martes, 21 de junio de 2011

CALCULO DE ILUMINACION INTERIOR


"CALCULO DE ILUMINACION INTERIOR PRÁCTICO Y RAPIDO" metodo INDICE DEL LOCAL...

  Cálculo de iluminación interior  (Método “Índice del Local”).   

PROCEDIMIENTO:
Datos del LOCAL A ILUMINANAR:

A.1.- Se deben tener las características del local a iluminar, para este caso se trata de oficinas donde desarrollaran actividades en computador y escritura, por tanto el nivel medio de iluminacion, recomendado para este tipo de Oficinas Em será de 500 lux. Tomado de manual de alumbrado westinghouse (Capitulo V).

A.2.- Asi mismo, el Local posee la siguientes dimensiones: Ancho  A = 6 metros; Longitud L=20 metros; Altura  h = 3,35 metros. El plano de trabajo se sitúa a 0,85 metros del suelo, por lo que la distancia del plano de trabajo al falso techo o altura útil es de 2,50 metros.
            hu = Altura del local – Plano de trabajo
hu = 3.35m – 0.85m = 2.5m

A.3.- Tanto los techos como las paredes están pintados de color claro. Dada la característica del local, se prevé un buen mantenimiento y una buena conservación.

  1. Dado que las paredes y techo son de color claro utilizamos como factores de reflexión 50% y 50% respectivamente.
  2. Así tenemos el siguiente Local.

  1. Se calcula el índice del local siguiendo la ecuación:
         K = (a * L) / (hu * (a +L)) = (6 * 20) / (2.5 * (6 + 20) = 1.84

Valor de K
Índice del local (punto central)
Menor a 0,70
0,60
0,70 a 0,90
0,80
0,90 a 1,12
1
1,12 a 1,38
1,25
1,38 a 1,75
1,50
1,75 a 2,25
2
2,25 a 2,75
2,5
2,75 a 3,50
3
3,50 a 4,50
4
Mayores a 4,50
5


Por tanto, el índice del local será 2
  

  1. Al observar la tabla anterior, seleccionamos fm=0,75 que es el mismo Cd (coeficiente de depreciación) ya que el factor de mantenimiento se prevé bueno. Hacemos la interpolación y encontramos que el coeficiente de utilización Cu=0,44
  2. Cálculo del flujo total
            La superficie del local que deseamos iluminar tiene un valor de:

S = L * a = 6m * 20m = 120m2

Ahora podemos hallar el flujo luminoso total, para lo cual se emplea la siguiente fórmula:

Ftotal = (Em * S) / (Cu *Cd) = (500 *120) / (0.44 * 0.75) = 181818.2 lm

Donde:

Em = nivel medio de iluminación 500 lux
S=120m2
Cu=0,44
Cd=0,75

  1. Cálculo del número de puntos luz (luminarias)
Por tratarse de una oficina, seleccionamos un color blanco cálido. Cada luminaria está formada por dos (2) lámparas T8 de 32W c/u y flujo luminoso de 3000Lm por tubo. El flujo luminoso que aportará cada luminaria será entonces:

 Flum = 2 lámpara * 3000 lm/lámpara = 6000 lm
El número de luminarias que se deben emplear se calcula ahora simplemente dividiendo el flujo total entre el flujo de la luminaria.

Nmin = Ftotal / Flum = 181818 lm / 12000 lm = 30.3  se asumen  30 luminarias
                         
  1. Emplazamiento de las luminarias
Según puede verse en la tabla de la lámpara, para conseguir una iluminación lo más uniforme posible la distancia entre los ejes de las luminarias será inferior a:

d = 0,8 x hu = 0,8 x 2,5m = 2m

Las podemos instalar de la siguiente manera:

-       3 filas de 10 luminarias cada una, de esta manera a lo ancho tendremos las siguientes distancias:
-       Distancia entre luminarias de cada fila será:
20m /10 luminarias = 2m.
-       Distancia entre filas es de:
6 m / 3 filas = 2m

Ejercicios:
  1. Calcule el sistema de iluminación necesario para una oficina cuyas medidas son: Largo = 24 metros; Ancho= 12 metros; Altura 3,20 metros, Plano de Trabajo= 0,8 metros. Techo claro y paredes verdes.
  2. Con la tabla del lado derecho correspondiente a una luminaria especular de 4x32W. Calcule la iluminación para una oficina cuyas medidas son: Largo = 20 m; Ancho=10m; Altura 3,5m, Plano de Trabajo=0,8m. Techo claro y paredes verdes.

