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Doctoral Thesis
DOI
https://doi.org/10.11606/T.16.2020.tde-28032021-232732
Document
Author
Full name
Silvia Bigoni
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2020
Supervisor
Committee
Roméro, Marcelo de Andrade (President)
Barbosa, Cláudia Verônica Torres
Mülfarth, Roberta Consentino Kronka
Roizenblatt, Isac
Saidel, Marco Antonio
Title in Portuguese
O comportamento de luminárias LED utilizadas em instalações no setor comercial e a sua relação com a temperatura ambiente e umidade relativa do ar.
Keywords in Portuguese
Componentes LED
IRC
Luminárias LED
Manutenção do fluxo luminoso
Ra
Temperatura de cor correlata
Temperatura do ar
Umidade do ar
Abstract in Portuguese
Esta tese teve como objetivo desenvolver uma metodologia de apoio para a avaliação do comportamento de parte dos componentes que compõem luminárias LED, utilizadas em instalações de edifícios comerciais sem condicionamento do ar. A pesquisa utilizou-se de alguns fatores vitais para a obtenção de resultados representativos, sendo o parâmetro geográfico o primeiro deles. Assim, foram definidas duas edificações, escolhidas em função do critério variações climáticas: temperatura e umidade relativa do ar e demais critérios interligados - tais como pressão atmosférica, intensidade da radiação solar e vento - e processos atmosféricos, que envolvem diversos recursos de emissão, deposição, dispersão de poluentes e aerossóis atmosféricos e marinhos. O segundo parâmetro foi a determinação das luminárias LED, denominadas neste trabalho de objetos de ensaios. O terceiro parâmetro foi o temporal, com a definição dos intervalos e duração dos experimentos para as atividades em campo e laboratório. O último critério foi a determinação dos ensaios e medições para obtenção dos dados fotométricos de variações de fluxo luminoso, intensidade luminosa, potência elétrica consumida e eficácia luminosa e dos dados colorimétricos, com o levantamento das coordenadas de cromaticidade "x,y", IRC, Ra, temperatura de cor correlata (TCC), índice de fidelidade (Rf) e índice de Gamut (Rg). Para verificação das hipóteses, os resultados das medições foram comparados aos valores definidos, conforme as recomendações IES LM-80-15, IES TM-28-14, LM-84-14, CIE 224-17, IES TM-30-18. Até 6.000 horas de teste, a manutenção de fluxo e as características cromáticas não sofreram variações relevantes. Até 12.000 horas para a instalação de COTIA em consequência de um período maior de operação, constatou-se uma considerável variação no fluxo luminoso e elevação da temperatura de cor TCC, alteração caracterizada pelo fenômeno de degradação do fósforo e vazamento da luz azul e identificadas nas medições das coordenadas de cromaticidade "x,y" que apresentaram variações no mesmo sentindo, com direção a temperatura de cor mais fria. No que tange à reprodução de cores, durante todo o período de teste, não foram observadas variações notáveis. As medições de Índice de Fidelidade e Gamut sofreram mínimas variações. Houve pouca influência dos elementos ópticos em todo o processo dos experimentos.
Title in English
The behavior of LED luminaires used in installations in the retail sector and their relationship with ambient temperature and relative air humidity.
Keywords in English
Air humidity
Air temperature
Correlated color temperature
CRI
LED components
LED luminaires
Luminous flux maintenance
Ra
Abstract in English
This thesis aimed to develop a support methodology to assess the behavior of part of the components that make up LED luminaires, used in commercial building installations, without air conditioning. The research used some vital factors to obtain representative results, being the geographical parameter the first one. Thus, two buildings were defined, chosen according to the climatic variations criterion: air temperature and relative air humidity - and other interconnected criteria, such as atmospheric pressure, solar radiation intensity and wind - and atmospheric processes, which involve several resources of emission, deposition, dispersion of pollutants and atmospheric and marine aerosols. The second parameter was the determination of LED luminaires, called "test objects" in this work. The third parameter was the temporal one, with the definition of intervals and duration of the experiments for the field and laboratory activities. The last criterion was the determination of the tests and measurements to obtain the photometric data of luminous flux variations, luminous intensity, electrical power consumed and luminous efficacy, in addition to colorimetric data, with the verification of chromaticity coordinates "x,y", CRI, Ra, correlated color temperature (CCT), fidelity index (Rf) and Gamut index (Rg ). To verify the hypotheses, the results of such measurements were compared to the values defined by the recommendations IES LM-80-15, IES TM-28-14, LM-84-14, CIE 224-17, IES TM-30-18. The maintenance of luminous flux and chromatic characteristics, up to 6,000 hours of testing, have not undergone significant variations. Up to 12,000 hours in the COTIA installation, as a result of a longer operation period, there was a considerable variation in luminous flux and elevation of the CCT - Correlated Color Temperature - alteration characterized by the phosphorus degradation phenomenon and consequent leakage of blue light, identified in the "x, y" chromaticity coordinates measurements, which showed variations in the same direction, towards a higher color temperature. Regarding color rendering, no notable variations were observed throughout the test period. The measurements of Fidelity Index and Gamut Index showed slight variations. There was little influence of optics along the experiments.
 
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Publishing Date
2021-04-06
 
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