Exposición sobre las lámparas de luz mixta y luz de sodio
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Lámparas de vapor de sodio de baja presión HISTORIA COMPONENTES PROCESO DE FUNCIONAMIENTO CARACTERISTICAS MODELOS Y APLICACIONES VENTAJAS Y DESVENTAJAS INTEGRANTES Carlos Jair Zuta La Rosa Josué Valverde Bogovich Tatiana Orellana Marcos Carlos Chinén Sonán Sam Cruzado Medina Boris Herrera Casas Vladimir iluminación UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE ARQUITECTURA URBANISMO Y ARTES mparas de vapor de sodio de baja presión Lámparas de luz mixta
Exposición sobre las lámparas de luz mixta y luz de sodio
Exposición sobre las lámparas de luz mixta y luz de sodio. Trabajo final del curso de Iluminación. Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Arquitectura, Urbanismo y Artes. UNI-FAUA. Lima, Peru. Cátedra: Arq. Ramirez Gastón
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Diapositiva 1CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
Josué Valverde Bogovich
Tatiana Orellana Marcos
Carlos Chinén Sonán
Sam Cruzado Medina
Boris Herrera Casas
Lámparas de vapor de sodio de baja presión
Lámparas de luz mixta
universidad nacional de ingeniería
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
universidad nacional de ingeniería
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
MODELOS Y APLICACIONES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
LÁMPARAS DE DESCARGA
Las lámparas de descarga constituyen una forma alternativa de
producir luz de una manera más eficiente y económica que las
lámparas incandescentes. Por eso, su uso está tan extendido hoy en
día. La luz emitida se consigue por excitación de un gas sometido a
descargas eléctricas entre dos electrodos. Según el gas contenido
en la lámpara y la presión a la que esté sometido tendremos
diferentes tipos de lámparas, cada una de ellas con sus propias
características luminosas.
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
CLASES DE LÁMPARAS DE DESCARGA
Las lámparas de descarga se pueden clasificar según el gas
utilizado (vapor de mercurio o sodio) o la presión a la que este se
encuentre (alta o baja presión). Las propiedades varían mucho de
unas a otras y esto las hace adecuadas para unos usos u
otros.
Lámparas de vapor de mercurio:
Baja presión:
Lámparas fluorescentes
Alta presión:
Lámparas de luz de mezcla
Lámparas con halogenuros metálicos
Lámparas de vapor de sodio a baja presión
Lámparas de vapor de sodio a alta presión
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
MODELOS Y APLICACIONES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Comparación de eficacia
Comparación de duración
La eficacia de las lámparas de descarga oscila entre los 19-28 lm/W
de las lámparas de luz de mezcla y los 100-183 lm/W de las de sodio
a baja presión.
Tipo de lámpara
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
Características cromáticas
Debido a la forma discontinua del espectro de estas lámparas, la
luz emitida es una mezcla de unas pocas radiaciones monocromáticas;
en su mayor parte en la zona ultravioleta (UV) o visible del
espectro. Esto hace que la reproducción del color no sea muy buena
y su rendimiento en color tampoco.
Para solucionar este problema se trata de completar el espectro con
radiaciones de longitudes de onda distintas a las de la lámpara. La
primera opción es combinar en una misma lámpara dos fuentes de luz
con espectros que se complementen como ocurre en las lámparas de
luz de mezcla (incandescencia y descarga). También podemos aumentar
la presión del gas. De esta manera se consigue aumentar la anchura
de las líneas del espectro de manera que formen bandas anchas y más
próximas entre sí. Otra solución es añadir sustancias sólidas al
gas, que al vaporizarse emitan radiaciones monocromáticas
complementarias. Por último, podemos recubrir la pared interna del
tubo con una sustancias fluorescente que conviertan los rayos
ultravioletas en radiaciones visibles.
