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7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5. 7.6. 7.7.
Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Clasificacin de luminarias por el grado de proteccin elctrica . . . . . 70 Clasificacin de luminarias por condiciones operativas . . . . . . . . . . . . 70 Grado de inflamabilidad de la superficie de montaje . . . . . . . . . . . . . 71 Clasificacin de las luminarias por sus condiciones de servicio . . . . . 72 Datos bsicos fotomtricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 Eficiencia de las luminarias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
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7.1. GeneralidadesDebido a la muy alta luminancia de las lmparas, es preciso aumentar la superficie aparente de emisin para evitar molestias visuales (deslumbramientos). Por otro lado, es necesario apantallar las lmparas para protegerlas de los agentes exteriores y para que dirijan el flujo en la forma ms adecuada a la tarea visual. De esta forma, los distintos estudios e investigaciones contemporneos le dan una importancia capital al conjunto formado por la lmpara y la luminaria. Segn la Norma UNE-EN 60598-1*, se define luminaria como aparato de alumbrado que reparte, filtra o transforma la luz emitida por una o varias lmparas y que comprende todos los dispositivos necesarios para el soporte, la fijacin y la proteccin de lmparas, (excluyendo las propias lmparas) y, en caso necesario, los circuitos auxiliares en combinacin con los medios de conexin con la red de alimentacin. Elementos generales Con independencia de otras definiciones que puedan ser ms o menos descriptivas, podramos definir la luminaria como un objeto formado por un conjunto de elementos destinados a proporcionar una adecuada radiacin luminosa de origen elctrico. La materializacin de esos elementos pasa en cada caso por la conjuncin entre un buen diseo formal y una razonable economa de medios. Al primero corresponde resolver el control luminoso segn las necesidades, que es el fin primordial; un control trmico que haga estable su funcionamiento; y un control elctrico que ofrezca las debidas garantas al usuario. Al segundo corresponde prever un producto de fabricacin slida y eficaz; una relativa sencillez en su instalacin; y un mnimo mantenimiento durante su uso. En cuanto a los elementos genricos ms caractersticos, cabe mencionar la carcasa o armadura, el equipo elctrico, el reflector, la celosa o difusor y el filtro. Todos ellos definen, al mismo tiempo, otras tantas clasificaciones que veremos posteriormente. 1. Armadura o carcasa: Es el elemento fsico mnimo que sirve de soporte y delimita el volumen de la luminaria conteniendo todos sus elementos. Por este concepto pueden distinguirse varios tipos: - Para interiores o exteriores. - De superficie o empotradas. - Suspendidas o de carril. - De pared, para brazo o sobre columna. - Abierta, cerrada o estanca. - Para ambientes normales o de riesgo (de corrosin o explosin). 2. Equipo elctrico: Sera el adecuado a los distintos tipos de fuentes de luz artificial y en funcin de la siguiente clasificacin: - Incandescentes normales sin elementos auxiliares. - Halgenas de alto voltaje a la tensin normal de la red, o de bajo voltaje con transformador o fuente electrnica. - Fluorescentes. Con reactancias o balastos, condensadores e ignitores, o conjuntos electrnicos de encendido y control. - De descarga. Con reactancias o balastos, condensadores e ignitores, o conjuntos electrnicos de encendido y control. 3. Reflectores: Son determinadas superficies en el interior de la luminaria que modelan la forma y direccin del flujo de la lmpara. En funcin de cmo se emita la radiacin luminosa pueden ser: - Simtrico (con uno o dos ejes) o asimtrico. - Concentrador (haz estrecho menor de 20) o difusor (haz ancho entre 20 y 40; haz muy ancho mayor de 40). - Especular (con escasa dispersin luminosa) o no especular (con dispersin de flujo). - Fro (con reflector dicroico) o normal. 4. Difusores: Elemento de cierre o recubrimiento de la luminaria en la direccin de la radiacin luminosa. Los tipos ms usuales son: - Opal liso (blanca) o prismtica (metacrilato traslcido). - Lamas o reticular (con influencia directa sobre el ngulo de apantallamiento). - Especular o no especular (con propiedades similares a los reflectores). 5. Filtros: En posible combinacin con los difusores sirven para potenciar o mitigar determinadas caractersticas de la radiacin luminosa.
