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Já parou para imaginar o desafio que era manter uma fábrica operando no turno da noite sob o calor sufocante e o brilho amarelado de centenas de lâmpadas incandescentes? Imagine o custo de manutenção e a perda de energia de um sistema onde 90% da eletricidade consumida virava calor, e não luz, transformando o galpão em uma verdadeira estufa. Pense agora na frustração de um gestor de manutenção ao lidar com as antigas lâmpadas eletrônicas (fluorescentes): aquele zumbido constante nos ouvidos dos funcionários, o "pisca-pisca" irritante de um reator falhando e o descarte complexo de componentes químicos perigosos. Como garantir a segurança e a precisão de uma inspeção de qualidade se a reprodução de cores no ambiente é pobre e a luz oscila? O grande dilema da iluminação coletiva sempre foi o equilíbrio entre fluxo luminoso, durabilidade e economia. Se por um lado as halógenas trouxeram um brilho intenso e focado, por outro, a conta de luz e a fragilidade térmica as tornaram vilãs da eficiência. O caos da iluminação inadequada não gera apenas custos; gera fadiga visual, acidentes de trabalho e queda na produção. A chegada da tecnologia LED revolucionou esse cenário, oferecendo a "luz fria" que permite iluminar estádios e indústrias com uma fração do consumo anterior. Mas, para escolher a solução certa, não basta apenas "trocar a lâmpada". É preciso entender a ciência por trás de cada tecnologia. A seguir, vamos analisar as características técnicas das lâmpadas incandescentes às modernas soluções de LED, e aprender como interpretar conceitos como temperatura de cor e IRC para que o ambiente de trabalho seja, finalmente, um lugar de clareza e eficiência. Conheça mais sobre estas tecnologias, desde o inicio da iluminação coletiva à atualidade.

• LÂMPADA INCANDESCENTE: A pioneira de Thomas Edison, surge no fim do século XIX (19), no ano de 1879, baseada no aquecimento de um filamento de tungstênio até a incandescência. Extremamente ineficiente (perde 90% de energia em calor);

• LÂMPADA HALÓGENA: Uma evolução da incandescente, surge na década de 1950, utiliza gases halógenos dentro do bulbo para regenerar o filamento, permitindo que ela opere em temperaturas mais altas, dure mais e seja menor;

• LÂMPADA FLUORESCENTE COMPACTA (eletrônica): Popularizada como alternativa econômica a partir da década de 1980, ela não usa um filamento que queima, mas sim a ionização de gases (vapor de mercúrio) que emite radiação UV, convertida em luz visível pelo pó fosfórico no vidro;

• LÂMPADA LED (light emmiting diode): Embora o LED vermelho tenha surgido nos anos 60, o LED branco de alta potência para iluminação residencial e industrial só se tornou viável e acessível neste século, onde começou a ser comercializada em larga escala nos anos 2000/2010. Utiliza semicondutores para emitir luz (eletroluminescência).

A seguir é apresentado as principais grandezas que envolvem a luminotécnica:

• FLUXO LUMINOSO (Φ): é a potência de radiação total emitida por uma fonte de luz, ou é a potência de energia luminosa de uma fonte percebida pelo olho humano. O lúmen (lm) pode ser definido como o fluxo luminoso emitido segundo um ângulo sólido de um esterradiano, por uma fonte puntiforme de intensidade invariável em todas as direções e igual a 1 candela. As lâmpadas conforme seu tipo e potência apresentam fluxos luminosos diversos:
  ⚡︎ lâmpada incandescente de 100 W: 1000 lm;
  ⚡︎ lâmpada fluorescente de 40 W: 1700 a 3250 lm;
  ⚡︎ lâmpada vapor de mercúrio 250W: 12.700 lm;
  ⚡︎ lâmpada multivapor metálico de 250W: 17.000 lm.