Biografia:
Manual del Alumbrado "Westinghouse"
Enciplopedia CEAC de Elñectricidad.

  
      Recopilado por:
      Ing. Ovidio Reyes C.I.V: 45.702
      ingenieroovidio.blogspot.com

lunes, 20 de junio de 2011

FASE, NEUTRO Y TIERRA para una correcta instalación eléctrica.

Por Ing. Ovidio Reyes C.I.V.: 45.702
Una correcta instalación de un circuito eléctrico debe estar constituido de por lo menos tres (3) conductores (Fase, Neutro y Tierra), estos deben ser perfectamente identificados por el color de su respectivo aislante (Fases: Rojo, Negro, Azul, Neutro: Blanco y Tierra: Verde). Así mismo esta instalación debe estar provista de su respectivo breaker de protección en el tablero de distribución y cuando se trata de circuitos referidos a tomacorrientes, lo más importante que debe tener es UNA CORRECTA INSTALACION, quiere decir esto que todos los tomacorrientes indistinto de su uso o artefacto a conectar en él, debe ser  TOMACORRIENTES, POLARIZADO Y CON POLO DE TIERRA y eso si con una CORRECTA INSTALACION, veamos el siguiente tomacorriente:


Los conductores deben estar en el tomacorriente en la correcta instalación mostrada.
Para desarrollar el tema nos referiremos al Computador, que como todo artefacto eléctrico requiere de una correcta instalación.

El Computador como ya indicamos es un dispositivo electrónico diseñado para tener una corriente estable y con una conexión a tierra. La computadora necesita normalmente un suministro monofásico que conste de Fase, Neutro y Tierra para que funcione adecuadamente.
Por lo tanto como sabemos que cada casa o edificio debe tener una entrada eléctrica que puede ser dos (2) cables para el suministro monofásico 120V (Fase + Neutro), de tres (3) cables para suministra en monofásico 120/240V (2Fases + Neutro) y de cuatro (4) para un suministro trifásico para 3x240/120V ó 3x208/120V.

