Iluminacion de Un Centro de Estudios 2015B

7/25/2019 Iluminacion de Un Centro de Estudios 2015B

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA ELCTRICA

CURSO:

Ingeniera de Iluminacin

TEMA:

Iluminacin En Un Centro De Estudios.

ALUMNOS:

Araujo Corral Javier Jess 1213120323Casafranca Sifuentes Edder R. 1213120163Chvez Cotrina Rafael 1213120109Hurtado Zamora Juan Carlos 1213120457Flores Ramos Carlos Francisco 1213110085Pinto Olazabal Edwin 970603C

PROFESOR:

ING. Dorival Castillo Carlos Jesu.

Bellavista Callao


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ILUMINACIN EN UNCENTRO DE ESTUDIOS.

BIBLIOTECA ESPECIALIZAD

DE LA FIEE UNAC (BE_FIEE)


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CONTENIDO

INTRODUCCION

OBJETIVOS

Objetivos generales

Objeticos Especficos

FUNDAMENTO TEORIOCO

Definiciones Previas.

Tipo de lmparas

Normativa

Diseo de la BE_FIEE

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFIA


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INTRODUCCIN

Por qu es importante la iluminacin en nuestras vidas?

Porque nos afecta mucho ms de lo que se suele suponer, no slo el

aspecto visual sino que tambin en el biolgico.

Durante ms de 150 aos los cientficos han considerado que los conos

y bastoncillos eran las nicas clulas foto receptoras del ojo. Pero en el

2002 David Berson de la Universidad de rown

(EE.UU.)(1) (Beld, 2003) detect un nuevo tipo de foto receptor en la

retina de los mamferos. Esta nueva foto receptora muestra cmo la

iluminacin tiene efectos biolgicos importantes. Gracias a estos

estudios hemos aprendido que una buena iluminacin tiene efectos

visuales y biolgicos.

Los efectos biolgicos implican que una buena iluminacin tiene una

influencia positiva sobre la salud, el bienestar, la vigilia e incluso sobre

la calidad del sueo.

Las tres fotos receptoras del ojo:

Las clulas foto receptoras de la retina del ojo, los cono y bastoncillos,

regulan los efectos visuales.

Los bastoncillos funcionan cuando la luz es mnima y no permiten la

visin en color. El sistema de conos es el responsable de la agudeza y el

detalle y de la visin en color. Tanto los bastones y conos estn

conectadas con el crtex visual.

El nuevo tipo de clula foto receptora de la retina tiene su conexin

nerviosa propia con un lugar del cerebro llamado ncleo

supraquiasmtico (NSQ), que es el reloj biolgico del cerebro, y con la

glndula pineal.

En los centros de enseanza, la funcin principal del alumbrado es

fomentar la atencin y concentracin, para permitir el fcil

reconocimiento de los materiales de enseanza, y para facilitar las

actividades visuales relacionadas con la enseanza.


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Figura 1: Conexiones nerviosas del ojo

Cmo influyen estas clulas? Estas clulas foto receptoras tienen influencia en nuestro reloj

biolgico, que a su vez regula el ritmo cardiaco y los circuitos

circadianos. Las hormonas cortisol (hormona del estrs) y melatonina

(hormona del sueo) juegan un papel importante a la hora de

controlar la vigilia y el sueo. El cortisol, entre otros, aumenta la

glucosa sangunea para dar energa al cuerpo y mejora el sistema

inmune. Sin embargo, cuando los niveles de cortisol estn demasiado

elevados durante un perodo muy prolongado el sistema se agota y

pierde su eficacia. El nivel de cortisol se incrementa por la maana y

prepara al cuerpo para la actividad del da que se avecina. Permanece a

un nivel alto suficiente durante el da, cayendo a un nivel mnimo a

medianoche. El nivel de la hormona del sueo (la melatonina) cae por la

maana, reduciendo la somnolencia. Normalmente sube de nuevo

cuando llega la oscuridad para permitir un sueo sano.

De no ser por esta influencia de la luz, el biorritmo de los seres

humanos promedio es de unas 24 horas y 15-30 minutos. El resultado

seran unas desviaciones diarias cada vez mayores de nuestra

temperatura corporal, del nivel de cortisol y de melatonina respecto de

los establecidos por el tiempo horario medioambiental. Esta


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desarmonizacin cuando falta el ritmo normal de luz-oscuridad

desembocara en un ritmo equivocado de vigilia y sueo, con el

resultado final de que la vigilia se producira en las horas de oscuridad

y el sueo durante las horas de luz. Son los mismos sntomas, y de

hecho tienen las mismas causas, que los provocados por el jet lagcuando se atraviesan varios husos horarios.

Los estudios realizados por van Bommel y van den Beld sobre losniveles de estrs y de malestar en personas que trabajan en interioresse realizaron comparando un grupo de personas que us slo luzartificial con otro grupo que utiliz luz artificial y natural combinadas.Como se puede ver en la figura, en enero (cuando la penetracin de laluz natural no es suficiente como para contribuir al nivel deiluminacin) existe poca diferencia entre los resultados de los dosgrupos. Pero en mayo, cuando ya existe una contribucin real de la luz

natural, el grupo que dispone de esta luz trasmite a los investigadoresmuchas menos quejas por estrs. Otro estudio muestra que en inviernola luz artificial brillante en interiores tiene un efecto positivo sobre lavitalidad y sobre el estado de nimo.

Figura 2: Niveles de estrs


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OBJETIVOS

Objetivos GeneralesConocer el tipo de Luminarias recomendadas para las bibliotecas y

locales educativos.

Realizar clculos comparativos para comprobar si la iluminacin en la

biblioteca esta dentro de lo normado tanto en el cdigo nacional de

electricidad, como en la IEC

Objetivos Especficos

Definir los niveles de iluminacin de la biblioteca especializada de la

Facultad de Ingeniera Elctrica y Electrnica de la universidad

Nacional Del Callao (BE_FIEE).

Utilizar el Luxmetro para la realizacin de la medicin del nivel de

iluminacin en la BE_FIEE.


