magnitudes fundamentales de luminotecnia

MAGNITUDES MAGNITUDES FUNDAMENTALESFUNDAMENTALES

DE DE

LUMINOTECNIA LUMINOTECNIA

Prof. Ernesto R. Miguel

FLUJO LUMINOSOFLUJO LUMINOSO

Es la cantidad de energía Es la cantidad de energía radiante radiante

luminosa emitida por una luminosa emitida por una fuente de fuente de

luz en la unidad de tiempo; luz en la unidad de tiempo; se trata por tanto de una se trata por tanto de una

potencia luminosa.potencia luminosa.Ver ejemplos.


Su unidad es el LUMEN Su unidad es el LUMEN (lm)(lm)

La relación que permite La relación que permite

conocer el equivalente conocer el equivalente

mecánico del flujo luminoso es mecánico del flujo luminoso es

que 1 W de potencia radiante que 1 W de potencia radiante

luminosa de 555 nm equivale a luminosa de 555 nm equivale a

683 lm.683 lm.


RENDIMIENTO LUMINOSO RENDIMIENTO LUMINOSO (R)(R)

El rendimiento luminoso es el El rendimiento luminoso es el

cociente entre el flujo luminoso que cociente entre el flujo luminoso que

emite la fuente luminosa y el flujo emite la fuente luminosa y el flujo

que emitiría si toda su potencia se que emitiría si toda su potencia se

transformase en emisión luminosa transformase en emisión luminosa

de 555 nm.de 555 nm.


Se define el rendimiento luminoso como el Se define el rendimiento luminoso como el cociente entre el flujo luminoso emitido por cociente entre el flujo luminoso emitido por la fuente de luz y la potencia eléctrica de la fuente de luz y la potencia eléctrica de dicha fuente.dicha fuente.

Unidad: lm/WUnidad: lm/W..

Para un mismo tipo de lámparas el Para un mismo tipo de lámparas el Rendimiento Luminoso aumenta con la Rendimiento Luminoso aumenta con la potencia de las mismas.potencia de las mismas.


INTENSIDAD LUMINOSA INTENSIDAD LUMINOSA (I)(I)

Es el flujo luminoso emitido en una dirección Es el flujo luminoso emitido en una dirección determinada, por unidad de ángulo sólido determinada, por unidad de ángulo sólido (estereorradián).(estereorradián).

Unidad: Unidad: CANDELA (Cd) = CANDELA (Cd) =

lm/estereorradián.lm/estereorradián.

La Candela es la unidad base del Sistema La Candela es la unidad base del Sistema Internacional de Unidades, de la cual se Internacional de Unidades, de la cual se derivan las distintas unidades fotométricas.derivan las distintas unidades fotométricas.


ILUMINANCIA (E)ILUMINANCIA (E)

Es el flujo luminoso recibido por unidad de Es el flujo luminoso recibido por unidad de superficie. Se designa también como superficie. Se designa también como NIVEL DE NIVEL DE

ILUMINACIONILUMINACION..

Unidad: LUX (lx) = lm/m²Unidad: LUX (lx) = lm/m²..

El nivel de iluminación debe adecuarse a la El nivel de iluminación debe adecuarse a la actividad, siendo la primera unidad que se debe actividad, siendo la primera unidad que se debe fijar al realizar un proyecto de iluminación.fijar al realizar un proyecto de iluminación.


LUMINANCIA (L)LUMINANCIA (L)

Es la intensidad luminosa por unidad de Es la intensidad luminosa por unidad de superficie aparente, de una fuente de luz superficie aparente, de una fuente de luz primaria o secundaria.primaria o secundaria.

Unidad: Unidad: Candela por m² Candela por m² (Cd/m²) (Cd/m²) denominada denominada NITNIT..

La luminancia es la que produce en el órgano La luminancia es la que produce en el órgano visual la sensación de claridad que presentan visual la sensación de claridad que presentan los objetos observados y tiene mucha los objetos observados y tiene mucha importancia en los fenómenos de importancia en los fenómenos de deslumbramiento.deslumbramiento.


DURACION DE LAS DURACION DE LAS FUENTES DE LUZFUENTES DE LUZ

Es el tiempo que una fuente de luz está Es el tiempo que una fuente de luz está funcionando, como vida útil.funcionando, como vida útil.

Se distinguen dos tipos de duraciónSe distinguen dos tipos de duración::

VIDA UTIL (O VIDA ECONOMICA)VIDA UTIL (O VIDA ECONOMICA) Es el 80 % o más del flujo luminoso Es el 80 % o más del flujo luminoso

inicial.inicial.