Ahora el cable común, conocido como Neutro en todos los voltajes de servicio, es un cable de referencia que va conectado en la tierra de de los transformadores de baja tensión. También se debe tener una barra de cobre enterrada al lado del edificio ó vivienda (Pozo de Tierra) y desde este se debe llevar un cable adicional que es el llamado Tierra. Todos estos cables deben llegar al tablero de distribución para ser reparticos en todos los circuitos de tomacorrientes.
En total el suministro monofásico en 120 Voltios, debería llevar tres (3) cables a tu Tablero (Fase o vivo, Neutro  y Tierra, el monofásico 120/240 Voltios debería llevar cuatro (4) cables (2Fases, Neutro y Tierra) y el trifásico cinco (5) cables (3Fases, Neutro y Tierra). Como notamos el conductor TIERRA es el compañero ideal en toda CORECTA INSTALACION ELECTRICA.
El suministro más usado en sistema residenciales es el monofásico 120/240 Voltios, con dos fases. No obstante para grandes Residencias y Edificios Multifamiliares se usa el sistema de 3 Fases, con la posibilidad de conectar equipos de fuerza como Ascensores y Motores de usos diversos. En lo que se tiene que contemplar es que las cargas por fase deben estar balanceadas para que el suministro trifásico sea más eficiente.
Volvamos al tema central, el 95% de las instalaciones eléctricas de nuestro país no cumplen con estas normas en las instalaciones de energía eléctrica. Entonces la “Protección de Tierra” no solo para el correcto funcionamiento de TU COMPUTADOR, sino la seguridad o protección de las personas contra falla de artefactos a tierra, Esta bajo la responsabilidad del USUARIO,  palabra muy de moda en época de crisis energética.
Las autoridades que otorgan la habitabilidad de las edificaciones estas muy lejos de garantizar mediante una inspección que es muy sencillo para determinar una CORRECTA INSTACION ELECTRICA.
Mi ética profesional me obliga RECOMENDAR seguir las normas de otros países que son estrictos en la obligatoriedad de que exista una conexión que ponga a tierra el conductor Neutro y todas las partes metálicas, ductos, cajas y tableros eléctricos de la instalación, además de los aparatos eléctricos que requieran conexión a tierra (Nevaras, Calentadores, Secadoras, Lavadoras y otros).
En ningún caso se puede utilizar un mismo conductor para el Neutro y la Tierra, y el único punto de la instalación donde deben unirse los dos conductores es en el tablero principal de distribución (o en el transformador de aislamiento cuando se tenga un sistema derivado separadamente). A partir de dicho punto, el Neutro debe permanecer completamente aislado de la Tierra, tal como se tratara de un conductor de Fase (vivo).
Conceptos Básicos
Los conductores utilizados para alimentar los aparatos eléctricos se conocen como FASE (ó VIVO) Y NEUTRO (o COMUN). La “FASE”, es el encargado de llevarle la corriente al equipo  y debe ir desde el transformador público, pasando por un BREAKER PRINCIPAL (protector que se dispara cuando la corriente excede la capacidad de los cables alimentadores), luego pasa un BREAKER SECUNDARIO de protección del circuito eléctrico correspondiente ubicado en el tablero y por ultimo pasa por el INTERRUPTOR de encendido o apagado del equipo o aparato eléctrico. Una vez que la corriente pasa por el equipo, debe regresar nuevamente al transformador utilizando el otro conductor denominado NEUTRO.
La mayoría de las instalaciones Residenciales Urbanas  tienen dos VIVOS ó FASES de 120 Voltios c/u para una tensión de 240 Voltios entre ellas. Así mismo las grandes edificaciones s y las zonas industriales tienes tres (3) VIVOS ó FASES para un sistema trifásico de 3x240/120 ó 3x208/120. En todas estas instalaciones (no es cierto pero deberían), las empresas de energía conectar el NEUTRO a una varilla (electrodo) de cobre, llamada comúnmente COOPERWELD, al pie del poste  del transformador, con lo cual le aplican el mismo voltaje del terreno donde está situada la edificación (cero voltios), de tal manera que cualquier persona podría tocarlo sin electrizarse, Sin embargo hay que tener precaución de no tocar los conductores VIVOS a menos que la persona se aísle completamente. Recuerde que la corriente eléctrica solo circula si varias partes del cuerpo tocan voltajes diferentes (observe que las golondrinas solo tocan un cable de alta tensión a la vez).   
Con el fin de garantizar que al apagador el interruptor se desconecte el conductor FASE ó VIVO, para impedir la entrada de la corriente al equipo (y no el NEUTRO para evitar su salida), en algunos países se exige la utilización de tomacorrientes polarizados que se distinguen por tener el conector del NEUTRO un poco mayor que el de la FASE. Todos los equipos que tengan gabinete metálico deben utilizar tomacorrientes con polo de tierra, los cuales, además de ser polarizados tienen un tercer conector denominado “polo de TIERRA”.



 El concepto de TIERRA es uno de los más importantes y menos entendido por los responsables de diseñar las instalaciones eléctricas, al igual que por las empresas del servicio eléctrico, técnicos e instaladores de computadores y equipos de comunicaciones en general. La finalidad primordial de la TIERRA es garantizar la protección de las personas que estén en contacto directo con equipos eléctricos o con sus gabinetes o partes metálicas, limitando su tensión en caso de una descarga atmosférica ó falla a tierra de la fase y garantizando el disparo inmediato de los BREAKERS ó FUSIBLES  en caso de corto circuito. Además. En el caso de los computadores, la TIERRA debe servirle de referencia común para los circuitos digitales  y las comunicaciones electrónicas (Redes, conexión a impresoras u otros equipos, así como referencia de voltajes de dispositivos internos).
La mayoría de las instalaciones eléctricas no cuentan con una varilla enterrada (electrodo) al pie del tablero principal (algunas tienen al pie del Medidor ó Contador de Energía) que “ponga a tierra” el conductor NEUTRO (reforzando la labor del  electrodo de tierra del transformador publico) y en muy pocos casos poseen  un conductor de tierra que a partir de dicho tablero, conecte todos los conductores y cajas metálicas de la instalación, además de los equipos que requieran conexión a tierra.

