nos 
informa que a distância máxima entre os projetores deverá ser: 
 
Dmax = 1,2 x H = 1,2 x 6 = 7,2 m 
 
CÁLCULOS PARA AUXILIAR NA DISTRIBUIÇÃO DAS 
LUMINÁRIAS/PROJETORES: 
Cálculo do número de luminárias a serem instaladas ao longo do comprimento do recinto: 
NL = NL L COMPRIM. x NL LARGURA 
Em que: 
NL Número de luminárias necessário; 
NL COMPRIM. – Número de luminária a ser montado ao longo do comprimento do local; 
NL LARGURA - – Número de luminária a ser montado ao longo da largura do local. 
 
Sendo NL =36 e assumindo que se deseja instalar 36 luminárias/projetores 
ao longo do comprimento, N L COMPRIM = 6, calculemos o número de luminárias/projetores 
que serão 
instalados ao longo da largura do recinto, ou seja: 
 
N L = NL LCOMPRIM. x NL LARGURA 
36 = 6 x NL LARGURA → NL LARGURA = 36/6 = 6 luminárias/projetores 
 
EM CONCLUSÃO: 
 
Nesse projeto, teremos seis linhas de perfilados (linhas de suporte) nas quais serão instaladas 
6 luminárias/projetores ao longo do comprimento e dessa forma ficarão instalados 6 
luminárias ao longo da largura. 
 
Cálculo dos espaçamentos entre luminárias/projetores ao longo do comprimento e da 
largura do recinto; 
 
a. ao longo do comprimento 
E COMPRIM. = COMPRIMENTO / N L_LCOMPRIM. 
Em que: 
E COMPRIM. – espaçamento entre luminária/projetoress ao longo do comprimento; 
E COMPRIM. = 60m / 6 = 10 m >D MAX (7,2m), condição atendida! 
Obs: Nesse caso, como o espaçamento ao longo do comprimento nao foi maior que Dmax 
(7,2 m), Nao a nessecidade de acrescentar luminária/projetor nas linhas. 
 
b. ao longo da largura 
E LARGURA = LARGURA / N L_LARGURA 
Em que: 
E LARGURA - espaçamento entre luminárias ao longo da largura; 
E LARGURA = 40 m / 6 = m > Dmax (7,2m) ok, condição atendida! 
 
 
Cálculo dos espaçamentos entre luminárias instaladas ao longo do comprimento, ao longo 
da largura do recinto e as paredes: 
c. ao longo do comprimento e a parede 
 
E COMPRIM. - PAREDE = E COMPRIM / 2 
 
Em que: 
E COMPRIM. - PAREDE – espaçamento entre luminárias e a parede ao longo do comprimento(calculado no iterm a anteriormente); 
E COMPRIM. - PAREDE = 6 / 2 = 3 m >Dmax (7,2 m) ok, atendida a condição! 
 
d. ao longo da largura e a parede 
 
E LARGURA. - PAREDE = E LARGURA / 2 
Em que: 
E LARGURA - espaçamento entre luminárias e a parede ao longo da largura. 
E LARGURA. - PAREDE = 6 / 2 = 3 m > D max (7,2 m) ok, atendida a condição! 
 
CONCLUSÕES FINAIS; 
 