VIDA MEDIAVIDA MEDIA Es el 50 % del flujo luminoso.Es el 50 % del flujo luminoso.


EL COLOR EN LAS EL COLOR EN LAS FUENTES DE LUZFUENTES DE LUZ

Se distinguen dos aspectos:Se distinguen dos aspectos:

INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR (IRC)INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR (IRC)

Todas las fuentes luminosas no son capaces Todas las fuentes luminosas no son capaces de definir los colores de los cuerpos de definir los colores de los cuerpos iluminados. Se conoce como Rendimiento de iluminados. Se conoce como Rendimiento de Color a la capacidad de reproducción Color a la capacidad de reproducción cromática que presenta una lámpara en cromática que presenta una lámpara en comparación con la obtenida mediante una luz comparación con la obtenida mediante una luz de referencia.de referencia.


APARIENCIA Y APARIENCIA Y TEMPERATURA DEL COLORTEMPERATURA DEL COLOR

CALIDA < 3.300 °K

INTERMEDIA 3.300 ÷ 5.000 °K

FRIA (LUZ DIA) > 5.000 °K


FORMAS DE PRODUCCION DE FORMAS DE PRODUCCION DE LUZLUZ

TERMORRADIACIONTERMORRADIACION

Se conoce como radiación calorífica Se conoce como radiación calorífica térmica a aquella que depende térmica a aquella que depende exclusivamente de la temperatura del exclusivamente de la temperatura del cuerpo emisor. A la parte de esta cuerpo emisor. A la parte de esta radiación emitida se la denomina radiación emitida se la denomina radiación por incandescencia. La longitud radiación por incandescencia. La longitud de onda a la que radia la energía de onda a la que radia la energía disminuye a medida que aumenta la disminuye a medida que aumenta la temperatura.temperatura.


LUMINISCENCIALUMINISCENCIA

Es la radiación luminosa emitida Es la radiación luminosa emitida por los átomos cuando sus por los átomos cuando sus electrones pasan a un estado electrones pasan a un estado fundamental desde un estado fundamental desde un estado excitado; ésta transición se excitado; ésta transición se produce con la liberación de produce con la liberación de energía, en forma de radiación energía, en forma de radiación electromagnética de una electromagnética de una longitud de onda visible.longitud de onda visible.


LOS SISTEMAS EMPLEADOS LOS SISTEMAS EMPLEADOS EN LAS LAMPARASEN LAS LAMPARAS

ELECTROLUMINISCENCIAELECTROLUMINISCENCIA

Se produce por el paso de la descarga Se produce por el paso de la descarga eléctrica a través de los gases eléctrica a través de los gases luminiscentes.luminiscentes.

FOTOLUMINISCENCIAFOTOLUMINISCENCIA Se produce cuando la radiación es

absorbida por un sólido y reemitida en una longitud de onda diferente..


TIPOS DE LAMPARASTIPOS DE LAMPARAS

A)A) LAMPARAS DE TERMORRADIACIONLAMPARAS DE TERMORRADIACION La luz se genera por incandescencia al La luz se genera por incandescencia al

hacer pasar una corriente eléctrica a hacer pasar una corriente eléctrica a través de un filamento que alcanza través de un filamento que alcanza elevadas temperaturas.elevadas temperaturas.

PRINCIPALES CARACTERISTICASPRINCIPALES CARACTERISTICAS Factor de Potencia unidad.Factor de Potencia unidad. Rendimiento luminoso bajo.Rendimiento luminoso bajo. Rendimiento de color excelente.Rendimiento de color excelente. Instalación sencilla y económica.Instalación sencilla y económica. Encendido y reencendido instantáneos.Encendido y reencendido instantáneos. Ausencia de efecto estroboscópico.Ausencia de efecto estroboscópico.

Ver Lamparas


LAMPARAS INCANDESCENTESLAMPARAS INCANDESCENTES

Tienen un filamento de Wolframio oTienen un filamento de Wolframio o Tungsteno. Quien determina su vida útil. Tungsteno. Quien determina su vida útil. Para frenar la volatilización de las partículas Para frenar la volatilización de las partículas del filamento, en lámparas de más de 25 W, del filamento, en lámparas de más de 25 W, se rellena con un gas inerte a determinada se rellena con un gas inerte a determinada presión. Este gas suele ser una mezcla de presión. Este gas suele ser una mezcla de Argón y Nitrógeno, también Kriptón o Xenón.Argón y Nitrógeno, también Kriptón o Xenón.