Dejar desconectado el polo de TIERRA del tomacorriente no es más que UN ENGAÑO ( Toma 1 de la Figura), el computador queda completamente desprotegido ante un cortocircuito y expuesto a las descargas estáticas y al ruido eléctrico de modo común (voltaje entre Neutro y Tierra) que representan su mayor peligro. Además de con el tiempo deteriorar los sistemas de protección de ruido eléctrico de los mismos, al no contar con un punto de descarga que les permita un correcto funcionamiento.
Conectar el polo de TIERRA a una varilla independiente ( Toma 2 de la figura) es el procedimiento más común a pesar de estar expresamente prohibido (a menos que se utilice un transformador de aislamiento) ya que no protege contra cortos y en caso de presentarse una descarga atmosférica en el transformador publico se producen arcos de corriente entre el Neutro y Tierra que pueden quemar el computador aunque se encuentre apagado o tenga un regulador de voltaje, UPS ó cortapicos.
Nunca se debe utilizar el conductor Neutro como Tierra (Toma 3 de la Figura), ya que no solo el computador queda expuesto al voltaje residual del Neutro (ruido eléctrico) sino que podría electrizarse en caso de desconectarse accidentalmente el Neutro o de invertir la polaridad del circuito. El Neutro y la Tierra deben ser conductores completamente diferentes y solo se deben unir en el tablero principal o en el transformador de aislamiento. Por eso hacer un “puente” entre el Neutro y la Tierra del tomacorriente como lo sugieren algunos “electricista” pueden dañar los equipos.
Conectar el polo de TIERRA al conductor general de TIERRA (Toma 4 de la Figura) proveniente del tablero principal parecería la solución ideal ya que así lo permiten las normas del CEN. Sin embargo la mayoría de los fabricantes de computadoras recomiendan algo diferente.
Requisitos especiales de los Computadores
Utilizar una línea de tierra aislada que no sea compartida por otros equipos ni toque los conductos, las cajas ni los gabinetes metálicos de la instalación eléctrica para evitar el “ruido eléctrico” inducido por cortos o fallas en otros circuitos (Que contradice o son diferentes a las tomas comunes a tierra).
Verificar que el voltaje entre el Neutro y la Tierra en el tomacorriente del computador permanezca por debajo de uno o dos voltios para garantizar la seguridad de las comunicaciones electrónicas entre los distintos componentes del computador (y entre éste y los demás computadores interconectados en red). Para que esto siempre se cumpla se usa un transformador de aislamiento.
Para lograr una línea de tierra aislada se debe instalar un cable aislado (no desnudo) y preferiblemente sin empalmes, desde la “Barra de Tierra” del tablero principal hasta las tomas de los computadores, verificando que estos sean tomacorrientes especiales de tierra aislada, donde el polo de tierra no haga contacto con la caja metálica de conexiones como si ocurre en las tomas normales con polo a tierra.
Instalación de redes de Computadores
Recuerde que una de las facilidades de la tierra es proporcionar una referencia común para las comunicaciones electrónicas de los computadores, por lo tanto, para garantizar una comunicación confiable y evitar daños en los módulos de comunicaciones (al presentarse voltajes diferentes en los extremos de los cables de datos), todos los computadores, impresoras y equipos de comunicaciones de una red local deben utilizar la misma tierra como referencia a menos que su comunicación sea inalámbrica (fibra óptica, radio-frecuencia, rayos infrarrojos; etc.).
Cuando hay muchos computadores situados en una misma área, se recomienda utilizar un transformador de aislamiento general y diseñar, a partir de él, una instalación eléctrica exclusiva para los computadores: A la salida del acondicionador se debe instalar un tablero auxiliar con “barras aisladas” para Neutros y Tierras, y para minimizar la caída de tensión en los conductores no se deben manejar más de 10 ó 15 amperios en cada circuito ni compartir cables entre circuitos diferentes. Los Neutros deben ser “Blancos o Grises”, las Tierras “Verdes” (continuo o con rayas amarillas) y las Fases (vivos) “Negros o de cualquier otro color deferente a los indicados.




Por Ing. Ovidio Reyes C.I.V.: 45.702
Ingenieroovidio.blogspot.com
ovidioreyes@hotmail.com