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FUNDAMENTO TERICO

Las bibliotecas de los centros educativos pueden abarcar desde una

simple aula de lectura con estanteras en alguna de sus paredes, hasta

las ms complejas instalaciones de centros universitarios y escuelastcnicas. Algunas bibliotecas incluyen un rea de lectura donde se

requiere un nivel de iluminacin uniforme, adecuado para la lectura de

letra impresa, junto a reas de estanteras para almacenamiento de

libros, las cuales requieren una iluminacin especial. Si existen

ventanas, las estanteras que contienen los volmenes, deben formar

ngulo recto con las mismas. Si el alumbrado de las estanteras es

artificial, este deber proporcionar una adecuada iluminacin vertical

sobre aquellas.

Centros de Enseanza la funcin principal del alumbrado en centros de

enseanza es fomentar la atencin y concentracin, para permitir el

fcil reconocimiento de los materiales de enseanza, y para facilitar las

actividades visuales relacionadas con la enseanza.


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1. DEFINICIONES PREVIAS.

A continuacin se dan las definiciones que son esenciales, para el desarrollo del presente

trabajo

1.1Alumbrado General

Alumbrado de un recinto sin tomar en consideracin las exigenciasparticulares propias de alguna parte del recinto.

1.2Alumbrado Localizado.

Alumbrado diseado para incrementar la iluminacin en algunasposiciones especificadas, como de aquellas en las cuales se efecta untrabajo.

1.3Campo Visual (del ojo, o de los ojos)

Extensin angular del espacio dentro del cual puede percibirse unobjeto, si la cabeza y el ojo (a los ojos) se mantienen fijos. El campopueda ser monocular o binocular.

1.4Candela (Cd)

Intensidad luminosa en una direccin dada, de una fuente que emiteuna radiacin monocromtica de frecuencia 540 x 1012 Hertz y cuyaintensidad energtica en esa direccin es 1/683 de vatio porestereorradin (Definicin adoptado por la Conferencia General de

Pesas y Medidas Octubre 1979).1.5Candela por metro cuadrado (Cd/m)

Unidad de luminancia1.6Contraste

Efecto subjetivo de la diferencia en la apariencia de dos partes de uncampo de la visin, vistas simultnea o sucesivamente (Ej.: contraste decolor, de luminancia, simultneo, sucesivo)

1.7Depreciacin del Flujo Luminoso de la Lmpara

Porcentaje de prdida de emisin del flujo luminoso de la lmpara encondiciones normales de funcionamiento en relacin a las horas de uso.1.8Deslumbramiento

La condicin de la visin en la cual existe molestia o una reduccin enla capacidad de distinguir objetos, o ambas cosas, debido a ladistribucin desfavorable de luminancias o de rangos de luminancias, oa contrastes extremos en el espacio y tiempo.

1.9Deslumbramiento Perturbador

Deslumbramiento que causa una reduccin en la capacidad visual

1.10 Deslumbramiento Molesto


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Deslumbramiento que causa molestia, sin reducir necesariamente lavisin de los objetos. Despus de un tiempo bastante prolongado en unrecinto, se da origen a una prematura fatiga y a una reduccin en elrendimiento, concentracin y comodidad.

1.11 Deslumbramiento Directo

Deslumbramiento debido a un objeto luminoso situado en, o cerca de lamisma direccin en que se ve dicho objeto.

1.12 Deslumbramiento Reflejado

Deslumbramiento producido por reflexiones especulares originadasdesde objetos luminosos, particularmente cuando las imgenesreflejadas se presentan en o cerca de la misma direccin del objeto quese est viendo.

1.13 Eficiencia Luminosa (de una Fuente)

Cociente del flujo luminoso total emitido por una fuente, por la potenciatotal consumida.

1.14 Factor de Conservacin (o de mantenimiento) (fm)

Relacin de la iluminacin de una instalacin despus de un periodoespecificado de uso, a la iluminacin de la misma instalacin de lamisma instalacin nueva

1.15 Factor de Utilizacin

Relacin del flujo luminoso que llega al plano de trabajo, al total delflujo generado por las lmparas.

1.16 Flujo Luminoso (f)

Cantidad caracterstica de flujo radiante que expresa la capacidad paraproducir una sensacin luminosa, evaluada de acuerdo a los valores deeficiencia luminosa relativa.Unidad: Lumen (lm)

1.17 Reflexin

Se produce cuando al incidir una onda sobre una superficie se produceuna reflexin

1.18 Grado de Reflexin (r)

Relacin del flujo luminoso reflejado al flujo luminoso incidente.

1.19 Iluminacin (E)

Aplicacin de radiacin visible (Luz) a un objeto. Densidad deflujo luminoso repartido uniformemente sobre una superficie.


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Unidad: Lux (lx)1.20 Intensidad Luminosa

Cociente del flujo luminoso emitido por la fuente, propagada en unelemento de ngulo slido que contiene la direccin duda, por el

elemento de ngulo slido.Unidad; Candela (Cd)

Intensidad luminosa

1.21 Lumen (lm)

Flujo luminoso emitido dentro de un ngulo slido unitario (unestereorradin) por una fuente puntual que tiene una intensidaduniforme de una candela.

1.22 Lmpara

Elemento de transformacin de la energa elctrica a luminosa.1.23 Luminaria

Elemento que distribuye, filtra o transforma la luz proporcionada por

una o ms lmparas; comprende todos los accesorios necesarios parafijar y proteger las lmparas y para conectarlas a la fuente de energa.1.24 Lux (lx)

Unidad de iluminacin. Iluminacin producida por un flujo luminoso de1 lumen uniformemente distribuido sobre una superficie de 1 metrocuadrado.

1.25 Plano de Trabajo

Plano en el cual generalmente se realiza el trabajo, y por consiguiente,en el cual se especifica y mide la iluminacin.


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Nota: En alumbrado de interiores y a menos que se especifique otracosa, este plano se considera horizontal y a 0.85 m. sobre el nivel delpiso y limitada por las paredes del recinto.