GAMA DE POTENCIAS: 25 ÷ 2.000 WGAMA DE POTENCIAS: 25 ÷ 2.000 W RENDIMIENTO LUMINOSO: 10 ÷ 20 lm/WRENDIMIENTO LUMINOSO: 10 ÷ 20 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 100INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 100 VIDA UTIL: 1.000 horasVIDA UTIL: 1.000 horas Ej. LamparasEj. Lamparas Prof. Ernesto R. Miguel

LAMPARAS INCANDESCENTES LAMPARAS INCANDESCENTES REFLECTORASREFLECTORAS

Tienen un recubrimiento reflector que Tienen un recubrimiento reflector que les permite dirigir el flujo luminoso les permite dirigir el flujo luminoso hacia el punto de aplicaciónhacia el punto de aplicación..

GAMA DE POTENCIAS: 25 ÷ 300 WGAMA DE POTENCIAS: 25 ÷ 300 W RENDIMIENTO LUMINOSO: 7 ÷ 11 lm/WRENDIMIENTO LUMINOSO: 7 ÷ 11 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 100INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 100 VIDA UTIL: 1.000 ÷ 2.000VIDA UTIL: 1.000 ÷ 2.000 horas horas


LAMPARAS HALOGENASLAMPARAS HALOGENAS

Son lámparas incandescentes a las Son lámparas incandescentes a las que se les añade un aditivo Halógeno que se les añade un aditivo Halógeno o compuesto halogenado, o compuesto halogenado, generalmente Yodo (I). generalmente Yodo (I).

GAMA DE POTENCIAS: 60 ÷ 2.000 WGAMA DE POTENCIAS: 60 ÷ 2.000 W RENDIMIENTO LUMINOSO: 15 ÷ 27 RENDIMIENTO LUMINOSO: 15 ÷ 27

lm/Wlm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR:

100100 VIDA UTIL: 2.000 horasVIDA UTIL: 2.000 horas


LAMPARAS HALOGENAS DE LAMPARAS HALOGENAS DE BAJA TENSIONBAJA TENSION

Está muy extendida la utilización de Está muy extendida la utilización de lámparas halógenas de baja tensión (6, 12 ó lámparas halógenas de baja tensión (6, 12 ó 24 V).24 V).

GAMA DE POTENCIAS: 20 ÷ 100 WGAMA DE POTENCIAS: 20 ÷ 100 W RENDIMIENTO LUMINOSO:RENDIMIENTO LUMINOSO:

DE LAS LAMPARAS 18 ÷ 25 lm/WDE LAS LAMPARAS 18 ÷ 25 lm/W INCLUYENDO TRANSFORMADOR 15 ÷ 23 INCLUYENDO TRANSFORMADOR 15 ÷ 23

lm/Wlm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 100INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 100 VIDA UTIL: 2.000 ÷ 3.000 horasVIDA UTIL: 2.000 ÷ 3.000 horas


LAMPARAS DE LUMINISCENCIA LAMPARAS DE LUMINISCENCIA O DESCARGAO DESCARGA

Estas lámparas están constituidas Estas lámparas están constituidas por un tubo de descarga, en el por un tubo de descarga, en el interior del cual hay un gas interior del cual hay un gas fácilmente ionizable (Neón o Argón) fácilmente ionizable (Neón o Argón) y una cierta cantidad de vapor y una cierta cantidad de vapor metálico (Sodio, Mercurio, etc.). metálico (Sodio, Mercurio, etc.).


CARACTERISTICASCARACTERISTICAS

La emisión luminosa dependen del vapor La emisión luminosa dependen del vapor metálico y de la presión del gas del tubo. metálico y de la presión del gas del tubo.

Estas lámparas necesitan un sistema de Estas lámparas necesitan un sistema de arranque, para iniciar la descarga a través del arranque, para iniciar la descarga a través del gas. Requieren un tiempo de encendido.gas. Requieren un tiempo de encendido.

También necesitan Balastos para estabilizar la También necesitan Balastos para estabilizar la descarga.descarga.

Presentan un factor de potencia inferior a la Presentan un factor de potencia inferior a la unidad, que debe ser corregido mediante unidad, que debe ser corregido mediante condensadores.condensadores.