O sistema de iluminação projetado será composto pelos seguintes dados: 
PREMISSAS DO PROJETO: 
TIPO DO RECINTO: Indústria de Automóveis 
FUNÇÃO DO RECINTO: Área de construção de carrocerias e chassis, montagem das partes 
componentes (área de uso contínuo); 
IDADE DOS OCUPENTES: 45 anos em media; 
VELOCIDADE E PRECISÃO NA EXECUÇÃO DA ATIVIDADE: Importânte 
REFLETÂNCIA DO FUNDO DA TAREFA:Alta (superior a 70%) 
DIMENSÕES DO RECINTO: COMPRIMENTO = 60 m; LARGURA = 40 m; PÉ-DIREITO = 9 m 
ALTURA DA MESA (PLANO DE TRABALHO): 0,80 m 
LUMINÁRIA/PROJETOR ESCOLHIDO: SDW 502 - 1 x SON 250 W – Philips 
TIPO DA LÂMPADA E POTÊNCIA: Vapor Metálico de potência 
250 watts (Fluxo luminoso = 20500 lumens), Fabricante PHILLIPS 
TIPO DE COR DAS SUPERFÍCIES: Teto -Tipo de cor: Branca; Paredes - Tipo de cor: Branco; 
Piso -Tipo de cor escura; 
CARACTERÍSTICAS DO RECINTO QUANTO AO ASPECTO DE MANUTENÇÃO: Grau 
de Impurezas: Normal ; Tempo de Manutenção previsto: a cada 7500 hs 
PARÂMETROS SELECIONADOS EM TABELAS E CALCULADOS: 
ILUMINÂNCIA MÉDIA: E = 300 Luxes 
ALTURA DE MONTAGEM ENTRE O PLANO DO PROJETOR E O PLANO DA MESA 
(PLANO DE TRABALHO): H = 6 m 
ÍNDICE DO LOCAL: K = 4,0 
REFLETÂNCIAS DAS SUPERFÍCIES DO RECINTO: P/ O TETO: ρ TETO = 80 % , p/ as 
PAREDES: ρ PAREDES = 50 %, p/ o PISO: ρ PISO = 10 % 
FATOR DE UTILIZAÇÃO DO RECINTO: F U = 0,77 
FATOR DE DEPRECIAÇÃO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO/PROJETOR: F d = 0,80 
ÁREA DO RECINTO: 2400 m 2 
FLUXO LUMINOSO TOTAL REQUERIDO PELO RECINTO: ɸ L = 748.051 lumens 
NÚMERO DE LUMINÁRIAS/PROJETORES: Calculado: 36 projetores; Considerado para 
Instalação: 36 projetores, o que fornece um fluxo luminoso total igual a: 36 x20500 = 758.500 
lumens 
NÚMERO DE LUMINÁRIAS/PROJETORES INSTALADOS AO LONGO DO 
COMPRIMENTO: 36 luminárias 
NÚMERO DE LUMINÁRIAS/PROJETORES INSTALADOS AO LONGO DA LARGURA: 
6 luminárias 
DISTÂNCIA MÁXIMA PERMITIDA ENTRE LUMINÁRIAS/PROJETOR: Dmax = 7,2 m 
ESPEÇAMENTO ENTRE LUMINÁRIAS/PROJETOR (AO LONGO DO 
COMPRIMENTO): 10 m 
ESPEÇAMENTO ENTRE LUMINÁRIAS/PROJETOR (AO LONGO DA LARGURA): 6 m 
ESPEÇAMENTO ENTRE LUMINÁRIAS/PROJETOR E PAREDE (AO LONGO DO 
COMPRIMENTO): 3 m 
ESPEÇAMENTO ENTRE LUMINÁRIAS/PROJETOR E PAREDE (AO LONGO DA LARGURA): 3 m 
 
ESBOCO DA INSTALACAO 
 
 
 
 
ESTUDO ADICIONAL. 
(CONSIDERANDO ESSE PROJETO ELABORADO) 
 
O estudo apresentado informa como realizar a previsão de carga referente as sistema 
iluminação projetado, ou seja: 
Prever a carga a ser considerada para o projeto do circuito de alimentação, proteção e 
capacidade do QDF o qual irá alimentar os circuitos de iluminação independentes deste tipo 
de carga. 
DADOS NECESSÁRIOS: 
TIPO DE LÂMPADA UTILIZADO: VAPOR DE METALICO 
NÚMERO DE LÂMPADAS PROJETADO: 36 
POTÊNCIA DAS LÂMPADAS: 250 W 
PERDAS NO REATOR: 30 W 
FATOR DE POTÊNCIA DO REATOR: 0,92 
RENDIMENTO DO REATOR: 0,95 
 
CÁLCULO DA POTÊNCIA TOTAL DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO: 
Potência Instalada em watts 
Pot. Ilum. (w) = Na x N LL x p (watts) + N REATORES x Perdas nos Reatores; 
Em que: 
Pot. Ilum. (w) - potência total instalada da iluminação; 
Na – número de luminárias ou refletores (projetores) utilizados; 
N LL – número de lâmpadas por luminárias ou refletores; 
p – potência nominal da lâmpada utilizada em watts. 
N REATORES - Número de reatores. 
Potência Instalada em VA 
Pot. Ilum. (VA) = Pot. Ilum. (w) / F.P x ɳ 
Em que: 
P - Fator de potência do reator 
ɳ -Rendimento do reator 
 
Assim temos que: 
 
Potência Instalada em Watts: 
 
Pot. Ilum. (w) = 36 x 1 x 250 + 36 x 30 = watts. 
Potência Instalada em V.A: 
Pot. Ilum. (VA) = Pot. Ilum. (w) / F.P x ɳ 
Pot. Ilum. (VA) = 10.080 / (0,92 x 0,95) = 11.533V.A