Tipos de lmparas e Iluminacin

Tipos de lmparas y LUMINARIA

Eduardo Celis MartnezAldo Daz Ordinola802 Instalaciones de Baja y Media Tensin Que es una luminaria?Una luminaria representa en si un completo sistema de iluminacin.Una luminaria consiste en un cuerpo o caja, porta lmparas( en ocasiones un balastro o un transformador) y el sistema ptico: compuesto por un reflector, y segn sea el caso espejos, louvers o difusores para controlar el deslumbramientoA) Distribuir adecuadamente la luz en el espacio.B) Evitar toda causa de molestia provocada por deslumbramiento o brillo excesivo.C) Satisfacer las necesidades de ambientacin del espacio al que se destinan.D) Optimizar el rendimiento energtico, aprovechando la mayor cantidad de flujo luminoso entregado por las lmparas.Funciones de la luminariaEsquema de una luminaria

Clasificacin de las luminariasSegn la forma en que distribuyen la luz, las luminarias se clasifican bsicamente en 6 grupos:1. Luminarias directas, donde la luz es dirigida hacia abajo.

2. Luminarias semi-directas, donde la mayora de la luz es dirigida hacia abajo.

3. Luminarias general difusas o uniforme, donde la luz se distribuye en todas las direcciones.

4. Luminarias semi-indirectas, donde la mayora de la luz es dirigida hacia arriba.

5. Luminarias indirectas, donde toda luz es dirigida hacia arriba.

6. Luminarias directas-indirectas, donde la luz se distribuye en el mismo porcentaje tanto hacia arriba como hacia abajo.

Tipos de lmparas

Desde la primer lmpara de Edison, se ha ido acumulando gran experiencia en el campo de la iluminacin, que supone una parte muy importante en el conjunto de la electricidad moderna.A lo largo de estos aos se han descubierto nuevos tipos de lmparas a las que se han ido adaptando una serie de componentes y aparatos auxiliares, tales como casquillos, portalmparas, reactancias, etc.

PRINCIPALES Tipos de lmparasEstas se clasifican segn cmo se genere la luz en ellas:

1.- Incandescentes2.- Descarga en gas3.- Led

En la siguiente tabla podemos ver mas a detalle esta clasificacin.

A continuacin se realizara una descripcin de cada uno de estos tipos de lmparasLmparas INCANDESCENTESLmparas Incandescentes y lmparas incandescentes Halgenas

La incandescencia es un sistema en el que la luz se genera como consecuencia del paso de una corriente elctrica a travs de un filamentoconductor.

En la actualidad el material de uso exclusivo es el tungsteno o wolframio, cuya temperatura de fusin es del orden de 3.400 C. Con este tipo de filamentos se puede llegar a temperaturas normales de trabajo del orden de 2.500 a 2.900 C, lo cual permite fabricar lmparas de incandescencia de una vida relativamente grande, con rendimientos tambin relativamente grandes

Utilizan un filamento de tungsteno dentro de un globo de vidrio al vaco o lleno de un gas inerte que evite la evaporacin del tungsteno y reduzca el ennegrecimiento del globo. Existen lmparas de muy diversas formas, que pueden resultar muy decorativas.Las lmparas de incandescencia

No son ms que lmparas de incandescencia perfeccionadas.

En las lmparas de incandescencia tiene lugar el ya conocido fenmeno de evaporacin del filamento, que consiste en el desprendimiento de partculas de tungsteno que siguiendo las corrientes de conveccin del gas en el interior de la lmpara, acaban por depositarse sobre la pared interior de la ampolla, ennegrecindola.

Si al gas de relleno de una lmpara de incandescencia se le aade una pequea cantidad de yodo en forma de yoduro, en las zonas externas de la lmpara en las que la temperatura es del orden de los 600 C, tiene lugar una reaccin qumica en virtud de la cual los tomos de tungsteno se recombinan con los tomos de yodo, dando como resultado un compuesto llamado yoduro de tungsteno.Las lmparas de incandescencia halgenasPor otra parte, cuando las molculas de este nuevo compuesto se aproximan al filamento, zona en la que la temperatura es superior a los 2.000 C, se produce la reaccin opuesta, es decir, el yoduro de tungsteno se disocia en yodo y tungsteno, depositndose este ltimo sobre el filamento, siguiendo el yodo el camino determinado por las corrientes de conveccin, para repetir el proceso.

Una parte de la reaccin qumica se produce a una temperatura de 600C, en la pared de la ampolla de la lmpara. Para poder alcanzar tan elevada temperatura no queda ms remedio que reducir considerablemente el tamao de la ampolla y como el vidrio no soporta estas temperaturas tan elevadas, se recurre al cuarzo, que tiene una temperatura de reblandecimiento superior a los 1.300 C. El resultado de lo expuesto es una gran disminucin del tamao de estas lmparas, aproximadamente el 5% del volumen de una lmpara convencional de la misma potencia.Estas poseen las siguientes ventajas sobre las lmparas de incandescencia convencionales:

El flujo luminoso es mayor, debido a que el filamento puede trabajar a mayores temperaturas. Esto es posible gracias a la regeneracin del tungsteno.

La vida media resulta mayor, 2.000 h., debido tambin a la regeneracin del tungsteno.

La ampolla de cuarzo apenas se ennegrece, puesto que no se deposita tungsteno sobre ella, lo que se traduce en una menor depreciacin del flujo luminoso, que permanece casi inalterable a lo largo de su vida.

