REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR
PARA LA EDUCACIONUNIVERSIDAD FERMIN TOROVICERRECTORADO
ACADEMICOFACULTAD DE INGENERIA
ILUMINACIN
INTEGRANTE:Rafael Vsquez C.I.- 18.438.786Prof: Gilberto Gimenez
Seccin: Viernes Tarde-Noche
Barquisimeto, 24 de Julio de 2015
1. FUENTES DE LUZ
La luz es una forma de energa. Para crear luz, otra forma de
energa debe proporcionarse. Existen dos tipos bsicos de fuentes de
luz: Incandescencia y Luminiscencia. La incandescencia involucra la
vibracin de tomos enteros, y la luminiscencia involucra slo a los
electrones.
Luz Incandescente:
La incandescencia es luz obtenida de la energa de calor. Si
calentamos algo a una temperatura lo suficientemente alta, esto
empezar a brillar. La luz incandescente se produce cuando los tomos
se calientan y empiezan a liberar alguna de su vibracin termal como
radiacin electromagntica. ste es el tipo de luz ms comn que
nosotros vemos todos los das, como la luz solar, las bombillas o
focos regulares (no fluorescentes) y el fuego. La luz es producida
por la incandescencia cuando la luz viene de un slido que se ha
calentado.
La luz incandescente tambin es conocida como la "radiacin de
cuerpos negros". Este nombre surge de estudios que cientficos han
realizado con este tipo de luz. Ellos basaron sus teoras en
materiales ideales que absorberan todos los colores de luz y por lo
tanto pareceran "cuerpos negros". Los fotones liberan diferentes
energas y diferentes colores dependiendo de que tan caliente est el
material. Entre ms baja est la temperatura, estos materiales emiten
radiaciones en longitudes de onda infrarrojas, las cuales sentimos
como calor. Por ejemplo, la mayora de la energa emitida por el
fuego es infrarroja. Al aumentar la temperatura, estos materiales
brillaran en tonalidades rojas, despus naranjas, luego amarillas y
finalmente blancas.
En la realidad, estos materiales ideales de cuerpos negros de
los que hemos hablado no existen, sin embargo, la mayora de las
substancias son similares a estos y podemos observar la secuencia
de tonalidades con los cambios de temperatura. A continuacin vamos
a analizar los tipos de luz incandescente:
El Sol: El Sol es el miembro central del sistema solar. Este
gobierna los movimientos de los otros miembros en la rbita debido a
su fuerza gravitatoria. El Sol proporciona casi todo el calor y
toda la luz y otras formas de energa que son necesarias para la
vida en nuestro planeta. Aunque el sol es una estrella bastante
ordinaria, es muy importante para los habitantes de la Tierra, ya
que es la fuente de la energa de toda la Tierra. El Sol y las
Estrellas brillan por incandescencia.
Focos Incandescentes (Bombillas) y Fuego: El fuego y los focos
incandescentes (bombillas) proporcionan luz por el mismo proceso,
la incandescencia. Las reacciones qumicas que ocurren en el fuego,
emiten calor cuando liberan gases y aumentan la temperatura de los
materiales. El fuego produce diferentes temperaturas que resultan
en diferentes colores.
Los focos utilizan electricidad para producir calor. Un foco
incandece o "prende" debido a que dentro del foco, diversas
corrientes elctricas corren por un alambre delgado y lo calientan a
altas temperaturas, ocasionando que este alambre incandesca, o
brille. Entre ms alta est la temperatura, la luz ser ms blanca y ms
brillante. En las lmparas incandescentes, el filamento del foco est
hecho de tungsteno, un metal especial que puede permanecer a altas
temperaturas por cientos de horas sin quemarse.
Luz Luminiscente:
La luminiscencia es "luz fra", es luz de otras fuentes de energa
que puede tener lugar en temperaturas normales o ms bajas. La luz
luminiscente ocurre a temperaturas ms bajas que la luz
incandescente. Esta se produce cuando un electrn suelta o libera
alguna de su energa a la radiacin electromagntica. Los electrones
necesitan tener cierta energa para mantenerse a ciertos niveles,
entonces cuando un electrn desciende a un nivel de energa ms bajo,
este libera una cantidad especfica de energa, la cual se convierte
en un fotn o en luz de cierto color. Para tener luminiscencia
continua, es necesario tener algo que continuamente d un empujn a
los electrones a un nivel de energa ms alto para mantener
funcionando el ciclo. Este empujn puede ser proporcionado por
diferentes fuentes, tales como corriente elctrica, como en la luz
fluorescente, luz de nen, iluminacin exterior de vapor de mercurio,
diodos que emiten luz, pantallas de televisin y monitores de
computadora, animales como las lucirnagas, etc.
