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
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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
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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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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