Debido a sus reducidas dimensiones es posible conseguir un control ms preciso del haz luminoso.En la actualidad se fabrican dos tipos de lmparas halgenas, las llamadas de casquillos cermicos y las de doble envoltura

Lmparas de descarga en vapor de MERCURIOLmparas de descarga en vapor de mercurio baja presin

Las lmparas fluorescentes son fuentes luminosas originadas como consecuencia de una descarga elctrica en atmsfera de vapor de mercurio a baja presin, en las que la luz se genera por el fenmeno de fluorescencia. Este fenmeno consiste en que determinadas sustancias luminiscentes, al ser excitadas por la radiacin ultravioleta del vapor de mercurio a baja presin, transforman esta radiacin invisible en otra de onda ms larga y que se encuentra dentro del espectro visible.

Consta de un tubo de vidrio de un cierto dimetro y longitud variable segn la potencia, recubierto internamente de una capa de sustancia fluorescente. En los extremos de este tubo se encuentran los ctodos de wolframio impregnados en una pasta formada por xidos alcalinotrreos que facilitan la emisin de electrones. El tubo est relleno de gas argn a baja presin y una pequea cantidad de mercurio.

Tubos fluorescentes.Conectada la lmpara, la corriente elctrica que atraviesa los electrodos, los calienta y les hace emitir electrones, inicindose la descarga si la tensin aplicada entre los extremos es suficiente. El calor producido, evapora rpidamente el mercurio por lo que la descarga se mantiene en una atmsfera de mayor conductividad, mezcla de gas argn y del vapor de mercurio.

Las lmparas fluorescentes, como todas las de descarga, presentan una resistencia al paso de la corriente que disminuye a medida que esta se incrementa. Este efecto las llevara a la autodestruccin si no les colocramos algn elemento que controle la intensidad que circula por ellas; este elemento es una reactancia cuyo nombre especfico para este caso es "balasto".

La reactancia o balasto est formada por una bobina de hilo de cobre esmaltado con su correspondiente ncleo magntico. Este conjunto va introducido dentro de un contenedor metlico, y todo ello impregnado al vaco con resinas capaces de penetrar hasta el interior de los ms pequeos huecos existentes entre espiras; con ello conseguimos un considerable aumento de la rigidez dielctrica de la bobina, una mejor disipacin del calor formado, y una total eliminacin de las posibles vibraciones del ncleo magntico.

Las lmparas fluorescentes compactasEste tipo de lmparas denominadas Dulux, PL, etc..., estn basadas en el principio de descarga en vapor de mercurio a baja presin, similar al de las lmparas fluorescentes convencionales. Su principal atributo es su reducido tamao, comparable al de las lmparas de incandescencia.

La eficacia luminosa es del orden de 40 Lm/W., su vida media de unas 6.000 horas y la temperatura de color de 2.700 K. La depreciacin del flujo luminoso para su vida media es del 20%.

Se fabrican en cuatro potencias 5W, 7W, 9W y 11W., y tienen la particularidad de que el cebador va incorporado en la base de la lmpara. El balasto es comn para las cuatro lmparas y su conexin es, naturalmente, en serie.

Tambin se pueden conectar dos lmparas en serie con un slo balasto, a excepcin de la de 11W., que no es posible debido a su elevada tensin de lmpara.Las caractersticas expuestas dotan a estas lmparas de buenas razones para sustituir a las de incandescencia en aquellos lugares de elevada utilizacin, como hoteles, restaurantes, locales de venta, etc..El principal inconveniente es que el nivel de iluminacin nominal no se alcanza hasta despus de transcurridos unos tres minutos.

Lmparas de descarga en vapor de mercurio ALTA presin

El funcionamiento de las lmparas de vapor de mercurio a alta presin, conocidas simplemente como de vapor de mercurio, se basa en el mismo principio que el de las lmparas fluorescentes. As como una lmpara fluorescente de descarga en mercurio a baja presin genera casi exclusivamente radiaciones ultravioleta, con altas presiones de vapor el espectro cambia notablemente, emitiendo varias bandas que corresponden a las sensaciones de color violeta (405 m .), azul (435 m .), verde (546 m .) y amarillo (570 m .), emitiendo tambin una pequea cantidad de radiaciones ultravioleta.Lmparas de descarga en vapor de mercurio alta presinLas lmparas de vapor de mercurio estn constituidas por una pequea ampolla de cuarzo, provista de dos electrodos principales y uno o dos auxiliares, en cuyo interior se encuentra una cierta cantidad de argn y unas gotas de mercurio. Los electrodos auxiliares llevan una resistencia en serie que limita la intensidad que por ellos puede circular.

La constitucin de las lmparas de halogenuros metlicos es similar a la de las de vapor de mercurio, de las que se diferencia en que, adems de mercurio, contienen halogenuros de tierras raras, tales como disprosio, talio, indio, holmio o tulio, con lo que se obtienen mayores rendimientos luminosos y sobre todo una mejor reproduccin cromtica.

El tubo de descarga es de cuarzo con un electrodo de wolframio en cada extremo, recubierto de un material emisor de electrones. El bulbo exterior es de vidrio duro y sirve para el equilibrio trmico del tubo de descarga y para su aislamiento.

Aunque las condiciones de funcionamiento son similares a las de las lmparas de vapor de mercurio, la adicin de halogenuros hace necesaria una tensin de encendido muy superior a la de una red de alimentacin, 200/380 V., por lo que necesita un arrancador que proporcione tensiones de pico del orden de 1,5 a 5 kV.Lmparas de descarga en vapor de mercurio alta presin con halogenuros metlicos.

Lmparas de descarga en vapor de SODIO