Webinar - Simulación de Sistemas de Iluminación

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Simulación de Sistemas de Iluminación: elementos,

métodos y software


métodos y software

Ing. Humberto García [email protected]

WEBINARLeonardo Energy en Español

13 Octubre 2011 – 9h00 México – 16h00 España

Contenido

Introducción1

Conceptos Generales2

Elementos de diseño33

Métodos de simulación44

Software de simulación33

www.simcli-iluminacion.com


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.


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.


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.


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).


Conceptos Generales

Relación entre unidades de medida

Imágenes: Manual de luminotecnia INDALUX. (2002)


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


Potencia [W] y eficacia [lm/W]


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



Curva de Distribución Luminosa

Imágenes: SIMCLI. Iluminación.



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.



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(*)(



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.



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


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%)




Componente Indirecta. Método de elemento Finito

PAREDES

Mow Mow Mow

Mof

Moc

TECHO

PISO

mmmmmmmmmmm

mm

mm

mI E

E

E

ffff

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E

E

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E

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2

1

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22122222122

11111211111

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,,,,

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z

A2

x1 = 0 x2

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2

2

2

2

2

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2

1

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1

2

12

1

2

21


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.



Algunos software.

DiaLux ReLux Pro Visual Lighting Luxicon Agi 32 AutoLux Litestar 4D Inspirer Lighting

Lumen Micro LX Studio



Software hecho en México.

SIMCLI. Iluminación Interior.



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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métodos y software


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