Sodio baja presión Luz mixta
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
Introducción de la lámpara de vapor de mercurio
Invención de la lámpara fluorescente
1954 Introducción de la lámpara calorífica de cuarzo
1958 Invención de la lámpara halógena
1962 Invención de la lámpara de sodio de alta presión
1965 Introducción del halogenuro metálico
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
Casquillo
Puntos de condensación del vapor de sodio
Lámpara de vapor de sodio de baja presión
En estas lámparas el tubo de descarga tiene forma de U para
disminuir las pérdidas por calor y reducir el tamaño de la lámpara.
Está elaborado de materiales muy resistentes pues el sodio es muy
corrosivo y se le practican unas pequeñas hendiduras para facilitar
la concentración del sodio y que se vaporice a la temperatura menor
posible. El tubo está encerrado en una ampolla en la que se ha
practicado el vacío con objeto de aumentar el aislamiento térmico.
De esta manera se ayuda a mantener la elevada temperatura de
funcionamiento necesaria en la pared del tubo (270 ºC).
Ignitor
Capacitor
Reactor
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
MODELOS Y APLICACIONES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
La tensión de encendido es 480 ó 660 v (por lo que se necesita un
auto transformador que eleve la tensión de la red al valor
necesario para el encendido, a excepción de las lámparas de 18 w
que solo necesita de un balastro conectado en serie)
Cuando se conecta la energía a la lámpara se inicia una descarga.
El tiempo de arranque de una lámpara de este tipo es de unos diez
minutos. Es el tiempo necesario desde que se inicia la descarga en
el tubo en una mezcla de gases inertes (neón y argón) hasta que se
vaporiza todo el sodio y comienza a emitir luz. Físicamente esto se
corresponde a pasar de una luz roja (propia del neón) a la amarilla
característica del sodio. Se procede así para reducir la tensión de
encendido.
Al comienzo, el flujo luminoso es escaso y se incrementa con
lentitud. El proceso de encendido total demora entre 7 y 12 minutos
dependiendo de la potencia de la lámpara
El tiempo de reencendido dura de 3 a 7 minutos (a excepción de la
lámpara de 18 w que es inmediato)
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
MODELOS Y APLICACIONES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
La descarga eléctrica en un tubo con vapor de sodio a baja presión
produce una radiación monocromática característica formada por dos
rayas en el espectro (589 nm y 589.6 nm) muy próximas entre
sí.
Espectro de una lámpara de vapor de sodio a baja presión
La radiación emitida, de color amarillo, está muy próxima al máximo
de sensibilidad del ojo humano (555 nm). Por ello, la eficacia de
estas lámparas es muy elevada (entre 160 y 183 lm/W).
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
MODELOS Y APLICACIONES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Balance energético de una lámpara de vapor de sodio a baja
presión
La vida media de estas lámparas es muy elevada, de 15000 horas
(max. 33000 horas) y la depreciación de flujo luminoso que sufren a
lo largo de su vida es muy baja. Esto junto a su alta eficiencia y
las ventajas visuales que ofrece la hacen muy adecuada para usos de
alumbrado público, aunque también se utiliza con finalidades
decorativas.
En cuanto al final de su vida útil, este se produce por agotamiento
de la sustancia emisora de electrones como ocurre en otras lámparas
de descarga. Aunque también se puede producir por deterioro del
tubo de descarga o de la ampolla exterior.
Pérdidas por calor
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
SODIO DE BAJA PRESION
NOTA: En el cálculo de la Eficacia, se han incluido las pérdidas de
balastro que según los
fabricantes son de:
21w para lámparas de 35w y 55w
24w para lámparas de 90w
40w para lámparas de 135w y 180w
Ninguna de las grandes compañías norteamericanas fabrican este tipo
de lámparas, ni en los EE.UU. ni en sus filiales. De las marcas que
llegan al Perú solo OSRAM y PHILIPS las fabrican, pero solo se
comercializan y escasamente en potencias bajas.
