LUMINOTÉCNICA

LÂMPADAS

As lâmpadas usadas em iluminação classificam-se em lâmpadas incandescentes e lâmpadas de descarga.

1 – Lâmpadas IncandescentesPossuem um bulbo de vidro, em cujo interior existe um filamento de tungstênio, enrolado várias vezes, e que, pela passagem da corrente elétrica, fica incandescente.

Para evitar que o filamento se oxide, realiza-se o vácuo no interior do bulbo.

Os componentes básicos das lâmpadas incandescentes são:- Bulbo- Gás- Base- Filamentos

Princípio de Funcionamento

A lâmpada incandescente produz luz quando o seu filamento é aquecido pela passagem da corrente elétrica,devido ao efeito Joule: P = R x I2

Para obter o melhor rendimento da lâmpada, é necessário que a temperatura do filamento aliada à conservaçãodo calor gerado no bulbo seja a maior possível.

Tipos de Lâmpadas Incandescentes

• Lâmpadas para uso geralLâmpadas para uso geral• Lâmpadas específicasLâmpadas específicas: São destinadas a locais sujeitos a vibrações e para locais onde existe grande variação de temperatura e umidade.• Lâmpadas decorativasLâmpadas decorativas• Lâmpadas refletoras/defletoras ou espelhadasLâmpadas refletoras/defletoras ou espelhadas: São fontes de luz de alto rendimento, pequenas dimensões, facho concentrado e dirigido. Permitem a obtenção de um fluxo luminoso constante de alta intensidade e distribuição precisa.• Lâmpadas HalógenasLâmpadas Halógenas: A lâmpada halógena é uma lâmpada incandescente na qual se substitui atmosfera no interior do bulbo por um elemento halógeno, em geral iodo ou bromo.

Lâmpadas halógenas emitem mais radiação ultravioleta que as lâmpadas incandescentes normais, uma vez que a sua temperatura de filamento é significativamente maior e o bulbo de quartzo não absorve a radiação nesta faixade comprimento de onda. Os níveis são inferiores aos presentes na luz solar, não oferecendo perigo à saúde.No entanto, deve-se evitar a exposição prolongada das partes sensíveis do corpo à luz direta e concentrada.As características construtivas das lâmpadas incandescentes halógenas permitem uma substancial redução no seu tamanho (da ordem de 10 a 100 vezes) em relação às suas similares convencionais. Sua eficiência é da ordemde 15 lm/W a 25 lm/W, para uma vida útil de 2000 horas. Seu custo ainda é significativamente maior que o das lâmpadas incandescentes convencionais.

Princípio de Funcionamento

Possuem bulbo tubular de quartzo no qual são colocados aditivos de iodo ou bromo, que, através de uma reaçãocíclica, reconduzem o tungstênio volatilizado de volta ao filamento, evitando escurecimento do bulbo. Em altas temperaturas, o halogênio (bromo ou iodo) adiciona-se ao gás contido no bulbo. Por efeito de convecção, O composto se aproxima novamente do filamento.

São lâmpadas de grande potência, mais duráveis, de melhor rendimento luminoso, menores dimensões e quereproduzem mais fielmente as cores, sendo, todavia, mais caras. Encontram-se aplicações na iluminação de praças de esportes, iluminação externa em geral, teatros e etc.

• Lâmpadas infravermelhasLâmpadas infravermelhas: Têm como característica fundamental emitir uma radiação que se encontra na faixa de ondas curtas da radiação infravermelha, cujo comprimento de onda varia de 780 a 1400 nm.

A emissão de luz, ou seja, a radiação com comprimento de onda menor do que 750nm, compreende apenas umapequena parte da energia total, de maneira que a lâmpada produz um pequeno fluxo de luz visível.

Essas lâmpadas possuem as seguintes características:- Alto coeficiente de reflexão, graças ao espelho interno de alumínio- Alto rendimento- Pequenas dimensões

Aplicações:- Indústrias gráficas, na secagem de tintas;- Na criação de animais para aquecer o ambiente (estufas);- Indústrias têxteis, na evaporação dos componentes voláteis;- Ampla aplicação como secagem nas indústrias de couro, tabaco, etc.- Fisioterapia;

Obs.: Nunca podem ser usadas como fontes luminosas, uma vez que sua radiação se encontra na faixa de ondas caloríficas.