1.26 Puesto de Trabajo

Lugar en el cual se desarrolla una actividad o trabajo, incluyendo elrea inmediatamente adyacente que lo rodea.

1.27 Temperatura del color:

Hace referencia al color de la fuente luminosa. Es la temperatura quedebe alcanzar un cuerpo negro ideal para que la tonalidad de la luzemitida sea igual a la de la lmpara considerada. Conviene aclarar quelos conceptos temperatura de color y temperatura de filamento sondiferentes y no tienen por qu coincidir sus valores.

Figura Temperatura de color y su apariencia

Como curiosidad puede sealarse que la luz natural blanca emitida por

el Sol con el cielo despejado, tiene una temperatura de color,

aproximada, de 5800 K cuando se encuentra en el cnit, y de 2000 K

cuando est en el horizonte.

1.28 Curvas fotomtricas:

Slido fotomtrico:Es la representacin grfica de las medidas deintensidades luminosas segn las direcciones que parten del centroptico de la luminaria.


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Curva fotomtrica o curva de distribucin luminosa:lo obtenemos si hacemospasar un plano por el eje de simetra de la fuente luminosa. Suelen

darse referidas a un flujo luminoso emitido de 1.000 lm y como el casogeneral es que la fuente de luz emita un flujo superior, lo valores deintensidad luminosa se calculan con una regla de tres simple.

Curvas isolux:son lneas que sobre una superficie unen puntos de igualiluminacin.


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2.TIPOS DE LAMPARAS.2.1Lmparas incandescentes:

La lmpara incandescente produce luz mediante el calentamiento

elctrico de un alambre, el filamento, hasta una temperatura tan altaque la radiacin emitida cae en la regin visible del espectro. La

produccin de luz mediante la incandescencia tiene una ventaja

adicional, y es que la luz emitida contiene todas las longitudes de onda

que forman la luz visible o dicho de otra manera, su espectro de

emisiones es continuo. De esta manera se garantiza una buena

reproduccin de los colores de los objetos iluminados. Las partes

principales de una lmpara incandescente son:

El filamento: es un elemento conductor de resistencia media. En la

actualidad se usa wolframio que cuenta con una temperatura de fusinde unos 3.683 K. La vida del filamento viene condicionada por el

fenmeno de evaporacin. Que consiste en la emisin de partculas

debido a la temperatura, adelgazndose el filamento progresivamente y

llegando a su rotura. La temperatura suele estar comprendida entre los

2.400 K en lmparas al vaco, y los 2.900 K en lmparas con gas.

La ampolla:su misin es la de aislar el filamento del medio ambiente.

Suele ser de vidrio soplado aunque en ocasiones puede usarse cristal de

cuarzo.

El casquillo: conecta la lmpara a la red y fija la lmpara al

portalmparas correspondiente.

El gas que llena la ampolla: Segn el tipo de gas que contienen en el

interior podemos distinguir las lmparas que son halgenas de las que

no.

a) Lmparas no halgenas: pueden dejarse al vaco o rellenarse con

un gas inerte en el interior. Tienen una duracin normalizada de

1000 horas, una potencia entre 25 y 2000 W y unas eficacias

entre 7.5 y 11 lm/W para las lmparas de vaco y entre 10 y 20

lm/W para las rellenas de gas inerte. En la actualidad predomina

el uso de las lmparas con gas, reducindose el uso de las de

vaco a aplicaciones ocasionales en alumbrado general con

potencias de hasta 40 W.

b) Lmparas halgenas de alta y baja tensin: en las lmparas

incandescentes normales se produce una disminucin

significativa del flujo luminoso a lo largo de su vida til. Esto sedebe al ennegrecimiento de la ampolla por culpa de la


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evaporacin de partculas de wolframio del filamento y su

posterior condensacin sobre la ampolla. Agregando al gas de

relleno una pequea cantidad de un compuesto gaseoso con

halgenos (cloro, bromo o yodo), se consigue establecer un ciclo

de regeneracin del halgeno que evita el ennegrecimiento.Cuando el tungsteno (W) se evapora se une al bromo formando el

bromuro de wolframio (WBr2).

Las principales cualidades de este grupo de lmparas son:1. Sencillez constructiva, por lo que tienen un coste deadquisicin bajo2. Acople directo a la red sin necesidad de ningn tipo de equipoauxiliar3. Excelente reproduccin cromtica.

2.2Lmparas de descarga:

Las lmparas de descarga constituyen una forma alternativa deproducir luz de una manera ms eficiente y econmica que laslmparas incandescentes. Por eso, su uso est tan extendido hoy enda. La luz emitida se consigue por excitacin de un gas sometido adescargas elctricas entre dos electrodos. Segn el gas contenido en lalmpara y la presin a la que est sometido tendremos diferentes tiposde lmparas, cada una de ellas con sus propias caractersticasluminosas.Funcionamiento:

La luz se consigue estableciendo una corriente elctrica entre doselectrodos situados en un tubo lleno con un gas o vapor ionizado.

En el interior del tubo, se producen descargas elctricas como

consecuencia de la diferencia de potencial entre los electrodos. Estas

descargas provocan un flujo de electrones que atraviesa el gas. Cuando

uno de ellos choca con los electrones de las capas externas de los

tomos les transmite energa y pueden suceder dos cosas.

La primera posibilidad es que la energa transmitida en el choque sea lo

suficientemente elevada para poder arrancar al electrn de su orbital.

Este, puede a su vez, chocar con los electrones de otros tomos

repitiendo el proceso. Si este proceso no se limita, se puede provocar la

destruccin de la lmpara por un exceso de corriente.

La otra posibilidad es que el electrn no reciba suficiente energa para

ser arrancado. En este caso, el electrn pasa a ocupar otro orbital de

mayor energa. Este nuevo estado acostumbra a ser inestable y

rpidamente se vuelve a la situacin inicial. Al hacerlo, el electrn liberala energa extra en forma de radiacin electromagntica, principalmente


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ultravioleta (UV) o visible. Un electrn no puede tener un estado

energtico cualquiera, sino que slo puede ocupar unos pocos estados

que vienen determinados por la estructura atmica del tomo. Como la

longitud de onda de la radiacin emitida es proporcional a la diferencia

de energa entre los estados iniciales y final del electrn y los estadosposibles no son infinitos.

