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Simulación de Sistemas de Iluminación: elementos,
métodos y software
Simulación de Sistemas de Iluminación: elementos,
métodos y software
Ing. Humberto García Floreshgarflo@gmail.com
WEBINARLeonardo Energy en Español
13 Octubre 2011 – 9h00 México – 16h00 España
Contenido
Introducción1
Conceptos Generales2
Elementos de diseño33
Métodos de simulación44
Software de simulación33
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Objetivos
Describir los conceptos básicos necesarios para comprender los métodos de simulación de sistemas de iluminación.
Describir los elementos para diseño y simulación de sistemas de iluminación.
Comprender el funcionamiento general de los simuladores para darles un mejor uso.
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Introducción
Iluminación. Cantidad de luz distribuida en el espacio.
Luminotecnia. Es el conjunto de técnicas, derivadas de las leyes de la
física, aplicadas en la arquitectura, la ingeniería y la construcción para proporcionar un ambiente propicio para el adecuado desarrollo de la tarea visual.
Tarea Visual. Trabajo que realiza el ojo humano dado un nivel de
iluminación específico.
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Introducción
Simulación.Es la acción de recrear situaciones de la vida real mediante
modelos implementados en herramientas hardware y software.
Simulación de sistemas de iluminación.Es la acción de recrear las características del espacio y sus
condiciones de iluminación a partir de curvas de distribución luminosa.
Importancia de la simulación Rápido diseño con margen de error de +/- 7%. Reducción de costos por rediseño y reinstalación. Perspectiva previa del sistema para evaluación y
satisfacción del usuario.
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Conceptos Generales
Unidades de medida (SI). NOM-008-SCFI Candela (cd). Es la intensidad luminosa en una dirección dada de una fuente que emite una
radiación monocromática de cuerpo negro y cuya intensidad energética en esa dirección es 1/683 watt por esterradián.
Lumen (lm). Es la cantidad de luz o flujo luminoso emitido por un esterradián proveniente de
una fuente de luz con intensidad de una candela.
Lux (lx). Es la iluminación o iluminancia producida por un lumen sobre un metro cuadrado
de superficie.
Watt o Vatio (W). Es la potencia o energía necesaria para realizar un trabajo por unidad de tiempo
(J/s).
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Conceptos Generales
Relación entre unidades de medida
Imágenes: Manual de luminotecnia INDALUX. (2002)
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Conceptos Generales
Ley de fotometría
][cos2 lxDI
E
n
w
D
Área A P
Elementos de diseño
Dimensiones del espacio
Factores de reflexión
Grado de suciedad
Depreciación del flujo luminoso
Curva de Distribución luminosaElementosde diseñoElementosde diseño
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Potencia [W] y eficacia [lm/W]
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Elementos de Diseño
Curva de Distribución Luminosa Es la representación del comportamiento espacial de una fuente de luz
(generalmente artificial).
Imágenes: Manual de luminotecnia INDALUX. (2002)Laboratorio de Iluminación y Fotometría. I.T. Puebla
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Elementos de Diseño
Curva de Distribución Luminosa
Imágenes: SIMCLI. Iluminación.
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Elementos de Diseño
Grado de suciedad. Depreciación de la Luz por Polvo (DLP – IESNA*).
Imágenes: SIMCLI. Iluminación (2011)* Illuminating Engineering Society of North America
Espacio LIMPIO Espacio SUCIO
Métodos de simulación
Modelo Iluminación media
Método del Lumen
Método de Cavidades Zonales
SimulaciónComponente Directa
Componente reflejada
Modelo Iluminación punto por punto
Modelo de Balance de flujo.
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Métodos de Simulación
Método del Lumen
][lxtrabajodeplanodelárea
trabajodeplanoelsobretotalflujoE
Área
LámparasarialuEficienciaEficacialámparaPotenciaEmedDir
)(#*)min(*)(*)(
ÁreatechociareflecLámparasarialuEficienciaEficacialámparaPotencia
EmedRflj
80.0*)tan(*)(#*)min(*)(*).(
Exactitud de ± 100%
Exactitud de ± 25%
Área
entreflujodeFracciónLámparasarialuEficiencialámparaLúmenesEmed
)450(*)(#*)min(*)(
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Métodos de Simulación
Método del LumenExactitud de ± 10%
ÁreaDLLDLPlámparasnutilizaciódeeCoeficientlámparaLúmenes
Emed
***#*)(
El coeficiente de utilización es la fracción de luz, emitida por la luminaria, que realmente llega al plano de trabajo.
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Métodos de Simulación
Método de Cavidades zonales
Cavidad de piso
Cavidad de cuarto
Cavidad de techo
Plano de trabajo
Plano de luminarias
fc
G
fc
fc
fccc
CC
fcW
GW D
C
CCC
C
CC
CRCR
DCCCU
1*
)1(
)(1
)1)(1()1)(1(
)1(5.2
0
213
0
32
0
31
17
Métodos de Simulación
nmnmnmCURVA
nmnmnm EIDyx *****2
* cos),(
indnm
nm
nmnmTOTAL E
D
IE *
*2
** cosLey coseno de la inversa cuadrada
mas interreflexión de la luz.
Modelo de Balance de Flujo (Exactitud ± 5%)
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Métodos de Simulación
Componente Indirecta. Método de elemento Finito
PAREDES
Mow Mow Mow
Mof
Moc
TECHO
PISO
mmmmmmmmmmm
mm
mm
mI E
E
E
ffff
ffff
ffff
E
E
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E
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1
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x1 = 0 x2
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2
2
2
2
2
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2
21
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Software de simulación
El software es una herramienta que facilita el diseño y la comprensión de las características del sistema de iluminación.
La selección del software a utilizar depende de las características del proyecto y deben satisfacerse la cantidad y calidad de luz así como la eficiencia energética.
Diseño general. Iluminación general del espacio. Diseño específico. Iluminación general - localizada del espacio. Diseño detallado. Iluminación estética y arquitectónica del espacio. Diseño de casos particulares. Luz de día, grandes espacios
exteriores, combinación de los anteriores tres diseños.
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Software de simulación
Algunos software.
DiaLux ReLux Pro Visual Lighting Luxicon Agi 32 AutoLux Litestar 4D Inspirer Lighting
Lumen Micro LX Studio
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Software de simulación
Software hecho en México.
SIMCLI. Iluminación Interior.
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Software de simulación
Software hecho en México.
EasyLux. Para Celular.
Permite el cálculo del número de luminarias para un espacio interior dado el nivel de iluminación para una tarea visual específica.
Opción de cálculo automático sólo indicando las dimensiones del espacio y el tipo de espacio.
Utiliza factores de reflexión y curvas típicas IESNA.
Laboratorio de Iluminación
Servicios Caracterización Fotométrica de Lámparas y
Luminarias de pequeñas dimensiones. Generación de archivos *.ies.
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