2 – Lâmpadas de DescargaA luz emitida por uma lâmpada de descarga é produzida pela passagem de corrente elétrica em um gás ou vaporionizado que, ao chocar-se com a pintura fluorescente no interior do tubo, emite luz visível.

As lâmpadas de descarga apresentam eficiências bem superiores às lâmpadas incandescentes, e oferecem muitomais luz sem potência extra. Portanto, é possível reduzir o consumo de energia e ainda assim ter mais luz.Produzem, em média, dez vezes mais luz do que as lâmpadas incandescente para cada watt consumido.

As lâmpadas de descarga são classificadas em função da pressão interna e podem ser de baixa e alta pressão.

Tipos de Lâmpadas de Descarga

• Fluorescente: Fluorescente: São constituídas por um tubo em cujas paredes internas é fixado um material fluorescente e onde se efetua uma descarga elétrica, a baixa pressão, em presença de vapor de mercúrio. Produz-se então uma radiação ultravioleta que, em presença do material fluorescente existente nas paredes, se transforma em luz visível.

A instalação de uma lâmpada fluorescente é complementada com os seguintes acessórios:

REATORReatores são equipamentos auxiliares para lâmpadas de descarga. São dispositivoslimitadores de corrente com a capacidade de gerar quedas de tensão. Além disso, os reatoressão responsáveis pelo acendimento da lâmpada e seu posterior controle, fornecendo tensão ecorrente elétrica necessárias ao seu correto funcionamento.

Existem dois tipos de reatores. Os reatores eletromagnéticos, que operam através de umcircuito composto por bobina(s) de fio de cobre esmaltado, envolto por lâminas de aço silício eos reatores eletrônicos, que operam através de um circuito eletrônico de alta freqüência.

Um reator sempre deve ser selecionado a partir da lâmpada que se utilizará. A combinaçãocorreta do reator com a lâmpada garante rendimento e durabilidade para ambos. A potência doreator e da lâmpada devem ser observadas. Após, seleciona-se o reator pela quantidade delâmpadas, pela voltagem da rede elétrica e pelo local de instalação (interno, externo, etc.).

Reatores eletromagnéticos convencionais são reatores nos quais o acendimento ou partida dalâmpada ocorre com o auxílio de um dispositivo auxiliar chamado starter. São reatoresmenores, geralmente de custo mais acessível. Eles também permitem a maior durabilidade dalâmpada, já que os filamentos desta permanecem apagados após o acendimento.

Reatores eletromagnéticos de partida rápida são reatores que provocam o pré-aquecimentodos filamentos da lâmpada e seu posterior acendimento pela aplicação de amplitudes detensão (tensão da rede elétrica, 127V ou 220V). Isto provoca o acendimento contínuo e suaveda lâmpada, sem os pré-acendimentos do sistema convencional.

Reatores eletrônicos são equipamentos operam lâmpadas através de circuitos eletrônicos.Estes circuitos, por operarem em alta freqüência, atribuem várias vantagens ao sistema, alémdas facilidades relacionadas a um controle eletrônico.

As lâmpadas fluorescentes são fabricadas em diversos formatos:

- Linear : Aplicação das lâmpadas fluorescentes lineares: Bibliotecas, indústrias, hospitais, lojas, escolas, oficinas, etc.

- Compacta : Trabalham dentro do mesmo princípio das fluorescentes tubulares, mas diferem principalmente porque deixam de ter duas extremidades e usam uma única base. São fluorescentes de eficiência elevada e de luz com excelente característica de cor, isto é, muito econômicas. Oferecem uma redução da ordem de 70 a 80% no consumo de energia.

Aplicações: Cozinhas, áreas de serviço, garagens, bares, restaurantes, hoteis, etc.

São lâmpadas fluorescentes com o tubo em "U", simples, duplo ou triplo (estes últimos de maior potência) ou ainda naforma circular, com o reator já incorporado à rosca, com o mesmo formato da rosca das incandescentes comuns. Embora custe mais do que uma incandescente comum, dura cerca de dez vezes mais (10.000 h) e, para produzir o mesmo fluxoluminoso, consome somente 20% da incandescente

- Coloridas : Aplicações específicas: Feiras, exposições, show-room, vitrines, boates, etc.

- Luz Negra : Aplicações: Laboratórios, fundições, armadilhas para insetos, Outdoors, etc.