La consecuencia de esto es que la luz emitida por la lmpara no es

blanca. Por lo tanto, la capacidad de reproducir los colores de estas

fuentes de luz es peor que en el caso de las lmparas incandescentes

que tienen un espectro continuo. Es posible, recubriendo el tubo con

sustancias fluorescentes, mejorar la reproduccin de los colores y

aumentar la eficacia de las lmparas convirtiendo las nocivas emisiones

ultravioletas en luz visible.

Elementos auxiliares:

Para que las lmparas de descarga funcionen correctamente es

necesario, en la mayora de los casos, la presencia de unos elementos

auxiliares:

Cebador: es un dispositivo que suministra un breve pico de tensinentre los electrodos del tubo, necesario para iniciar la descarga y venceras la resistencia inicial del gas a la corriente elctrica. Tras elencendido, continua un periodo transitorio durante el cual el gas seestabiliza y que se caracteriza por un consumo de potencia superior alnominal. Balasto: limita la corriente que atraviesa la lmpara y evitar as un

exceso de electrones circulando por el gas que aumentara el valor de lacorriente hasta producir la destruccin de la lmpara.Eficacia

Al establecer la eficacia de este tipo de lmparas hay que diferenciar

entre la eficacia de la fuente de luz y la de los elementos auxiliares

necesarios para su funcionamiento que depende del fabricante.


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2.3Lmparas LED:

Son lmparas de estado slido de diodos emisores de luz. Debido a que

la luz capaz de emitir un LED no es muy intensa, estas las lmparasestn compuestas por agrupaciones de LED, en mayor o menor

nmero, segn la intensidad luminosa deseada. Hay varias tecnologas

de fabricacin, como, diodos convencionales LED, OLED (organic light-

emitting diodes), PLED (polymer LEDs), etc. Los LED emiten luz en una

banda de longitudes de onda muy estrecha (fuertemente coloreada). El

color es caracterstico de la banda prohibida de energa de un material

semiconductor usado para fabricar el LED. Hay dos mtodos para

emitir luz blanca: combinar LED de luz roja, verde y azul, o bien usar

alguna sustancia fosforescente.

El primer mtodo se denomina LED RGB, usan diferentes LED cada

uno emitiendo una longitud de onda diferente. La ventaja de este

mtodo es que la intensidad de cada LED puede ser ajustada para

afinar las propiedades de la luz emitida. La mayor desventaja es su alto

costo de produccin.

El segundo mtodo, pbLEDs, usa un LED de corta longitud de onda

(normalmente azul o ultravioleta) en combinacin con una sustancia

fosforescente, la cual absorbe una porcin de la luz azul y emite unespectro ms amplio de luz blanca (parecido a una fluorescente). La

mayor ventaja aqu es el costo de produccin bajo, alto Ra, pero es

incapacidad de variar dinmicamente el carcter de la luz. A su vez la

conversin de fosforescencia reduce la eficiencia del dispositivo. El bajo

costo y el desempeo adecuado lo hace la tecnologa ms utilizada para

la iluminacin general hoy en da.

Los diodos funcionan con energa elctrica de corriente continua (CC),

de modo que las lmparas de LED deben incluir circuitos internos para

operar desde el voltaje CA estndar. Los LED se daan a altas

temperaturas por lo que suelen disponer de disipadores.

Algunas diferencias de los LEDs frente a las lmparas fluorescentes

son: no contienen mercurio, su vida til no se ve afectada por los

apagados y encendidos, son ms robustas a vibraciones e impactos.

Tambin hay que destacar que gracias al pequeo tamao de las

lmparas

LED y sus posibilidades de control (sin prdida de eficiencia), es posible

hacer su disposicin espacial de manera totalmente flexible.


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Las lmparas LED son tan eficientes como las fluorescentes, pero su

mayor ventaja es su duracin, alrededor de 50000 h (25-30 aos con

un uso normal) frente a las 8000 h de las fluorescentes. Adems

presentan una baja disminucin de la intensidad lumnica durante su

vida.

La larga vida de estas lmparas supone un problema para los

fabricantes, cuyos clientes actualmente compran repuestos

frecuentemente. Estn disponibles LED de diferentes colores. A parte de

LED de luz blanca pueden resultar interesantes LED monocromticos,

como los que se usan en los semforos o en los adornos de navidad.

Entre los mercados de las lmparas LEDs se encuentran la jardinera y

la agricultura. Esta tecnologa es utilizada por la NASA para cultivar

plantas en el espacio. Las longitudes de onda de la luz emitida por las

lmparas LED han sido adaptadas para suministrar la luz en el rangoespectral necesaria para la absorcin de la clorofila en las plantas, y as

promover el crecimiento y reducir la emisin en otras longitudes de

onda que las plantas no necesitan. Se suelen usar los espectros de luz

roja y azul para estos propsitos. Estas luces son atractivas para los

cultivadores de interior ya que utilizan menos energa que otros tipos de

la misma intensidad de la luz, no necesitan balastos, y emiten mucho

menos calor. La reduccin de calor permite que el tiempo entre ciclos de

riego se extienda porque las plantas transpiran menos.

El proceso de produccin LED es complejo y an estamos en las

primeras generaciones de lmparas LED. Por tanto, hay muchos

aspectos donde se puede seguir mejorando, principalmente en la buena

reproduccin de colores a bajo coste, y en la mejora de las

caractersticas trmicas, por lo que las previsiones demuestran una

bajada de precio.


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Lmparas recomendables para los centros de estudios.[Referencia:

Catalogo Josfel]

MELLOW LIGHT/ IVMELLOW LIGHT/ EMPOTRABLES

Descripcin:

Luminaria de interiores para empotrar de luz suave, con reflectores envolventes quebrindan una iluminacin uniforme sobre techos, paredes y superficies de trabajo.