CLASIFICACIONCLASIFICACION

Estas lámparas se clasifican en función Estas lámparas se clasifican en función de la presión de llenado del gas en:de la presión de llenado del gas en:

LAMPARAS DE ALTA PRESION.LAMPARAS DE ALTA PRESION. LAMPARAS DE BAJA PRESION.LAMPARAS DE BAJA PRESION.

En función de los elementos empleados En función de los elementos empleados en:en:

LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO.LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO. LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO.LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO. LAMPARA FLUORESCENTESLAMPARA FLUORESCENTES


LAMPARAS DE VAPOR DE LAMPARAS DE VAPOR DE SODIOSODIO

BAJA PRESIONBAJA PRESION

La característica de emisión del sodio es una La característica de emisión del sodio es una radiación visible casi monocromática. Esta radiación visible casi monocromática. Esta radiación tiene una longitud de onda de 589 nm, radiación tiene una longitud de onda de 589 nm, muy próxima a la de mayor sensibilidad del ojo, muy próxima a la de mayor sensibilidad del ojo, por lo que el rendimiento de estas lámparas es el por lo que el rendimiento de estas lámparas es el mayor existente en la actualidadmayor existente en la actualidad..

GAMA DE POTENCIAS: 18 ÷ 180 WGAMA DE POTENCIAS: 18 ÷ 180 W RENDIMIENTO LUMINOSO:RENDIMIENTO LUMINOSO: - DE LAS LAMPARAS 100 ÷ 199 lm/W- DE LAS LAMPARAS 100 ÷ 199 lm/W - CON EQUIPOS AUXILIARES 72 ÷ 169 lm/W- CON EQUIPOS AUXILIARES 72 ÷ 169 lm/W VIDA MEDIA: 15.000 horasVIDA MEDIA: 15.000 horas VIDA UTIL 6.000 ÷ 8.000 horasVIDA UTIL 6.000 ÷ 8.000 horas TIEMPO DE ENCENDIDO: 15 minutosTIEMPO DE ENCENDIDO: 15 minutos TIEMPO DE REENCENDIDO 3 minutosTIEMPO DE REENCENDIDO 3 minutos


ALTA PRESIONALTA PRESION

Al aumentar la presión del gas en el tubo de Al aumentar la presión del gas en el tubo de descarga se ensancha el espectro de emisión, descarga se ensancha el espectro de emisión, aumentando el rendimiento de color.aumentando el rendimiento de color.

GAMA DE POTENCIAS: 35 ÷ 1.000 WGAMA DE POTENCIAS: 35 ÷ 1.000 W RENDIMIENTO LUMINOSO:RENDIMIENTO LUMINOSO: - DE LAS LAMPARAS 60 ÷ 130 lm/W- DE LAS LAMPARAS 60 ÷ 130 lm/W - CON EQUIPOS AUXILIARES 42 ÷ 124 lm/W- CON EQUIPOS AUXILIARES 42 ÷ 124 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 25INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 25 VIDA MEDIA: 20.000 ÷ 24.000 horasVIDA MEDIA: 20.000 ÷ 24.000 horas VIDA UTIL 8.000 ÷ 12.000 horasVIDA UTIL 8.000 ÷ 12.000 horas TIEMPO DE ENCENDIDO: 5 ÷ 10 minutosTIEMPO DE ENCENDIDO: 5 ÷ 10 minutos TIEMPO DE REENCENDIDO 1 minutoTIEMPO DE REENCENDIDO 1 minuto


LAMPARAS DE VAPOR DE LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO DE ALTA PRESIONMERCURIO DE ALTA PRESION

En ésta familia se agrupan tres tipos En ésta familia se agrupan tres tipos básicos de lámparas: vapor de básicos de lámparas: vapor de mercurio (propiamente dicho), luz mercurio (propiamente dicho), luz mezcla y halogenuros metálicos.mezcla y halogenuros metálicos.

La característica de la emisión del La característica de la emisión del mercurio es que una gran parte de la mercurio es que una gran parte de la misma se produce en la región del misma se produce en la región del ultravioleta. ultravioleta.

La emisión en ésta zona disminuye a La emisión en ésta zona disminuye a medida que aumenta la presión en el medida que aumenta la presión en el tubo de descarga.tubo de descarga.


LAMPARAS DE VAPOR DE LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIOMERCURIO

Existen dos tipos de lámparas: DE AMPOLLA CLARA: Su Existen dos tipos de lámparas: DE AMPOLLA CLARA: Su espectro de emisión corresponde a la propia emisión del espectro de emisión corresponde a la propia emisión del tubo de descarga (IRC 25). Sus aplicaciones son muy tubo de descarga (IRC 25). Sus aplicaciones son muy limitadas.limitadas.

