CURSO ML 423 INGENIERÍA DE ILUMINACIÓN AAIA FIM UNI
07/04/2012
ML423
2012-I
3.- UNIDADES DE MEDIDA EN LUMINOTECNIA Las magnitudes y unidades de medida fundamentales empleadas para valorar y comparar las cualidades y los efectos de las fuentes de luz son: 3.1.- Intensidad luminosa
Cantidad de flujo luminoso, propagándose en una dirección dada, que emerge, atraviesa o incide sobre una superficie por unidad de ángulo sólido, cuya unidad de medida es la candela (cd). La intensidad de radiación emitida en una dirección es de 1/683 W por estereorradián. 3.2.- El Flujo Luminoso
O emisión luminosa, es la energía radiante de una fuente de luz que que produce en el ojo humano una sensación luminosa. Una fuente luminosa consume un tipo de energía que puede ser: electricidad, gas, acetileno…etc. Solo una parte de esa energía es
transformada en forma de radiaciones que producen efectos luminosos.
Una definición científica del lúmen es: ”lumen es el flujo luminoso de la
radiación de la radiación monocromática que se caracteriza por una frecuencia f de valor 540x 10 12 Hertz y por un flujo de energía radiante de 1/683 vatios. La energía transformada por un manantial de luz, no se aprovecha totalmente para la producción de luz. Caso de una lámpara incandescente. Transformación Transformación de potencia eléctrica para producción de luz. La Potencia Eléctrica se transforma en: A) Flujo ra radiante B) Poten tencia ca calorífi ífica El Flujo radiante se desdobla en: 1) Flujo lu luminoso 2) Flujo no no lu luminoso
3.3.- Eficacia Luminosa
Es la que indica la cantidad de luz que emite una fuente de luz por la cantidad de energía que consume para producirla. Eficacia luminosa = lúmenes emitidos/ vatios v atios consumidos. La unida de medida de la eficacia luminosa es el lúmen por vatio (lm/W Se le representa por la letra griega η (eta) Cuando el costo de la energía eléctrica es alto, constituye un factor sumamente importante para considerar en la elección de la fuente de iluminación. A igual flujo luminoso, se debe recomendar, recomendar, en principio, el uso de aquel que tenga una eficacia luminosa mayor. mayor. Si se lograra fabricar una lámpara que transformara sin pérdidas toda la potencia eléctrica consumida en luz de una longitud de onda de 555 nanómetros, esta lámpara tendría el mayor rendimiento luminoso posible, cuyo valor sería de 683 lm/W.
Pero como una sola pequeña parte de esta energía es transformada en luz, los rendimientos o cocientes de de eficacia luminosa obtenidos hasta ahora para las distintas lámparas están muy por debajo de ese valor, valor, presentando diferencias sustanciales entre las diferentes lámparas
Lámpara
Pot. Nom.
Eficacia lum
Incandescente
40 W
11 lm/W
Fluorescente
40 W
80 lm/W
Mercurio Mercurio A.P. A.P.
400 W
58 lm/W
Halogenuro Met 400 W
78 lm/W
Sodio A.P. A.P. Sodio B.P
120 lm/W 183 lm/W
400 W 180 W
Volvemos a abordar la Intensidad luminosa, refiriéndonos que una fuente luminosa no necesariamente distribuye la luz de manera uniforme en todas las direcciones. La intensidad luminosa se entiende únicamente como referida a una determinada dirección y contenida en un ángulo sólido ω (omega minúscula). La unidad de medida de la Intensidad luminosa es la candela (cd). Una candela es igual a 1 lúmen por estereorradián 1 cd = 1 lm / sr 3.4 Iluminancia (E)
En el centro de una esfera imaginaria de 1 metro de radio, existe una fuente luminosa puntual de una candela. Se asume que la superficie de la esfera tiene una reflectancia igual a cero. (la reflectancia de la luz se expresa como c omo un porcentaje y estipula la cantidad de luz que después de caer sobre una superficie, vuelve a ser
Si se delimita un área de 1 m 2 en la superficie de la esfera, esta parte de la esfera estará recibiendo 1 lúmen por metro cuadrado. A esta relación 1 lm / m2 se le conoce con el nombre de lux y constituye la unidad de iluminación. Se le representa con la letra E. La iluminancia de una superficie es la relación entre el flujo luminoso que recibe la superficie y el área de ésta. La fórmula que expresa la iluminancia es: 1 lux E = 1 lm (Ф) / 1 m2 (S) Se deduce que mientras mayor sea el área, sin que varíe v aríe el flujo luminoso, menor será la iluminancia iluminancia y viceversa. Si el área se reduce y se mantiene el flujo luminoso, mayor será la iluminancia de ésa área. La iluminancia es un dato importantísimo para valorar el nivel de iluminación il uminación en un puesto de trabajo, en el área de una habitación, en un campo c ampo deportivo, etc. Cuando se efectúan cálculos para el diseño de iluminación, éste dato es conocido mediante tablas y lo que realmente se calcula es la cantidad de artefactos de iluminación iluminación de un determinado determinado tipo, con una o más lámparas,
1 luz = 0.0929 pie candela (footcandle)
pie cuadrado como S
El Lux es la unidad de medida del Sistema Internacional Tiene como equivalencia expresada para fines prácticos: 1 pie candela = 10 luxes luxes La iluminancia se mide con un aparato llamado luxómetro, el cual puede ser de muchos tipos y de exactitudes diversas: Desde un luxómetro de bolsillo hasta el usado en los laboratorios, de gran exactitud. Esencialmente consiste en una célula fotoeléctrica, que al incidir la lux sobre ella, genera una débil corriente eléctrica que aumenta en función de la luz incidente. Esta corriente es medida por un miliamperímetro calibrado directamente en luxes
Algunos valores aproximados de iluminancia
Medio día de verano al aire libre, con cielo despejado
100 000 luxes
Medio día de verano al aire libre, con cielo cubierto
20 000 luxes
Puesto de trabajo bien iluminado, ambiente interior
1 000 luxes
Aula de clases Buen alumbrado público Noche con luna llena
300 luxes 20 a 40 luxes 0.25 luxes
3.5.- Luminancia
Es la intensidad producida o reflejada por una superficie dada. Prácticamente es la brillantez de una superficie. Una manera sencilla y práctica de definirla es la siguiente: La iluminancia de una superficie en una dirección determinada es la relación entre la intensidad luminosa en dicha dirección y la superficie aparente. La luminancia se representa por la letra L, y su unidad es la candela por metro cuadrado (cd/m2). Esta unidad se llama nit (nt) , pero éste termino generalmente no se emplea. El sub múltiplo es la candela por cm 2 el stilb siendo usado para fuentes de elevadas luminancias. L = I / S cos α
L = luminancia, I = intensidad luminosa
La luminancia es máxima cuando el ojo humano se encuentra en la perpendicular a la superficie luminosa. Esto sucede cuando el ángulo α es igual a cero y el coseno coseno de cero es igual a uno. Es decir que la superficie aparente se confunde o se superpone a la superficie real. La medida de luminancias se hace con el luminanciímetro o nitómetro (medidor de luminancias o medidor de nits) y al igual que los lúxómetros, los hay de diferentes exactitudes y precisiones.
ILUMINANCIA Es la cantidad de luz que incide sobre una superficie proveniente de una fuente de luz. Unidad : lux
ILUMINANCIA
LUMINANCIA
LUMINANCIA
E s l a c a n ttiid d a d d e l u z r e f le le j a d a p o r u n a d e t e r m i n a d a s u p e r fic f i c i e e n d i r e c c ió ió n a l observador. U n id id a d : c d / m 2