Cuenta con aletas de perfil parablico especiales, que controlan la luminancia en elsentido longitudinal y transversal, obteniendo una alta eficiencia de radiacinlumnica directa. Diseado para un perfecto control del deslumbramiento y unmximo rendimiento.

Aplicacin:Ideal para oficinas, salas de directorio, salas de cmputo, centros de enseanza,entidades financieras y cualquier otro ambiente que requiera de una buenadistribucin de luz en los planos horizontales y verticales.

PROYECTOR E, PROYECTOR PLUS/ EMERGENCIA

Los proyectores estn especialmente indicados para instalaciones de grandes alturas.Equipados con fluorescentes de 11W o lmparas halgenas orientables permitendirigir el haz luminoso concentrado o expandido segn la necesidad.Luminarias cumplen con normativa europea y cdigo nacional de electricidad vigente.


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RECTANGULAR, CLASSICA/ EMERGENCIA

Los kits de emergencia consisten en un balasto electrnico de emergencia y unabatera. Permiten convertir cualquier luminaria con fluorescentes en una lmpara deemergencia. Pueden actuar en modo permanente y no permanente.Equipos cumplen con normativa europea y cdigo nacional de electricidad vigente.


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3.NORMATIVA

NORMA DE ALUMBRADO DE INTERIORES

MINISTERIO DE ENERGA Y MINAS; DIRECCIN GENERAL DE

ELECTRICIDADNorma: DGE 017- AI-1/1982

DEFINICIONES:

A continuacin se dan las definiciones que son esenciales para el usoadecuado de la presente Norma.

Las definiciones corresponden a la norma de alumbrado, IEC 50, grupo

45 de la Comisin Electrotcnica Internacional. Alumbrado General (45 - 50 - 020)

Alumbrado de un recinto sin tomar en consideracin lasexigencias particulares propias de alguna parte del recinto.

Alumbrado Localizado (45 - 50 - 025)Alumbrado diseado para incrementar la iluminacin en algunasposiciones especificadas, como de aquellas en las cuales seefecta un trabajo.

Funciones del Alumbrado:

La calidad del alumbrado interior influye en el rendimiento visual,concentracin y bienestar del ser humano.

Por lo tanto, el alumbrado interior debe ser diseado de modo quecumpla con las funciones particulares de cada caso.

Recintos de trabajo: El alumbrado en los recintos de trabajo debedisearse de modo de obtener buenas condiciones visuales en elplano de trabajo. Debe permitir el fcil reconocimiento de losobjetos visuales, mejorar la atencin y la concentracin,combatir la fatiga prematura y revelar claramente lassituaciones de peligro.

Centro de enseanza: La funcin principal del alumbrado encentros de enseanza es fomentar la atencin y concentracin,para permitir el fcil reconocimiento de los materiales deenseanza, y para facilitar las actividades visuales relacionadas

con la enseanza.


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reas de circulacin: El alumbrado de entradas, corredores,escaleras y zonas de recintos usados como reas de circulacin,debe revelar claramente las situaciones de peligro.

Requerimientos del alumbrado:

1.Generalidades:

Los requerimientos de alumbrado se basan en los siguientes criterios deingeniera de iluminacin:

- Nivel de iluminacin- Distribucin de la iluminancia- Limitacin del deslumbramiento- Direccin de la incidencia de la luz y efecto de sombra- Color de luz y reproduccin del color

Adems existen muchas tareas visuales las cuales se diferencian por:

- La magnitud del contraste de la luminancia y el color- La magnitud de los principales elementos estructurales- La velocidad a la cual estos componentes tienen que ser

percibidos- La duracin de la tarea visual- La confiabilidad de reconocimiento deseado

Por ltimo, el aspecto econmico es muy importante. La asignacin deuna iluminacin nominal para una actividad particular, debe tomar encuenta el aspecto econmico. Un cundo un mayor nivel de iluminacininvolucre mayores costos, en algunos casos conseguir dicho nivel puedeser ms importante a pesar del costo, como por ejemplo paraincrementar la productividad o para reducir accidentes.

Una instalacin de alumbrado puede satisfacer los requerimientos paralos cuales est destinado, solo si cumple con todos los criterios decalidad. Se puede dar ms importancia uno u otro criterio, dependiendode la naturaleza y dificultad de la tarea visual, o del tipo de recinto.

Los requerimientos de calidad del alumbrado se incrementan con la dificultadde la tarea visual.


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2.Iluminacin:

La iluminacin nominal asignada a un tipo particular de recinto o a unaactividad particular, est basada en la dificultad de la tarea visual, seasume que el efecto de la iluminacin sobre el rendimiento visual no es

afectado por el deslumbramiento directo y reflejado, por la reduccin delcontraste, ni por la reproduccin del color y color de luz inapropiados.

Tipo de ActividadCategora de

iluminacin

Iluminacin nominal

lx

Espacios pblicos con alrededores oscuros A 2030 - 50

Simple orientacin para visitas cortas

temporalesB 5075 - 100

Recintos de trabajo donde las tareas visuales

son solo ocasionalmenteC 100150 - 200

Realizacin de tareas visuales de gran contraste

o gran tamaoD 200300 - 500

Realizacin de tareas visuales de contraste

medio o pequeo tamaoE 500750 - 1000

Realizacin de tareas visuales de bajo contraste

o muy pequeo tamaoF 10001500 - 2000

Realizacin de tareas visuales de bajo contraste

o muy pequeo tamao a travs de un

prolongado periodo

G 20003000 - 5000

Realizacin de tareas visuales muy prolongadasy exactas

H 50007500 - 10000


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Se ha establecido como categoras de iluminacin, designadas desde laA hasta la H, que cubren niveles de iluminacin desde 20 hasta 10000lux.

CATEGORA DE ILUMINACIN Y VALORES DE ILUMINACIN PARA TIPOSGENRICOS DE ACTIVIDADES EN INTERIORES

3. Distribucin de la luminancia:

La distribucin de luminancias en el campo visual debe ser balanceadaa fin de proveer buenas condiciones de visibilidad y por razonespsicofsicas.

