Ejercicio 2. Sistema Insdustrial

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA ACADEMIA DE ALUMBRADO Y ALTA TENSIÓN

Departamento de Iluminación y Alta Tensión Ing. Félix Enrique Zamarrón G

1

Apuntes de la materia de Alumbrado e Instalaciones Eléctricas

EJERCICIO 2 Diseño de sistemas de iluminación para interiores




2

Práctica DISENO DE SISTEMAS DE ALUMBRADO INDUSTRIAL Tema: METODO DEL LUMEN

Objetivo Específico:

Diseñar un sistema de iluminación para interiores utilizando el método del lumen a través del visual lighting design, comprobando matemáticamente sus resultados.

PLANTEAMIENTO Diseño de un sistema de iluminación industrial. Una planta industrial tiene una superficie de 60 pies por 180 pies de largo y 26 pies de altura, y será usada para estampado de hojas de metal con prensas manuales y automáticas. La altura de montaje de los luminarios es de 23 pies sobre el piso, asumiendo que el plano de trabajo es de 3 pies. La instalación será difícil de mantener limpia, dada la proximidad de las maquinas; de aceite, todo esto hará que las paredes, herramientas, techo y artefactos eléctricos se cubran de una delgada capa de polvo y suciedad. Un cálculo estimado de la reflectividad de la habitación será de 30% paredes, 30% techo y 20% piso. El cliente solicita utilizar lámparas de vapor de sodio alta presión de 400 Watts para lograr 100 fc.

RESOLVER:

A. Desarrolle el diseño de iluminación utilizando visual lighting design.

B. Obtenga 3 curvas isolux para 100, 110 y 120 fc.

C. Cuál es el valor de iluminancia mínima.

D. Cuál es el valor de iluminancia máxima.

E. Calcule el criterio de uniformidad Min/Max, Min/Promedio identifique si existe buena uniformidad.

F. Cuantos luminarios son necesarios para el diseño.

G. Elabore un layout a escala 1:100, representando la posición de cada luminario en función del área del local.

H. Compare el emplazamiento de las luminarias propuesto por el software contra las siguientes ecuaciones.




3

WL

NN

TotalAncho ,

WL

NN AnchoLargo

Donde

N = Numero de luminarias.

I. Identifique cual es el criterio de espaciamiento del luminario y si el diseño obtenido cumple o viola tal criterio. Elabore un diagrama de cuerpo libre mostrando las distancias de separación horizontal, vertical y la altura de montaje comparándola con el criterio de espaciamiento.

J. Calcule la densidad de potencia en W/ft2, identifique si se cumple o se viola este parámetro de acuerdo a las normatividades vigentes.

K. Calcule las cavidades de cuarto.

Índice de cavidad del Techo (Ceiling Cavity Ratio)

WL

WLh5CCR CC

(Adimensional)

Índice de cavidad del Cuarto (Room Cavity Ratio)

WL

WLh5RCR RC

(Adimensional)

Índice de cavidad del Piso (Floor Cavity Ratio)

WL

WLh5FCR FC

(Adimensional)

L. Calcule el Coeficiente de Utilización del luminario.

M. Aplique la ecuación siguiente para calcular el número de luminarios requeridos.




4

LamparaLm

LuminarioLamparas#

LLFCUAE

Φ

Φ

luminario por Lumenesrequeridos lumenes de Total

LuminariosLUMINARIO

TOTAL

N. Aplique la ecuación siguiente para calcular el nivel de iluminancia promedio obtenido.

A

LLFCUΦE TOTALPROMEDIO

O. Elabore los diagramas de detalle de montaje del luminario.

P. Prepare e imprima un plano profesional (24”x32” o tamaño ANSI D) con su ingeniería en iluminación y expórtelo a formato pdf.




5

1. Dimensiones geométricas del exterior del local. Se deben conocer las dimensiones geométricas del local a iluminar (largo, ancho y altura total).

Ancho(W)

Largo(L)

Alto(H)

Figura. Diagrama de cuerpo libre del área a iluminar.

Donde: L = Largo del local [180 ft]. W = Ancho del local [60 ft]. H = Altura total del local [26 ft].

2. Reconocimiento de las reflectancias del local a iluminar. 30%ρW , 20%ρF , 30%ρC

Figura. Geometría y reflectancias del área a iluminar.




6

3. Dimensiones geométricas del interior del local.

Se traza un diagrama de cuerpo libre para la representación geométrica o espacial interior del área a iluminar. Se debe conocer la altura deseada para el montaje del luminario.

Cielo

Suelo

Plano de trabajo

Ancho(W)

Alto(H)

Altura del plano de trabajo

(HW)

Paredes MHWP

Luminarios

Plano de luminario

Figura. Representación geométrica del área a iluminar.

Donde: Plano de luminario Es un plano horizontal imaginario y colindante con la posición del luminario montado. Plano de trabajo Es un plano horizontal imaginario y donde se necesita la iluminancia promedio de acuerdo al tipo de trabajo a realizar. HW Representa la altura entre el plano de trabajo y el suelo [m]. MHWP Representa la altura entre el plano de trabajo y el plano de luminario [m].




7

Figura. Representación del plano de trabajo.

Figura. Representación del plano de luminario.




8

Figura. Representación del tipo de cielo del área a iluminar.

4. Selección del sistema de iluminación.

Se opta por proponer un luminario tipo campana industrial para altura de montaje superior a los 6m de altura (high bay) con lámpara de vapor de sodio a alta presión con 400W.

Marca: Lithonia. Tipo: HID, altura High bay. Lámpara: Vapor de sodio alta presión, 400 W con balastro

electromagnético. Modelo: TH400S-PA22 con reflector de acrílico. SC: 1.3 FICHA:




9




10




11

Figura. Características fotométricas del sistema de iluminación.

Figura. Parámetros preliminares del sistema de iluminación.




12

Figura. Malla de iluminancias o puntos de medición.

Figura. Resultados obtenidos.




13

Average Iluminancia promedio en Lux o fc. Maxium Valor puntual de iluminancia máximo. Minimum Valor puntual de iluminancia mínimo. Min/Max Criterio de uniformidad, valor puntual mínimo y máximo de iluminancia. Min/Average Criterio de uniformidad, valor puntual mínimo y promedio de iluminancia. Average Iluminance Valor puntual de iluminancia promedio. Number Luminaries Número de equipos de iluminación requeridos para alcanzar la iluminancia promedio. Power Density Es la densidad de potencia eléctrica por metro cuadrado de área en la instalación.

Figura. Descripción de los resultados obtenidos.




14

Trazado de las curvas isolux. Se debe primeramente activar la opción “Contours ON”. Posteriormente se debe habilitar el número de curvas a trazar especificando el valor en fc o luxes de cada superficie. En la siguiente imagen se habilitan 3 curvas con valores de 100, 110 y 120 fc.

Figura. Configuración de las curvas isolux.

Figura. Resultados obtenidos.




15

Posteriormente se especifica las características visuales para detectar el punto con mayor y menor iluminancia sobre la malla de mediciones.

Figura. Configuración de los puntos min/máx.

Obtención de la memoria de cálculo Se ubica el menú de trabajo.

Se ubica el botón para imprimir.

Es en esta ventana donde se puede obtener la memoria de cálculo de iluminación y el plano de iluminación.




16

Figura. Reporteador de resultados.




17




18

Documents

Ejercicio 2. Sistema Insdustrial