* La Norma UNE-EN 60598-1 adopta la Norma Internacional CIE 598-1.
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7.2. Clasificacin de luminarias por el grado de proteccin elctricaLas luminarias deben asegurar la proteccin de las personas contra los contactos elctricos. Segn el grado de aislamiento elctrico, las luminarias pueden clasificarse como: Clase 0: Luminaria con aislamiento funcional, pero sin aislamiento doble ni reforzado en su totalidad y sin conexin a tierra. Clase I: Luminaria con al menos aislamiento funcional en su totalidad y con el terminal o contacto de conexin a tierra. Clase II: Luminaria con aislamiento doble y/o aislamiento reforzado en su totalidad y sin provisin para descarga a tierra. Clase III: Luminaria diseada para ser conectada a circuitos de voltaje extra-bajo, y que no tiene circuitos, ni internos ni externos, que operen a un voltaje que no sea el extra-bajo de seguridad.
7.3. Clasificacin de luminarias por condiciones operativasEl sistema IP (International Protection Proteccin Internacional) fijado por la UNE-EN 60598 clasifica las luminarias de acuerdo con el grado de proteccin que poseen contra el ingreso de cuerpos extraos, polvo y humedad. El trmino cuerpos extraos incluye aquellos elementos herramientas y dedos que entran en contacto con las partes que llevan energa. La designacin para indicar los grados de proteccin consiste en las letras caractersticas de IP seguidas por dos nmeros (tres nmeros en Francia) que indican el cumplimiento de las condiciones establecidas en las tablas 1., 2. y 3. El primero de estos nmeros es una indicacin de la proteccin contra el ingreso de cuerpos extraos y polvo, el segundo nmero indica el grado de sellado para evitar el ingreso de agua, mientras que el tercer nmero en el sistema francs indica el grado de resistencia a los impactos. Primer nmero caracterstico 0 1 2 3 4 5 6 No protegida. Protegida contra objetos slidos mayores de 50 mm. Protegida contra objetos slidos mayores de 125 mm. Protegida contra objetos slidos mayores de 25 mm. Protegida contra objetos slidos mayores de 1 mm. Protegida contra polvo. Hermtica al polvo. Tabla 1. Clasificacin EN-60598 por grado de proteccin contra polvo (1 cifra). Segundo nmero caracterstico 0 1 2 3 4 5 . 6 7 8 Protegida contra fuertes chorros de agua en todas las direcciones. Protegida contra efectos de inmersin temporal en agua. Protegida contra la inmersin continua en agua. Tabla 2. Clasificacin EN-60598 por grado de proteccin contra el agua (2 cifra). -m No tiene No protegida. Protegida contra gotas de agua en cada vertical. Protegida contra cada de agua verticales con una inclinacin mxima de 15 de la envolvente. Protegida contra el agua en forma de lluvia fina formando 60 con la vertical como mximo. Protegida contra proyecciones de agua en todas las direcciones. Protegida contra chorros de agua en todas las direcciones. No tiene Breve descripcin Smbolo No tiene Breve descripcin Smbolo No tiene No tiene No tiene No tiene No tiene
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Tercera cifra del cdigo Esta cifra hace referencia a ensayos mecnicos a choque. En la siguiente tabla se indican las cifras caractersticas con una breve descripcin. Tercer nmero caracterstico 0 1 3 5 7 9 Breve descripcin Ninguna proteccin Proteccin contra un impacto de 0225 J. de energa Proteccin contra un impacto de 05 J. de energa Proteccin contra un impacto de 2 J. de energa Proteccin contra un impacto de 6 J. de energa Proteccin contra un impacto de 20 J. de energa Tabla 3. Clasificacin EN-60598 contra impactos mecnicos. En lugar de esta tercera cifra, tambin es de aplicacin la Norma EN-50102 sobre Grados de Proteccin proporcionados por las envolventes de materiales elctricos contra impactos mecnicos externos (cdigo IK). En dicha Norma, el grado de proteccin proporcionado por una envolvente contra los impactos se indica mediante el cdigo IK de la siguiente forma: - Letras del cdigo (proteccin mecnica internacional): - Grupo de cifras caractersticas: IK De 00 a 10 Smbolo No tiene No tiene No tiene No tiene No tiene No tiene
Cada grupo de cifras caractersticas representa un valor de la energa de impacto, cuya correspondencia se presenta en la Tabla 4. Cdigo IK Energa de impactos en Julios. IK00 * Ik01 0,15 IK02 0,2 IK03 0,35 IK04 0,5 IK05 0,7 IK06 1 IK07 2 IK08 5 IK09 10 IK10 20
Tabla 4. Correspondencia entre cdigo IK y la energa de impacto. Generalmente, el grado de proteccin se aplica a la envolvente en su totalidad. Si algunas partes de esta envolvente tienen grados de proteccin diferentes, stos deben indicarse por separado.