4. Limitacin del deslumbramiento:

El deslumbramiento puede ser originado por lmparas o luminarias

(deslumbramiento directo) o por la reflexin de una luminancia elevadasobre superficies brillantes (deslumbramiento reflejado).

El deslumbramiento directo depende de:

- La luminancia de las fuentes de luz- La superficie aparente de estas fuentes

- L posicin de las fuentes de luz en el campo visual- Los grados de reflexin de las superficies que limitan el recinto y

del mobiliario del recinto.

Se considera que el deslumbramiento directo esta adecuadamenterestringido, si la luminancia media de las luminarias en el rango criticode deslumbramiento 45 85 no excede los valores de las curvas delimitacin de luminancias mostradas en las siguientes figuras:

Tipos y disposicin A y B de luminarias.-

Nota:

Se debe proveer una iluminacin nominal al menos de 200 lx en puestos de

trabajo donde las personas permanecen durante mucho tiempo.


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a) Las curvas A de limitacin de luminancia, (Vase la fig. 2)cubren: Las luminarias lineales dispuestas en paralelo a ladireccin de la visin; Las luminarias sin salida de flujo lateral,dispuestas paralela o transversalmente a la direccin de la visin; Las luminarias con salida de flujo por sus partes laterales, condichas partes laterales de la altura no mayor de 30 mm,dispuestas paralelas o transversalmente a la direccin de lavisin.

b) Las curvas B de limitacin de luminancia (Vase la fig. 3),cubren: Las luminarias lineales con salida de flujo por suspartes laterales, con dichas partes laterales, de una altura mayorde 30 mm, dispuestas transversalmente a la direccin de lavisin; Las luminarias no lineales, cuadradas y circulares con

salida de flujo por sus partes laterales, con dichas partes lateralesde una altura mayor de 30 mm, dispuestas paralela otransversalmente a la direccin de la visin; Las luminarias deradiacin libre (lmparas desnudas) dispuestas transversalmentea la direccin de la visin.


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Una luminaria se considera lineal, si la relacin del lado ms corto ellado ms largo de su superficie horizontal de emisin de luz, es igual omenor que 1: 2.

5. Direccin de incidencia de la luz y Efecto de sombra.

Si el alumbrado tiene como funcin permitir un apropiadoreconocimiento de los objetos y estructuras de superficies iluminadas,se requiere un adecuado efecto de sombra.

El alumbrado difuso da origen una ausencia de sombras,producindose un efecto subjetivamente desagradable, el cual es tanindeseable como las sombras profundas y los lmites de sombraclaramente definidos.

Pueden evitarse las sombras profundas, con un disposicin propia devarias luminarias, con un distribucin de intensidad luminosa nodemasiada interrelacionada, o por el uso de las luminarias de pared yde mobiliarios.


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6. Luz y color:

Los colores de luz usados para propsitos de alumbrado general puedenser divididos en tres grupos:

- Temperaturas de colores menores a 3300kColor de luz blanco clido (clido)

- Temperaturas de colores entre 3300k-5000kColor de luz blanco neutro (intermedio)

- Temperaturas de colores mayores a 5000kColor de luz blanco del da (frio)

Efecto estrobo scpico: Las variaciones de flujo luminoso originadas porla corriente alterna, pueden dar origen a interferencias o erroresvisuales en la observacin de partes en movimiento. Este efecto puedeevitarse tomando medidas adecuadas.

Eficiencia energtica en Iluminacin

Actividad visual en una biblioteca

Las bibliotecas de los centros educativos pueden abarcar desde unasimple aula de lectura con estanteras en alguna de sus paredes, hastalas ms complejas instalaciones de centros universitarios y escuelastcnicas.

Algunas bibliotecas incluyen un rea de lectura donde se requiere unnivel de iluminacin uniforme, adecuado para la lectura de letra

impresa, junto a reas de estanteras para almacenamiento de libros,los cuales requieren una iluminacin especial.

Equilibrio entre luz diurna y luz artificial, en recintos con interioresprofundos, alumbrados por medio de ventanas, la luz diurna en generalno provee una adecuada iluminacin en la parte interior del recinto, laluz diurna debe por lo tanto, completarse en zonas alejadas de lasventanas ya sea temporal o permanente, con luz artificial.


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Si existen ventanas, las estanteras que contienen los volmenes, debenformar ngulo recto con las mismas.

Si el alumbrado de la estantera es artificial, este deber proporcionaruna adecuada iluminacin

Control del deslumbramiento

En general el deslumbramiento es un efecto no deseado en el diseo y

prctica de la iluminacin.El deslumbramiento se puede producir de forma directa por lmparas,luminarias y ventanas o por reflexin producida por superficies de altareflectancia (brillante), que pueden estar en el campo de visin delobservador. El grado de deslumbramiento directo admisible en el campovisual del observador esta funcin del tipo de actividad que se realiza enel local.

Para validar la idoneidad de las luminarias para la actividad adesarrollar, utilizaremos el criterio C.I.E., este sistema tiene clasificada

las tareas o actividades en cinco grupos que definen otras tantas clasesde calidad. Cada grado de calidad tiene asignado un ndice de

Biblioteca MABICItalia


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deslumbramiento surgido de la evaluacin subjetiva deldeslumbramiento, llevado a cabo en el laboratorio por un grupo deobservadores

- La clase de calidad A ser para una actividad visual muy alta, ndice

de deslumbramiento 115.

- La clase de calidad B ser para una actividad visual alta, ndice dedeslumbramiento 150.

- La clase de calidad C ser para una actividad visual media, ndice dedeslumbramiento 185.

- La clase de calidad D ser para una actividad visual baja, ndice dedeslumbramiento 220.

- La clase de calidad E ser para una actividad visual muy baja (donde

los trabajadores no estn confinados en un puesto concreto), ndice dedeslumbramiento 255.

Color:

El color de un espacio o local iluminado artificialmente, depender de lalmpara seleccionada y concretamente de dos parmetros de lalmpara.

