LÁMPARAS INCANDESCENTES
Principio del Alumbrado Incandescente.
Las lámparas de incandescencia tienen su fundamento en la Ley de Joule, ya que transforman la energía eléctrica en luminosa y calorífica, pues las radiaciones luminosas se emiten al ponerse al rojo el filamento.
El filamento es un conductor de muy alto punto de fusión, para evitar que se funda. El material que se utiliza para los filamentos de las lámparas es el wolframio, cuyo punto de fusión es del orden de los 3400ºC. El wolframio también se llama tungsteno y se utilizan indistintamente los dos nombres.
La temperatura media del filamento de una lámpara de incandescencia es del orden de los 2000ºC, razón por la cual no se funden. De todas formas, si el filamento estuviese a la intemperie se combinaría con el oxígeno del aire y se destruiría por oxidación; por esta razón el filamento tiene que estar en el interior de una ampolla de vidrio en la que se ha hecho el vacío o se ha introducido un gas inerte, como puede ser el xenón, el nitrógeno, etc.
Después de un tiempo de funcionamiento se produce la evaporación del material que forma el filamento, se ennegrece la ampolla y disminuye su intensidad luminosa poco a poco hasta que se rompe, se dice entonces que se ha fundido.
La vida media de una lámpara de incandescencia es de 1000 horas pero esto no quiere decir que no pueda fundirse a las 10 horas o las 5000 horas.
Clases de lámparas incandescentes: Las lámparas incandescentes se clasifican en: Lámparas grandes, lámparas miniatura y lámparas fotográficas. Las lámparas grandes se utilizan normalmente, para alumbrado general en interiores y exteriores así como para alumbrado de trabajo.
Las lámparas miniatura se usan en general en la industria automotriz, aviación y aparatos.
Las lámparas fotográficas, se usan en fotografía y enservicios de proyección.
Pero el primer dispositivo eléctrico de iluminación artificial que permitió verdaderamente su comercialización alcanzando inmediata popularidad fue la lámpara de filamento incandescente desarrollada simultáneamente por el británico Sir Joseph Swan y por el inventor norteamericano Thomas Alva Edison, aunque la patente de invención se le otorgó a este último en 1878.
| VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS LÁMPARAS HALÓGENAS |
| Ventajas en comparación con las lámparas incandescentes comunes |
|
|
|
|
| Las lámparas halógenas tienen también un amplio y eficiente empleo en la iluminación del hogar, tiendas comerciales, oficinas, faros delanteros de los automóviles o coches, etc. Su eficiencia luminosa alcanza entre 20 y 25 lm/W (lúmenes por watt de consumo) en comparación con los 10 ó 18 lm/W que aporta una lámpara incandescente. |
LAMPARAS DE DESCARGA DE ALTA INTENSIDAD
Descarga de alta intensidad (HID): Abarca lámparas de mercurio, de alógeno metálico y de sodio de al tapresión.
Lámpara de mercurio: Es una lámpara de descarga eléctrica en la que la mayor parte de la radiación se produce por la excitación de átomos de mercurio
LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO
Las lámparas de vapor de mercurio son de gran utilidad en la industria, debido a su gran poder de iluminación.
Las lámparas de vapor de mercurio las podemos dividir en dos grupos: de alta y de baja presión.
De baja presión: Tenemos los tubos fluorescentes (que hemos visto en cuya longitud de onda
corresponde al ultravioleta y es de unos 2500 A.
De alta presión: Esta radiación es pequeña y por eso otras radiaciones son las principales. La
temperatura que alcanza es de centenas de grado, lo que obliga al empleo de cuarzo, en forma
semejante a las de vapor, de sodio. El tubo principal va situado dentro de una ampolla de vidrio con gas inerte para la refrigeración y protección de las entradas de corriente.
LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO
Son las lámparas de descarga en atmósfera gaseosa, luego necesitarán un tiempo de precalentamiento.
Las lámparas de vapor de sodio están formadas por un tubo en forma de /U/, de vidrio o cuarzo, que lleva una serie de nudosidades para que se condense el sodio y se deposite en ellas. En el interior de este tubo va gas neón y sodio. Los electrodos son filamentos con recubrimiento especial, para mejorar la comisión electrónica, y van en los dos extremos del tubo en /U/. El casquillo es de bayoneta. El tubo principal va en el interior de otro de vidrio, en el que se ha hecho el vacío. La posición de funcionamiento de estas lámparas es horizontal y admiten muy poca inclinación.
El encendido, como en todas las lámparas de descarga, se hace con reactancias del tipo de
autotransformadores de fugas magnéticas.
La primera descarga se hace sobre el neón que da una luz de coloración roja. Cuando se volatiza el sodio (270ºC) esta coloración se transforma en amarillo−anaranjado. La longitud de onda de las lámparas de sodio es de 5890 A (entre amarillo y naranja); por esta razón su rendimiento luminoso es muy elevado, pero no se pueden distinguir los colores: todo se ve casi del mismo tono.
