O que é tremulação da luz?
Tremulação da luz refere-se a mudanças
rápidas e repetidas na intensidade da luz – luz que parece tremular e
oscilar. A tremulação ocorre quando a voltagem que alimenta uma fonte de
luz muda, ou quando a própria voltagem da linha de força oscila. A
gravidade da tremulação depende de vários fatores, tais como:
- A freqüência e regularidade com que a voltagem oscila;
- A quantidade de ocorrências de mudanças de voltagem;
- O tipo de luz (incandescente, fluorescente, ou HID – sistemas de iluminação de descarga de alta intensidade);
- O fator de ganho da lâmpada [fator de ganho é a medida do quanto a intensidade da luz irá mudar quando a voltagem flutuar - (% de mudança relativa nos níveis de luz) dividido por (% de oscilação relativa na voltagem)]
- O fluxo luminoso na área iluminada (níveis de luz ambiente).
Lâmpadas que operam em sistemas
elétricos AC (corrente alternada) produzem tremulação da luz a uma
freqüência de 120 Hertz (Hz, ciclos por segundo), duas vezes a
freqüência da linha de força de 60 Hz (50 Hz em muitos países fora da
América do Norte). Essencialmente, a energia está sendo ligada e
desligada 120 vezes por segundo (na realidade, a voltagem varia de +120
volts a -120 volts, 60 vezes ou ciclos por segundo e a zero volt duas
vezes em um ciclo).
Você pode efetivamente ver a luz tremular?
Depende da freqüência da tremulação.
As pessoas podem ver as luzes piscar cerca de 50 vezes por segundo (50
Hz) – elas são mais sensíveis à variação da iluminação no tempo na faixa
de 10-25 Hz. A freqüência de tremulação crítica real aumenta na medida
em que a intensidade da luz aumenta até um valor máximo, após o qual
começa a diminuir. Quando uma luz está tremulando a uma freqüência
superior a cerca de 50 Hertz, a maioria das pessoas não consegue mais
distinguir tremulações isoladas. Nessa freqüência, - a freqüência de
tremulação crítica ou limiar da fusão de tremulação – as descargas
luminosas parecem fundir-se em uma fonte de luz constante, contínua.
Isso acontece porque a resposta ao estímulo da luz dura mais do que a
descarga luminosa em si.
As pessoas não conseguem perceber a
tremulação em luzes fluorescentes, que têm uma taxa de tremulação de 120
ciclos por segundo (ou 120 Hz).
A tremulação da luz pode ser detectada
por seu efeito estroboscópico. Quando os objetos se movem ou giram
rapidamente, eles podem ser iluminados na ou próximo da mesma posição
durante cada ciclo ou rotação. Isso dá a impressão de que os objetos
estão se movendo mais devagar do que suas velocidades normais – eles
podem até mesmo parecer estar estanques se estiverem se movendo à mesma
taxa da freqüência da tremulação (ou um múltiplo desta). Esse é o
principal fato por trás de uma luz estroboscópica, mas não é o efeito
desejado na iluminação geral. De fato, poderia representar um risco à
segurança se alguém, por engano, pensasse que algum equipamento
estivesse parado ou se movendo muito vagarosamente.
Há algum efeito na saúde associado à tremulação da luz?
Embora os seres humanos não consigam
perceber a tremulação de luzes fluorescentes, o sistema sensorial em
alguns indivíduos pode, de alguma forma, detectar a tremulação. Desde
que a iluminação fluorescente foi introduzida nos locais de trabalho,
tem havido reclamações de dores de cabeça, vista cansada e desconforto
visual geral. Essas reclamações têm sido associadas à tremulação de
luzes fluorescentes. Quando comparado a luzes fluorescentes normais com
lastros magnéticos, o uso de lastros eletrônicos de alta freqüência
(20,000 Hz ou superior) em luzes fluorescentes resultou numa queda de
mais de 50% nas reclamações de cansaço visual ou dores de cabeça.
Parecia haver menos reclamações de trabalhadores em andares mais altos
em relação àqueles mais próximos dos andares térreos; isto é, os
trabalhadores expostos a uma quantidade maior de luz natural sentiam
menos efeitos na saúde. [Wilkins, A. J., Nimmo-Smith, I., Slater, A.
& Bedocs, L. (1989). Fluorescent lighting, headaches and eye-strain. Lighting Research and Technology, vol. 21, 11-18]
O que pode causar tremulação ou redução da luz?
Mudanças de voltagem podem ser causadas por comutadores de redução de luz (dimmers),
ou quando equipamentos elétricos que consomem muita energia são ligados
ou estão sendo usados [ex: máquinas de soldagem de resistência; motores
de refrigeradores, aparelhos de ar-condicionado; fornos de arco
voltaico; equipamentos médicos de reprodução de imagens (raio-x,
tomógrafos, ressonância magnética; motores sujeitos a cargas variáveis;
fotocopiadoras de grande capacidade)]. Máquinas de soldagem de
resistência que repetem a soldagem a uma taxa de uma ou vez ou mais por
segundo podem causar oscilações repetitivas de voltagem e resultar em
uma tremulação da luz perceptível.
Geralmente, as oscilações de voltagem
são pequenas e não produzem efeitos adversos em equipamentos elétricos.
Entretanto, em escritórios, por exemplo, oscilações de voltagem de
apenas alguns décimos de um por cento podem produzir tremulações
incômodas da luz, especialmente se forem regulares e repetitivas na
faixa de 5-15 Hz.
Que tipo de iluminação tende a causar um problema de tremulação?
A tremulação geralmente é um problema
potencial apenas com iluminação que requer o uso de lastros, como luzes
fluorescentes. Luzes incandescentes não causam problema de tremulação,
uma vez que os filamentos da lâmpada geralmente não esfriam
suficientemente rápido (e reduzem a intensidade da luz) durante o tempo
em que estão desligadas, na medida em que a voltagem muda na linha de
força de AC.
O tipo de lastro, que controla a
alimentação elétrica de lâmpadas fluorescentes, afeta a quantidade de
tremulação. Lastros “magnéticos” mudam a voltagem fornecida a lâmpadas
fluorescentes, mas não alteram a freqüência – a freqüência da linha de
força de 60 Hz. A luz ultravioleta (UV) produzida dentro do tubo da
lâmpada fluorescente também oscila 120 vezes por segundo. A
fosforescência (a luz fluorescente) resultante do brilho UV nas camadas
de fósforo dentro do tubo da lâmpada é suficientemente estável (i.e.,
dura tempo suficiente) para nivelar variações na potência da luz
fluorescente.
O que pode ser feito para reduzir ou eliminar a tremulação da luz?
Alguns tipos de lastros podem reduzir a
tremulação consideravelmente. Lastros eletrônicos novos, eficientes em
termos de energia, convertem a potência de 60 Hz em voltagens, a uma
freqüência bem mais alta (20.000 – 60.000 Hz). A freqüência de
tremulação resultante (duas vezes a freqüência da potência fornecida, 40
-120 kHz) é tão alta que o olho humano não consegue detectar a
intensidade da luz – essencialmente livre de tremulação. Um benefício
adicional é que os lastros eletrônicos produzem menos zumbido do que
outros tipos de lastros.
Para corrigir tremulação:
- Substitua as lâmpadas regularmente. Lâmpadas velhas tendem a tremular mais e não iluminam tanto quanto lâmpadas novas.
- Certifique-se de todas as peças do aparelho de iluminação, especialmente o lastro, estejam funcionando apropriadamente.
- Ao substituir lâmpadas, passe a usar iluminação fluorescente, que usa lastros eletrônicos.
Categories:
Ergonomia,
iluminação
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