- ndice de reproduccin cromtica (Ra) o Grupo de rendimiento decolor segn IEC ( 1A, 2A, 1B, 2B)

- Temperatura del color.


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Para seleccionar una lmpara segn los criterios e color recomendadospara un espacio o local, se utiliza la siguiente tabla.

ndice dereproduccin

cromtica (Ra)

Grupo deRendimiento de

color

Clido3300kNeutro

3300-5000kFrio5000k

Excelente 90-100 1A

Halgenas.Fluorescencialineal ycompacta

Fluorescencialineal ycompacta.

Fluorescencialineal ycompacta.

Bueno 80-90 2A

Fluorescencialineal ycompacta.Sodio blanco

Fluorescencialineal ycompacta.Halogenuros einduccin.

Razonable 70-80 1BHalogenuros

metlicos

Halogenuros

metlicos

Halogenuros

metlicosMala 70 2B

Mercurio.Sodio

Los centros docentes en general no precisan una iluminacin artificialde elevada reproduccin cromtica, excepcin de aulas dedicadas a laensea de la pintura, algn laboratorio donde al calidad cromtica esimportante.

Con carcter general las lmparas tendrn un ndice de reproduccincromtico de los valores comprendidos entre 70 y 85. Para lasdependencias que precisan una mayor calidad el valor ser mayor o igual90.

La temperatura de color de las lmparas a utilizar teniendo enconsideracin el rango de niveles de iluminacin que pueden precisarlas distintas dependencias, se considera adecuado utilizar untemperatura de color igual 3500k.

Sistemas de alumbrado:

Se utilizara Alumbrado general ms localizado, que refuerce la zona deexposicin y mejore la captacin de imgenes del observador,impidiendo reflejos en la biblioteca.


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Tipo de lmparas recomendadas:

Los tipos de lmparas recomendados para la iluminacin de centrosdocentes son:


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Parmetros de iluminacin

Los parmetros de iluminacin recomendados para una biblioteca son:

Tipo dependencia o actividadIluminancia

media horizontal(lux)

Clase de calidad aldeslumbramiento

directo

Grupo deRendimiento de

color

Biblioteca- Ambiental- Zona de lectura- Estantera de libros

200500200

BBB

1B1B1B


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4.DISEO DE LA BE_FIEE.

En el diseo de la biblioteca especializada de la facultad de ingeniera

elctrica y electrnica de la universidad nacional del callao, se utiliza un

solo tipo de luminaria, lmpara fluorescente recta (LFR) marca Philipsde 40W.

Que tiene las siguientes especificaciones.


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Plano de la BE_FIEE

ETAPAS PARA EL CLCULO DEL ALUMBRADO INTERIOR.


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DATOS MEDIDOS EN BE_FIEE

MEDICION DE LA ILUMINANCIA

El mtodo de medicin que frecuentemente se utiliza, es una tcnica de

estudio fundamentada en una cuadrcula de puntos de medicin que cubretoda la zona analizada.

La base de esta tcnica es la divisin del interior en varias reas iguales, cada

una de ellas idealmente cuadrada. Se mide la iluminancia existente en el

centro de cada rea a una altura aproximada de 0.8 metros sobre el nivel del

suelo y se calcula un valor medio de iluminancia. En la precisin de la

iluminancia media influye el nmero de puntos de medicin utilizados. Existe

una relacin que permite calcular el nmero mnimos de puntos de medicin a

partir del valor del ndice de local aplicable al interior analizado.

= ( + )

Aqu el largo y el ancho, son las dimensiones del recinto y la altura de montaje

es la distancia vertical entre el centro de la fuente de luz y el plano de trabajo.

La relacin mencionada se expresa de la forma siguiente:

= ( + 2)2Dnde:

: El valor de x es redondeado al entero superior, con excepcin de todos losvalores de ndice de local mayores o iguales que 3, el valor de x se considera

4.

Una vez obtenido el nmero mnimo de puntos de medicin, procedemos

primero a dividir el rea del recinto en pequeas reas proporcionales al

nmero mnimo de puntos de medicin, en caso de que el local tenga una

forma irregular se deber en lo posible dividirlo en sectores rectangulares o

cuadrados.

Despus medimos la iluminancia en el centro de estas reas, y realizamos unpromedio:

= ()

Comparamos el valor obtenido con los valores exigidos por norma.

Para saber si la iluminancia en el recinto es uniforme, lo comparamos con:

2


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Dnde: EMinimaes el valor mnimo de iluminancia realizado en uno de lospuntos a medir.

MEDICION DE LA ILUMINANCIA EN LA BIBLIOTECA DE LA FIEE-UNAC

DATOS:

= 19,19 = 8,20

= 3 0.90 = 2,1

= 19,19 8,202,1(19,19+ 8,20)

= 2.74

= (2.74 + 2)2 = 22,47

22

8.20 m

61 LUX 96 LUX 87 LUX 80 LUX

140 LUX 140 LUX 198 LUX 249 LUX

244 LUX 198 LUX 210 LUX 180 LUX

386 LUX 393 LUX 374 LUX 337 LUX

330 LUX 350 LUX 380 lux 300 LUX

198 LUX 208 LUX 230 LUX 180 LUX

=[61 + 96 + 87 + 80 + 140 + 140 + 198+ 249+ 244 + 198 + 210 + 180 + 386 + 393 + 374 + 337 + 330 + 350 + 380 + 300 + 198 + 208 + 230 + 180]

24

= 231.21


39/50

= 61

Comparando si la iluminancia es uniforme:

61 231,212

61 115.605NO CUMPLE, la iluminancia no es uniforme.

Calculo de las luminarias correctas

Datos de entrada

Dimensiones del local y la altura del plano de trabajo (la altura delsuelo a la superficie de la mesa de trabajo), normalmente de 0.85 m.

Determinar e(Em). Este valor depende del tipo de actividad a realizar en

el local y podemos encontrarlos tabulados en las normas yrecomendaciones que aparecen en la bibliografa.

Escoger el tipo de lmpara (incandescente, fluorescente...) msadecuada de acuerdo con el tipo de actividad a realizar.