Potencia de Lamp. (W)
Eficacia (lm/W)
18 w 35 w 55 w 90 w 135 w 180 w
1800 4800 8000 13500 22500 33000
18000 20000 20000 20000 20000 20000
72.00 85.71 105.26 119.47 128.57 150.00
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
Aplicaciones:
- Seguridad
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
SOX, SOX-E
SOX
Las lámparas de Vapor de Sodio a baja presión tienen una eficacia
luminosa de hasta 173 lm/W. Ventaja: la luz monocromática de color
amarillo (590 nm) permite la visibilidad aún en situaciones de
niebla.
SOX-E
SOX-E alcanza más de 200 lm/W si se emplea con un balasto híbrido
optimizado y por eso son las de más alta eficacia luminosa de todas
las lámparas SOX.
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
Zona visible de 380 hasta 780 nm
La altura de la figura corresponde a
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
APARCAMIENTOS
MINAS
CANALES
ESCLUSA
OTROS
La luz monocromática de color amarillo atrae sólo un 5% de
los
insectos en comparación con
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
Ventajas
- La radiación emitida, de color amarillo, está muy próxima al
máximo de sensibilidad del ojo humano (555 nm). Por ello, la
eficacia de estas lámparas es muy elevada (entre 160 y 183
lm/W).
Permite una gran agudeza visual, además de una buena percepción de
contrastes.
Vida media y eficacia muy altas.
Desventajas
- Su monocromatismo hace que la reproducción de colores y el
rendimiento en color sean muy malos haciendo imposible distinguir
los colores de los objetos. Por ello sus aplicaciones no son
numerosas. Indice de reproducción cromática nula.
- Flujo luminoso no instantáneo.
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CONCEPTOS PREVIOS
HISTORIA
COMPONENTES
CONCEPTOS PREVIOS
MODELOS Y APLICACIONES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Las lámparas de luz de mezcla (o luz mixta) son la mezcla de una
lámpara de mercurio a alta presión con una lámpara incandescente y
, habitualmente, un recubrimiento fosforescente. El resultado de
esta mezcla es la superposición, al espectro del mercurio, del
espectro continuo característico de la lámpara incandescente y las
radiaciones rojas provenientes de la fosforescencia.
LAMP DE = LAMPARA + LAM. DE VAPOR
LUZ MIXTA INCANDESCENTE MERCURIO ALTA P.
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CONCEPTOS PREVIOS
Lámpara de luz de mezcla
Una particularidad de estas lámparas es que no necesitan balasto ya
que el propio filamento actúa como estabilizador de la corriente.
Esto las hace adecuadas para sustituir las lámparas incandescentes
sin necesidad de modificar las instalaciones.
Resistencia de arranque
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CONCEPTOS PREVIOS
MODELOS Y APLICACIONES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
En el interior de un bulbo (recubierto de una capa de materia
fluorescente) lleno de gas, se encuentran conectados en serie un
tubo de arco de mercurio de alta presión y alrededor de este un
filamento incandescente de forma circular.
1. Cuando se conecta la lámpara a la red, se inicia el proceso de
encendido en el tubo de arco o de descarga (igual que en una
lámpara de mercurio), en ese instante el filamento produce un flujo
luminoso muy superior a lo normal, este alimenta al tubo de
descarga.
2. A medida que el flujo lum. va creciendo en el tubo de descarga
(debido al incremento de la tensión en sus electrodos principales),
va reduciéndose el flujo lum. emitido por el filamento (al ir
disminuyendo la tensión aplicada en sus extremos), hasta que la
lámpara alcanza los valores de operacion despues de aprox. 3
minutos
EO
RE
EE
CONCEPTOS PREVIOS
Espectro de emisión de una lámpara de luz de mezcla
Su eficacia se sitúa entre 20 y 60 lm/W y es el resultado de la
combinación de la eficacia de una lámpara incandescente con la de
una lámpara de descarga. Estas lámparas ofrecen una buena
reproducción del color con un rendimiento en color de 60 y una
temperatura de color de 3600 K.