7.4. Grado de inflamabilidad de la superficie de montajeLas luminarias no pueden ser montadas sobre cualquier superficie conveniente. La inflamabilidad de esa superficie y la temperatura del cuerpo de la luminaria imponen ciertas restricciones al respecto. Naturalmente, si la superficie es no-combustible, no existe ningn problema. A los fines de la clasificacin, la EN-60598 define a las superficies inflamables como normalmente inflamables o fcilmente inflamables. La clasificacin normalmente inflamable hace referencia a aquellos materiales cuya temperatura de ignicin es de al menos 200 C y que no se debilitan ni deforman a esa temperatura. La clasificacin fcilmente inflamable hace referencia a aquellos materiales que no pueden ser clasificados como normalmente inflamables o no-combustibles. Los materiales de esta categora no pueden ser utilizados como superficie de montaje para luminarias. El montaje suspendido es la nica alternativa en estos casos. En la Tabla 5 se puede observar la clasificacin de montaje que se ha hecho sobre la base de estos requerimientos. Clasificacin Luminarias adecuadas para montaje directo slo sobre superficies no combustibles. Luminarias adecuadas para montaje directo sobre superficies normalmente inflamables. Smbolo Sin smbolo, slo se requiere una nota de advertencia.
F
Sobre la placa de tipo.
Tabla 5. Clasificacin de la EN-60598 para montaje de luminarias.
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7.5. Clasificacin de las luminarias por sus condiciones de servicioPor sus condiciones de servicio, las luminarias se pueden clasificar en los siguientes tipos:
7.5.1. Luminarias para instalaciones de iluminacin interiorEntendemos que dentro de este grupo estn las luminarias destinadas a la iluminacin de locales y naves dedicadas a centros comerciales, industrias, oficinas, edificios docentes, instalaciones deportivas cubiertas, etc. Por lo tanto, este tipo de alumbrado trata de dotar de la iluminacin adecuada a aquellos lugares donde se desarrolla una actividad laboral o docente. Las luminarias para la iluminacin general de interiores se encuentran clasificadas por la C.I.E. de acuerdo con el porcentaje de flujo luminoso total distribuido por encima y por debajo del plano horizontal. Clase de luminaria Directa Semi-directa Directa-indirecta General difusa Semi-indirecta Indirecta % distribucin del flujo hacia arriba 00 - 010 10 - 040 40 - 060 40 - 060 60 - 090 90 - 100 Tabla 6. Clasificacin C.I.E. para luminarias de iluminacin general de interiores. % distribucin del flujo hacia abajo 90 - 100 60 - 090 40 - 060 40 - 060 10 - 040 00 - 010
Directa0~10%
Semi-directa10~40%
General-difusa40~60%
90~100%
60~90%
40~60%
Directa-indirecta40~60%
Semi-indirecta60~90% 90~100%
Indirecta
40~60%
10~40%
0~10%
Figura 1. Clasificacin de luminarias segn la radiacin del flujo luminoso. A su vez, con respecto a la simetra del flujo emitido, se puede hacer una clasificacin en dos grupos: 1) 2) Luminarias de distribucin simtrica: Aquellas en las que el flujo luminoso se reparte de forma simtrica respecto al eje de simetra y la distribucin espacial de las intensidades luminosas se puede representar en una sola curva fotomtrica. Luminarias de distribucin asimtrica: Son aquellas en las que el flujo luminoso se distribuye de forma no simtrica respecto al eje de simetra y la distribucin espacial de las intensidades luminosas se expresa mediante un slido fotomtrico o, parcialmente, con una curva plana de dicho slido segn diversos planos caractersticos. Informacin fotomtrica que acompaa a las luminarias para iluminacin interior Curvas de distribucin polar Estas curvas generalmente se suelen representar para el sistema de coordenadas C- . Como existen infinitos planos, se dan en general tres planos C representados, que son:
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- El plano C = 0. - El plano C = 45. - El plano C = 90. Las curvas de distribucin polar estn en las unidades de cd por 1.000 lmenes de flujo emitido por lmpara y se representa por cd/1.000 lm o cd/Klm. (Fig. 2).