Escoger el sistema de alumbrado que mejor se adapte a nuestrasnecesidades y lasluminarias correspondientes.

Determinar la altura de suspensin de las luminarias segn el sistemade iluminacin escogido.
http://recursos.citcea.upc.edu/llum/interior/iluint1.html%23luminarhttp://recursos.citcea.upc.edu/llum/interior/iluint1.html%23sist_alhttp://recursos.citcea.upc.edu/llum/lamparas/luminar1.htmlhttp://recursos.citcea.upc.edu/llum/lamparas/luminar1.htmlhttp://recursos.citcea.upc.edu/llum/interior/iluint1.html%23sist_alhttp://recursos.citcea.upc.edu/llum/interior/iluint1.html%23luminar


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h: altura entre el plano de trabajo ylas luminariash': altura del locald: altura del plano de trabajo al

techod': altura entre el plano de trabajo

y las luminarias

Para nuestro caso:

h= 2.1m, h'= 3m, d'= 0

Altura de las luminarias

Locales de altura normal(oficinas, viviendas, aulas...)

Lo ms altas posibles

Locales con iluminacin directa,semidirecta y difusa

Mnimo:

ptimo:

Locales con iluminacin indirecta

Para nuestro caso:

= 1.68m

Luego se calcula el ndice local k, que ya habamos hallado al inicio.

K= 2.74 lo redondeamos a k=3.


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Determinamos el coeficiente de reflexin de techo, paredes y suelo.

ColorFactor de

reflexin ( )

TechoBlanco omuy claro 0.7

claro 0.5

medio 0.3

Paredes

claro 0.5

medio 0.3

oscuro 0.1

Sueloclaro 0.3

oscuro 0.1

Tomamos 0.5 para el techo, 0.3 para paredes y 0.1 para el suelo.

Determinamos el factor de utilizacin. a partir del ndice del local y losfactores de reflexin. Interpolamos.

= 0.4792

Determinamos el factor de mantenimiento.

AmbienteFactor de

mantenimiento (fm)

Limpio 0.8

Sucio 0.6

Para nuestro caso fm= 0.6


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Clculos

Calculamos el flujo luminoso.

Dnde:

es el flujo luminoso total E es la iluminancia media deseada S es la superficie del plano de trabajo es el factor de utilizacin fm es el factor de mantenimiento

Reemplazando:Por tablas de normalizacin la iluminancia para una biblioteca es de

500 lux.

T =50019.198.20

0.47920.6 = 273647.0506 lm

calculamos el nmero de luminarias.

N es el nmero de luminarias es el flujo luminoso total es el flujo luminoso de una lmpara : 2500 lm n es el nmero de lmparas por luminaria: 2 lmparas por luminaria.

Reemplazamos:

=273647.0506

22500 = 55 luminarias.

Distancia de luminarias:


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Tipo de luminaria Altura del localDistancia mximaentre luminarias

intensiva > 10 m e 1.2 h

extensiva 6 - 10 m e 1.5 hsemiextensiva 4 - 6 m

extensiva 4 m e 1.6 h

distancia pared-luminaria: e/2

EMPLAZAMIENTO DE LAS LUMINARIAS

Una vez hemos calculado el nmero mnimo de lmparas y luminarias

procederemos a distribuirlas sobre la planta del local. En los locales de

planta rectangular las luminarias se reparten de forma uniforme en

filas paralelas a los ejes de simetra del local segn las frmulas:

Reemplazamos:

N ancho= 5619.19 8.20= 5 luminarias

N largo= 4.89 x19.198.20 = 11 luminarias


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Comprobando:

Em=55225000.47920.6

19.198.20 = 502.47 lux 500 lux SI CUMPLE


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EN EXCEL


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CONCLUSIONES

En la biblioteca especializada de la facultad de ingeniera elctrica

y electrnica de la universidad nacional del callao, no tenemos los

niveles ptimos de iluminacin, lo cual puede producir efectos de

concentracin y sueo en la biblioteca.

Se tiene iluminacin no uniforme.

Los parmetros de iluminacin recomendados para una biblioteca son:

Tipo dependencia oactividad

Iluminanciamedia

horizontal(lux)

Clase decalidad al

deslumbramiento directo

Grupo deRendimiento

de color

Biblioteca- Ambiental

- Zona de lectura- Estantera de libros

200500200

BBB

1B1B1B

En el caso de la BE_FIEE tenemos.

502.47 lux 500 lux SI CUMPLE


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RECOMENDACIONES

Utilizar la luminaria recomendada por el catalogo Josfel

MELLOW LIGHT/ IVMELLOW LIGHT/ EMPOTRABLES

Utilizar la tecnologa LEDen la iluminacin ya que cuenta con las

siguientes ventajas.

Eficiencia energticacon un consumo de hasta un 85% menos de

electricidad.

Mayor vida tilpudiendo ofrecer unas 45.000 horas de uso.

La luz ms ecolgica. No slo por el ahorro energtico sino por los

componentes qumicos que la forman. Nada de tungsteno o mercurio

y resto de productos txicos.

Baja emisin de calor y mnimo mantenimiento. La eficiencia

energtica provoca una mnima emisin de calor provocado por el

desperdicio de energa para conseguir la potencia de luz deseada en

las bombillas incandescentes.


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ANEXOS

urvas Fotomtricas de algunas Luminarias


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BIBLIOGRAFIA

http://biblioteca.uns.edu.pe/saladocentes/archivoz/curzoz/dge017_a1_1_1982.pdf

http://www.uv.mx/cosustenta/files/2014/06/ANALISIS-LATEX_VERSION-FINAL.pdf

http://www.idae.es/uploads/documentos/documentos_5573_GT_iluminacion_centro

s_docentes_01_6803da23.pdf

http://solutions.productos3m.es/3MContentRetrievalAPI/BlobServlet?lmd=124481626

3000&locale=es_ES&assetType=MMM_Image&assetId=1180606428534&blobAttribut

e=ImageFile

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Industrial).
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Iluminacion de Un Centro de Estudios 2015B

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