• EFICIÊNCIA LUMINOSA ( ɳw ): é a relação entre o fluxo luminoso emitido por uma lâmpada e a potência elétrica desta lâmpada. Exemplos:
  ⚡︎ lâmpada incandescente de 100W: 10 lm/W;
  ⚡︎ lâmpada fluorescente de 40 W: 42,5 lm/W a 81,5 lm/W;
  ⚡︎ lâmpada vapor de mercúrio de 250W: 50 lm/W;
  ⚡︎ lâmpada multivapor metálico de 250W: 68 lm/W.

• INTENSIDADE LUMINOSA (I): é a potência da radiação luminosa numa dada direção. A intensidade luminosa é a grandeza de base do sistema internacional para iluminação, e a unidade é a candela (cd). Para melhor se entender a intensidade luminosa, é importante o conceito da curva de distribuição luminosa.

• CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA: Trata-se de um diagrama polar no qual se considera a lâmpada ou luminária reduzida a um ponto no centro do diagrama e se representa a intensidade luminosa nas várias direções por vetores, cujos módulos são proporcionais a velocidades, partindo do centro do diagrama. A curva obtida ligando-se as extremidades desses vetores é a curva de distribuição luminosa. Costuma-se na representação polar, referir os valores de intensidade luminosa constantes a um fluxo de 1000 lumens. 

• NÍVEL DE ILUMINAMENTO, ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTO (E): é a relação entre o fluxo luminoso incidente numa superfície e a superfície sobre a qual este incide; ou seja é a densidade de fluxo luminoso na superfície sobre a qual este incide. A unidade é o lumem/m2  ou lux, definido como o iluminamento de uma superfície de 1m2 recebendo de uma fonte puntiforme a 1m de distância, na direção normal, um fluxo luminoso de 1 lúmen, uniformemente distribuído. Na prática essa informação atualmente pode ser obtida na norma NBR ISO_CIE 8995_1 que substituiu em 23/04/2013 a antiga NBR-5413.  Exemplos de Iluminância:
  ⚡︎ Dia ensolarado de verão em local aberto: 100.000 lux
  ⚡︎ Dia encoberto de verão:  20.000 lux
  ⚡︎ Dia escuro de inverno: 3.000 lux
  ⚡︎ Boa iluminação de rua: 40 lux
  ⚡︎ Noite de lua cheia:  0,25 lux
  ⚡︎ Luz de estrelas:  0,01 lux. 

• LUMINÂNCIA: é um dos conceitos mais abstratos que a luminotécnica apresenta. É através da luminância que o homem enxerga. No passado denominava-se de "brilhança", querendo significar que a luminância está ligada aos brilhos. A diferença é que a luminância é uma excitação visual, enquanto que o brilho é a resposta visual; a luminância é quantitativa e o brilho é sensitivo. É a diferença entre zonas claras e escuras que permite que se aprecie uma escultura; que se aprecie um dia de sol. As partes sombreadas são aquelas que apresentam a menor luminância em oposição às outras mais iluminadas. Luminância liga-se com contrastes, pois a leitura de uma página escrita em letras pretas (refletância 10%) sobre um fundo branco (papel, refletância 85%) revela que a luminância das letras é menor do que a luminância do fundo e, assim, a leitura “cansa menos os olhos”. Entretanto, quando as luminâncias se aproximam, como é o caso da linha de costura e do tecido, a observação torna-se mais difícil (contraste reduzido) e há necessidade de mais luz. Grande é o efeito psicológico das luminâncias no indivíduo, quando o homem vê, compara luminâncias. Quando compara luminâncias pode ficar eufórico ou triste, estimulado ou abatido. Por definição luminância é a razão da intensidade luminosa (dI), incidente num elemento de superfície que contém o ponto dado, para a área dA aparente vista pelo observador, quando esta área tende a zero. Área aparente significa que é a área projetada, aquela que é vista pelo observador. Por exemplo, quando a incidência da intensidade luminosa é normal à superfície esta área aparente é a própria área da superfície, caso contrário é proporcional ao cosseno do ângulo.  Matematicamente:

• ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR (IRC ou Ra): O índice de reprodução de cor é baseado em uma tentativa de mensurar a percepção da cor avaliada pelo cérebro. O IRC é o valor percentual médio relativo à sensação de reprodução de cor, baseado em uma série de cores padrões. Para indicar de forma consistente as propriedades de reprodução de cor de uma fonte de luz, idealizou-se um índice de reprodução de cores padrões (no caso 8) sob diferentes iluminantes. O método de avaliação, numa explicação bem simplificada, consiste na avaliação das cores padrões, quando submetidas à luz da fonte a ser analisada e sob a luz de uma fonte de referência que deveria ser um corpo negro (radiador integral), que apresenta um valor de 100%. Costuma-se, então, afirmar que está relacionado com a lâmpada incandescente, pois esta tem um comportamento próximo ao do radiador integral. Então se uma fonte luminosa apresenta um índice de 60%, este está relacionado como radiador integral que é de 100%. Isto é verdade em parte. Como a percepção varia segundo o indivíduo e suas experiências anteriores, nem sempre esta avaliação corresponde à realidade. Para facilitar o esclarecimento, é costume, entre os fabricantes, a apresentação de uma tabela que informe comparativamente o índice de reprodução de cores, a temperatura de cor e a eficácia ou eficiência luminosa. Um IRC em torno de 60 pode ser considerado razoável, 80 é bom e 90 é excelente. Claro que tudo irá depender da exigência da aplicação que uma lâmpada deve atender. Um IRC de 60 mostra-se inadequado para uma iluminação de loja, porém, é mais que suficiente para a iluminação de vias públicas. Exemplos:
  ⚡︎ Lâmpada Incandescente - IRC: 100
  ⚡︎ Fluorescente - IRC: 60 a 82
  ⚡︎ Vapor de mercúrio - IRC: 55
  ⚡︎ Vapor metálico - IRC: 70
  ⚡︎ Vapor de sódio A.P. - IRC: 30
  ⚡︎ Vapor de sódio B. P. - IRC: 0
  Abaixo vejamos uma foto com diversos IRC: 

• TEMPERATURA DE COR (T): No instante em que um ferreiro coloca uma peça de ferro no fogo, esta peça passa a comportar-se segundo a lei de Planck e vai adquirindo diferentes colorações na medida que sua temperatura aumenta. Na temperatura ambiente sua cor é escura, tal qual o ferro, mas será vermelha a 800K (526°C), amarelada em 3.000K (2726°C), branca azulada em 5.000K (4726°C). Sua cor será cada vez mais clara até atingir seu ponto de fusão. Pode-se então, estabelecer uma correlação entre a temperatura de uma fonte luminosa e sua cor, cuja energia do espectro varia segundo a temperatura de seu ponto de fusão. Por exemplo, uma lâmpada incandescente opera com temperaturas de cor entre 2.700K e 3.100K, dependendo do tipo de lâmpada a ser escolhido. A temperatura da cor da lâmpada deve ser preferencialmente indicada no catálogo do fabricante. 

• VIDA MÉDIA: Normalmente especifica-se a “vida média” válida para um lote de lâmpadas, funcionando em períodos contínuos de 3h, quando 50% do lote está “morto”. Considera-se “morta” a lâmpada que não mais se acende. O fluxo luminoso nominal é o fluxo produzido pela lâmpada depois de ter sido “sazonada”, isto é, tenha funcionado aproximadamente 10% de sua vida provável. O conceito de “vida” é bastante variável conforme os fabricantes e usuários. Comparadas com as lâmpadas incandescentes, as lâmpadas de descarga têm vida média muito mais longa. Ciclos de funcionamento mais curtos, partidas mais frequentes, encurtam a vida das lâmpadas de descarga e os ciclos de funcionamento mais longos, partidas menos frequentes, aumentam a vida. No passado a relação entre o número de operações liga/desliga e a redução da vida útil das lâmpadas fluorescentes era bastante crítica, hoje em dia já não é, uma vez que o volume de pó ionizante sobre o filamento é bastante grande. No entanto, não se deve ligar/desligar uma lâmpada fluorescente a cada um ou dois minutos. Se a frequência for de 10 a 15 minutos, já vale a pena, pois o custo da lâmpada em relação ao consumo de energia é compensador