• Lâmpada de Néon: Lâmpada de Néon: Um dos gases raros existentes no ar atmosférico, o néon brilha com grande luminosidade quando excitado pela corrente elétrica. Tubos que contêm gás néon podem ser feitos sob as mais diversas formas e os mais variados tamanhos. Podem ser obtidas diferentes cores.

As lâmpadas e tubos de néon são muito usadas em letreiros e desenhos para anúncios e decoração.

Para fazer funcionar um tubo de néon, é necessário transformadores que elevam a tensão de entrada para uma tensãoDe saída de 2000V a 15000V.

• Lâmpada Mista:Lâmpada Mista: Reúne em uma só lâmpada as vantagens da lâmpada incandescente, da fluorescente e da de vapor de mercúrio.

Assim:- A luz do filamento emite luz incandescente;- A luz do tubo de descarga a vapor mercúrio emite intensa luz azulada;- A radiação invisível (ultravioleta), em contato com a camada fluorescente do tubo, transforma-se em luz avermelhada;- Não necessita de reator e ignitor, são ligadas diretamente à rede elétrica, tem maior eficiência e vida média 8 vezes maior que as incandescentes;

Como resultado, consegue-se uma luz semelhante à luz do dia. O fluxo luminoso é de 20 a 35% maior do que o daLâmpada incandescente, e a duração, cerca de 6 vezes maior.

Aplicações: Vias públicas, jardins, praças, estacionamentos, etc.

• Lâmpada de Descarga a Vapor de Mercúrio: Lâmpada de Descarga a Vapor de Mercúrio: Consta de um tubo de quartzo ou vidro duro, contendo uma pequena quantidade de mercúrio e cheio de gás argônio, com quatro eletrodos, dois principais e dois auxiliares, colocados nas extremidades do tubo. Os dois eletrodos auxiliares e o gás argônio estabelecem um arco de ignição preliminar que vaporiza o mercúrio. Forma-se, em seguida, o arco luminoso definitivo entre os dois eletrodos principais.

O bulbo é revestido internamente com uma camada fluorescente de fosfato de ítrio, o que transforma a radiação ultravioleta em luz avermelhada, que melhora a reprodução das cores e distribui uniformemente a luz do tubo portoda a superfície do bulbo, evitando ofuscamento a visão.

Após a ligação, a lâmpada leva cerca de três minutos para atingir a totalidade do fluxo luminoso nominal. Depoisde apagada, a lâmpada acenderá somente após três minutos de resfriamento.

A instalação requer reator e ignitor para aumentar a tensão de ignição e um capacitor de compensação, a fim de melhorar o fator de potência da instalação.

Possuem um fluxo luminoso grande e uma vida útil longa, o que as torna muito econômicas.

• Lâmpada a Vapor de Sódio : Lâmpada a Vapor de Sódio : Possuem um tubo de descarga de óxido de alumínio sintetizado, encapsulado por um bulbo tubular ou ovóide recoberto por uma camada de pó difusor. A descarga em alta pressão de sódio possibilita a obtenção de uma alta eficiência luminosa.

Produzem uma luz monocromática amarelada, sem ofuscamento, com baixo índice de reprodução de cor, porém elevadaeficácia e vida útil longa e são apresentadas como a melhor solução para iluminação de locais sujeitos à formação de névoa ou bruma e onde é necessária grande percepção visual. São, por isso, usadas em estradas, pontes, viadutos, cais, túneislongos, pátios ferroviários, aeroportos e indústrias pesadas.

Essa lâmpada possui longa vida, baixa depreciação do fluxo luminoso e operação estável.

Necessitam de reatores para estabilização da lâmpada e ignitores paraignição da lâmpada.

Após serem desligadas, necessitam de 3 a 7 minutos para reignição,intervalo necessário para resfriamento da lâmpada.

• Lâmpadas de Multivapores Metálicos : Lâmpadas de Multivapores Metálicos : Possuem uma distribuição espectral especialmente projetada para obtenção de um excelente sinal que torna contínuo o espectro da descarga de alta pressão. Consegue-se assim uma excelente reprodução de cores e que corresponde à luz do dia. As lâmpadas, neste caso, poderão ter ou não material fluorescente no bulbo.

O tubo de descarga contém vapor de mercúrio, um gás para ignição (argônio) e haletos metálicos.

São especialmente indicadas quando se requer ótima qualidade na reprodução de cores, como, por exemplo, em estádios,pistas de corridas, ginásios, museus, etc.

Requerem ignitor de partida, reator e, eventualmente, capacitor para melhorar o fator de potência.