El resultado de la mezcla de una lámpara de mercurio a alta presión
con una lámpara incandescente y un recubrimiento fosforescente es
la superposición, al espectro del mercurio, del espectro continuo
característico de la lámpara incandescente y las radiaciones rojas
provenientes de la fosforescencia.
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CONCEPTOS PREVIOS
MODELOS Y APLICACIONES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
La duración viene limitada por el tiempo de vida del filamento que
es la principal causa de fallo. Respecto a la depreciación del
flujo hay que considerar dos causas. Por un lado tenemos el
ennegrecimiento de la ampolla por culpa del wolframio evaporado y
por otro la pérdida de eficacia de los polvos fosforescentes. En
general, la vida media se sitúa en torno a las 6000 horas.
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CONCEPTOS PREVIOS
HWL ML HSB LM HMLI
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CONCEPTOS PREVIOS
MODELOS Y APLICACIONES
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Las lámparas ML emiten un espectro contínuo de la fuente
incandescente y un espectro de línea de la fuente de mercurio a
alta presión.
Las lámparas mixtas no pueden ser dimerizadas. Las lámparas ML
pueden tener reposición directa en luminarias con lámparas
incandescentes.
Aplicaciones ML: Calles, plazas, estacionamientos, puestos de
combustible, talleres, garajes y tiendas.
Lámparas H.I.D.
CONCEPTOS PREVIOS
CONCEPTOS PREVIOS
Lámparas H.I.D.
Posición de funcionamiento ML 100W y 160W: +/- 30 grados, con la
base hacia arriba o hacia abajo.
Es aconsejable proteger los tipos 100W y 160W contra salpicaduras
de agua.
Tensión 225v 125v 225v
Flujo luminoso (lm) 1100 2250 3150
Temp. Color (°K) 3300 3400 3600
IRC 72 60 61
Peso 52g 90g 90g
100w 160 160LV
CONCEPTOS PREVIOS
Lámparas H.I.D.
Posición de funcionamiento ML 250W y 500W: es permitida la posición
de funcionamiento universal, aunque es recomendada la posición +/-
45 grados con la base hacia arriba o hacia abajo, especialmente
cuando es esperada baja tensión.
Es aconsejable proteger el tipo 250W contra salpicaduras de
agua.
Tensión 225v 225v
IRC 63 48
Peso 145g 250g
CONCEPTOS PREVIOS
HWL®
MAYOR ÍNDICE DE REPRODUCCIÓN CROMÁTICA
MAYOR RENDIMIENTO LUMINOSO QUE LAS LÁMPARAS INCANDESCENTES
MAYOR VIDA ÚTIL QUE UNA LÁMPARA INCANDESCENTE
LAS LÁMPARAS MEZCLADORAS SE CONSTRUYEN PARA TENSIONES DE RED ENTRE
220 Y 230 V, 50 HZ
DEMORA ALGUNOS MINUTOS PARA EL REENCENDIDO
Las lámparas HWL®
pueden sustituir a
CONCEPTOS PREVIOS
CONCEPTOS PREVIOS
Forma Hongo
DATOS TÉCNICOS
ESTA LÁMPARA TIENE LA CARACTERÍSTICA QUE POSEE REFLECTOR Y NO
NECESITA EL USO DE BALASTO
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CONCEPTOS PREVIOS
Zona visible de 380 hasta 780 nm
La altura de la figura corresponde a
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CONCEPTOS PREVIOS
CONCEPTOS PREVIOS
CONCEPTOS PREVIOS
CONCEPTOS PREVIOS
- Mayor emisión luminosa, mayor eficacia que una lampara
incandescente normal
- Mayor IRC Que las lámparas de mercurio alta presión
El color de luz emitida es blanco
No necesita balasto.
Desventajas