DE COLOR CORREGIDO: La ampolla exterior tiene un DE COLOR CORREGIDO: La ampolla exterior tiene un recubrimiento fluorescente que absorbe la radiación recubrimiento fluorescente que absorbe la radiación ultravioleta y por fluorescencia la transforma en radiación ultravioleta y por fluorescencia la transforma en radiación visible.visible.

GAMA DE POTENCIAS: 50 ÷ 2.000 WGAMA DE POTENCIAS: 50 ÷ 2.000 W RENDIMIENTO LUMINOSO:RENDIMIENTO LUMINOSO: - DE LAS LAMPARAS 40 ÷ 63 lm/W- DE LAS LAMPARAS 40 ÷ 63 lm/W - CON EQUIPOS AUXILIARES 32 ÷ 60 lm/W- CON EQUIPOS AUXILIARES 32 ÷ 60 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 40 ÷ 60INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 40 ÷ 60 VIDA MEDIA: 24.000 horasVIDA MEDIA: 24.000 horas VIDA UTIL 8.000 horasVIDA UTIL 8.000 horas TIEMPO DE ENCENDIDO: 4 ÷ 5 minutosTIEMPO DE ENCENDIDO: 4 ÷ 5 minutos TIEMPO DE REENCENDIDO 3 ÷ 6 minutoTIEMPO DE REENCENDIDO 3 ÷ 6 minuto


LAMPARAS DE LUZ LAMPARAS DE LUZ MEZCLAMEZCLA

En estas lámparas la estabilización de la En estas lámparas la estabilización de la descarga se realiza a través de un filamento, descarga se realiza a través de un filamento, que al mismo tiempo emite luz por que al mismo tiempo emite luz por incandescencia, no requiriendo equipos incandescencia, no requiriendo equipos auxiliares.auxiliares.

GAMA DE POTENCIAS: 160 ÷ 500 WGAMA DE POTENCIAS: 160 ÷ 500 W RENDIMIENTO LUMINOSO: 19 ÷ 28 lm/WRENDIMIENTO LUMINOSO: 19 ÷ 28 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 60INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 60 VIDA MEDIA 6.000 horasVIDA MEDIA 6.000 horas TIEMPO DE ENCENDIDO: 2 minutosTIEMPO DE ENCENDIDO: 2 minutos


LAMPARAS DE HALOGENUROS LAMPARAS DE HALOGENUROS METALICOSMETALICOS

Su constitución es similar a las de vapor de Su constitución es similar a las de vapor de mercurio de alta presión, conteniendo halogenuros mercurio de alta presión, conteniendo halogenuros (Halogeno + Indio, Talio, etc.) para producir una (Halogeno + Indio, Talio, etc.) para producir una sustancial mejora de eficacia y rendimiento de sustancial mejora de eficacia y rendimiento de color.color.

Hay una ausencia casi total de radiación Hay una ausencia casi total de radiación ultravioleta.ultravioleta.

Sus emisiones se centran en los colores Sus emisiones se centran en los colores fundamentales (Rojo, Verde y Azul), por lo que son fundamentales (Rojo, Verde y Azul), por lo que son muy adecuadas para instalaciones donde se muy adecuadas para instalaciones donde se prevean retransmisiones por televisiónprevean retransmisiones por televisión. .

Las prestaciones de este tipo de lámparas Las prestaciones de este tipo de lámparas dependen fundamentalmente del tipo de aditivos dependen fundamentalmente del tipo de aditivos empleados, buscándose aumentar, en unos casos empleados, buscándose aumentar, en unos casos el rendimiento luminoso y en otros el de colorel rendimiento luminoso y en otros el de colorProf. Ernesto R. Miguel

LAMPARAS FLUORESCENTESLAMPARAS FLUORESCENTES

Son lámparas de vapor de Mercurio a Son lámparas de vapor de Mercurio a baja presión. La radiación del baja presión. La radiación del mercurio a baja presión se da mercurio a baja presión se da totalmente en la zona del ultravioleta. totalmente en la zona del ultravioleta. El tubo de descarga se recubre El tubo de descarga se recubre interiormente con elementos interiormente con elementos fluorescentes que transforman la fluorescentes que transforman la radiación ultravioleta en visible.radiación ultravioleta en visible.


magnitudes fundamentales de luminotecnia

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