C=900 100
C=45200 300
C=0400 Cd/Klm
80 70
60
50 GM=0 10 20 30 40
Figura 2. Diagrama polar en el sistema C-. Diagrama de flujo zonal Estos diagramas nos indican el flujo recibido por la superficie a iluminar directamente desde la luminaria en funcin del ngulo . La obtencin de este diagrama se basa en la creacin de conos cuyos ejes coinciden con el vertical de la luminaria y los ngulos de generatriz con este eje son los ngulos . El tanto por ciento de luz recogido por cada uno de estos conos es lo que se representa en el diagrama (Fig. 3).
100% 80% 60% 40% 20% GM=0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Figura 3. Diagrama de Flujo Zonal. Para luminarias concentradoras, a partir de ngulos pequeos se obtendr un alto porcentaje de flujo, por lo que el diagrama inicialmente mostrar una curva de gran pendiente en los primeros ngulos y a partir de un cierto ngulo se mantiene prcticamente paralela al eje de abcisas. Esto es debido a que casi la totalidad del flujo se distribuye en ngulos pequeos, es decir, se concentra en un pequeo rango de ngulos.
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Para luminarias dispersoras el diagrama mostrar una curva de pendiente ms atenuada, ya que el flujo vara poco a poco a medida que aumentamos el ngulo. Diagrama de deslumbramiento Estos diagramas se basan en el Sistema de proteccin del deslumbramiento de la C.I.E. Las curvas que representan estos diagramas son de limitacin de la luminancia. Dichas curvas abarcan una escala de ndices de deslumbramiento (clases de calidad desde A a la E marcadas por la C.I.E.) y diferentes valores de iluminancia de servicio standard. Se deben utilizar dos diagramas que dependen del tipo de luminaria y de la orientacin segn la visin. La limitacin de luminancia requerida depende del tipo de orientacin de la luminaria, del ngulo de apantallamiento, del grado de aceptacin o clase de calidad, y del valor de la iluminancia en servicio. En la Fig. 4a y 4b se muestran los diagramas de las curvas de luminancia para la evaluacin del deslumbramiento directo. El diagrama 1 es para aquellas direcciones de la visin paralelas al eje longitudinal de cualquier luminaria elongada y para luminarias que no poseen paneles luminosos laterales observadas desde cualquier direccin. El diagrama 2 es para aquellas direcciones de visin en ngulos rectos al eje longitudinal de cualquier luminaria con paneles luminosos laterales. Se define: - Laterales luminosos: Una luminaria posee laterales luminosos si tiene un panel lateral luminoso con una altura de ms de 30 mm. - Elongada: Una luminaria es elongada cuando la relacin entre la longitud y el ancho del rea luminosa es superior a 2:1.
C=90 C=0 C=180 C=270 C=270
C=90
85 GM 75
a
b
c
d
e
f
g
h
8 6 4 3
a/h
65
2
55
45
9 10G1.15 1.50 1.85 2.20 2.55
3
2CalidadA B C D E 2000
31000 2000
4
5500 1000 2000
6 7 8 9 10 Cd/m=