El alumbrado de sodio tiene la ventaja de que da gran comodidad visual, gran rapidez de percepción y mejora la agudeza visual
Lámpara de sodio de Baja Presión
Existe una gran similitud entre el trabajo de una lámpara de sodio de baja presión y una lámpara de mercurio de baja presión. Sin embargo, mientras que en la última, la luz se produce al convertir la radiación ultravioleta de la descarga del mercurio en radiación visible, utilizando un polvo fluorescente en la superficie interna; la radiación visible de la lámpara de sodio de baja presión se produce por la descarga de sodio. La lámpara producirá un luz de color amarillo, ya que en casi la totalidad de su espectro predominan las frecuencias cerca del amarillo. La reproducción de color será la menos valorada de todos los tipos de luminaria, Pero sin embargo es la lámpara de mayor eficiencia luminosa y larga vida.
apariencia de color: amarillo
temperatura de color: 1800 ºK
reproducción de color: no aplicable
vida útil: 14000 h
Lámpara de sodio de Alta Presión
La diferencia de presiones del sodio en el tubo de descarga es la principal y más sustancial variación con respecto a las lámparas anteriores. El exceso de sodio en el tubo de descarga, para dar condiciones de vapor saturado además de un exceso de mercurio y Xenón, hacen que tanto la temperatura de color como la reproducción del mismo mejoren notablemente con las anteriores, aunque se mantienen ventajas de las lámparas de sodio baja presión como son la eficacia energética elevada y su larga vida.
apariencia de color: blanco amarillo
temperatura de color: 2000 - 2500 ºK
reproducción de color: Ra 25 - Ra 80
vida útil: 16000 h
La lámpara de inducción
La lámpara de inducción, introduce un concepto nuevo en la generación de la luz. Basada en el principio de descarga de gas a baja presión, la principal característica del sistema de la lámpara nuevo, es que prescinde de la necesidad de los electrodos de originar la ionización. En cambio utiliza una antena interna, cuya potencia proviene de un generador externo de alta frecuencia para crear un campo electromagnético dentro del recipiente de descarga, y esto es lo que induce la corriente eléctrica en el gas a originar su ionización. La ventaja principal que ofrece este avance es el enorme aumento en la vida útil de la lámpara.
apariencia de color: diferentes blancos
temperatura de color: 2700 - 4000 ºK
reproducción de color: Ra 80
vida útil: 60000 h
Lámpara de Halogenuros Metálicos
Las lámparas de mercurio halogenado son de construcción similar a las de mercurio de alta presión. La diferencia principal entre estos dos tipos, es que el tubo de descarga de la primera, contiene una cantidad de haluros metálicos además del mercurio. Estos haluros son en parte vaporizados cuando la lámpara alcanza su temperatura normal operativa, El vapor de haluros se disocia luego dentro de la zona central caliente del arco en halógeno y en metal, con el metal vaporizado irradia su espectro apropiado. Hasta hace poco estas lámparas han tenido una mala reputación, al tener un color inestable, precios elevados y poca vida. Hoy han mejorado aumentando su eficacia lumínica y mejorando el índice de reproducción del color, punto débil en el resto de lámparas de descarga.
apariencia de color: blanco frio
temperatura de color: 4800 - 6500 ºK
reproducción de color: Ra 65 - Ra 95
vida útil: 9000 h
Lámparas Mezcladoras:
La lámpara mezcladora deriva de la lámpara convencional de mercurio de alta presión. La diferencia principal entre estas dos es que, la última depende de un balasto externo para estabilizar la corriente de la lámpara, y la lámpara mezcladora posee un balasto incorporado en forma de filamento de tungsteno conectado en serie con el tubo de descarga. La luz de descarga del mercurio y aquella del filamento caldeado se combinan, o se mezclan, para lograr una lámpara con características operativas totalmente diferentes a aquellas que poseen tanto una lámpara de mercurio puro como una incandescente. La principal ventaja es que concentra las ventajas de ambos tipos.
apariencia de color: blanco
temperatura de color: 3600 ºK
reproducción de color: Ra 60
vida útil: 6000 h
La luminaria fluorescente
La luminaria fluorescente, también denominada tubo fluorescente, es una luminaria que cuenta con una lámpara de vapor de mercurio a baja presión y que es utilizada normalmente para la iluminación doméstica e industrial. Su gran ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia energética.
Está formada por un tubo o bulbo fino de vidrio revestido interiormente con diversas sustancias químicas compuestas llamadas fósforos, aunque generalmente no contienen el elemento químico fósforo y no deben confundirse con él. Esos compuestos químicos emiten luz visible al recibir una radiación ultravioleta. El tubo contiene además una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argón o neón, a una presión más baja que la presión atmosférica. En cada extremo del tubo se encuentra un filamento hecho de tungsteno, que al calentarse al rojo contribuye a la ionización de los gases.
No hay comentarios:
Publicar un comentario