Existen varios tipos de luminiscencia, cada uno de estos tipos
recibe su nombre de acuerdo a la fuente de energa o a lo que
ocasiona la luminiscencia. Veamos lo siguiente:
Luces Fluorescentes y Televisin: Tres de las aplicaciones ms
comunes de luminiscencia ocurren en los monitores de computadoras,
en las televisiones y en las luces fluorescentes. La televisin y
las luces fluorescentes trabajan con el uso los fsforos -qumicos
especiales que liberan luz cuando son excitados por la
electricidad, radiacin u otros mtodos. Las luces fluorescentes
utilizan dos tipos de luminiscencia, electro luminiscencia y
photoluminescencia.
Luces de Nen: Las luces de nen producen su luz por medio de la
electro luminiscencia, la cual es el voltaje que empuja a la
corriente a travs del gas que la excita y causa que emita luz.
Bio-luminescencia: La Bio-luminescencia se define como la
generacin de luz por organismos vivos, como ciertos tipos de
calamares de aguas profundas, pulpos, gusanos y moluscos y las
lucirnagas.
Vida en lo Profundo del Mar: La luz en lo profundo del mar es
producida por ciertas bacterias, o por ciertas clulas que viven
dentro de los peces.
Lucirnagas: La luz que emite una lucirnaga se define como "fra"
pues es muy eficiente y muy poca luz se convierte en calor. Los
rganos de luz de la lucirnaga estn localizados en la parte inferior
de los segmentos abdominales. Estos tienen muchas terminaciones
nerviosas, que les proporciona el oxgeno necesario para la luz.
2. TIPOS DE LAMPARASLMPARAS INCANDESCENTES
Lmpara incandescente normal:
La lmpara incandescente produce luz por medio del calentamiento
elctrico de un alambre (el filamento) a una temperatura alta que la
radiacin se emite en el campo visible del espectro. Son las ms
antiguas fuentes de luz conocidas con las que se obtiene la mejor
reproduccin de los colores, con una luz muy cercana a la luz
natural del sol. Su desventaja es la corta vida de funcionamiento,
baja eficacia luminosa (ya que el 90% de la energa se pierde en
forma de calor) y depreciacin luminosa con respecto al tiempo. La
ventaja es que tienen un coste de adquisicin bajo y su instalacin
resulta simple, al no necesitar de equipos auxiliares.Apariencia de
color: blanco clidoTemperatura de color: 2600 KReproduccin de
color: Ra 100Vida util: 1000 h
Lmpara incandescente halgena de Tungsteno:
Las lmparas incandescentes halgenas de tungsteno, tienen un
funcionamiento similar al de las lmparas incandescentes normales,
con la salvedad de que el halgeno incorporado en la ampolla ayuda a
conservar el filamento. La desventaja de la lmpara de tungsteno es
ms cara para comprar debido al mayor nmero de componentes
contenidos dentro de ellos en comparacin con las bombillas estndar.
La ventaja aumenta as la vida til de la lmpara, mejora su
eficiencia luminosa, reduce tamao, mayor temperatura de color y
poca o ninguna depreciacin luminosa en el tiempo, manteniendo una
reproduccin del color excelente. Es usada a menudo en comerciales
tales como sesiones de fotos, proyectores y luces en escenarios y
estudios de televisin. A menudo se utilizan en diseos de interior
como focos en las cocinas.Apariencia de color: blancoTemperatura de
color: 29000 KReproduccin de color: Ra 100Vida util: 2000 - 5000
h
LMPARAS DE DESCARGA
Lmpara de sodio de Baja Presin:
Existe una gran similitud entre el trabajo de una lmpara de
sodio de baja presin y una lmpara de mercurio de baja presin. Sin
embargo, mientras que en la ltima, la luz se produce al convertir
la radiacin ultravioleta de la descarga del mercurio en radiacin
visible, utilizando un polvo fluorescente en la superficie interna;
la radiacin visible de la lmpara de sodio de baja presin se produce
por la descarga de sodio. La lmpara producir un luz de color
amarillo, ya que en casi la totalidad de su espectro predominan las
frecuencias cerca del amarillo. Sus desventajas, necesita equipo
auxiliar, tiempo encendido y reencendido lento, volumen elevado
(son de gran tamao). Las ventajas, eficacia muy elevada, no
necesita arrancador, vida media elevada. Este tipo de lmparas se
usan para alumbrado exterior, siempre y cuando no sea necesario
tener un rendimiento cromtico elevado.Apariencia de color:
amarilloTemperatura de color: 1800 KReproduccin de color: no
aplicableVida util: 14000 h
Lmpara de sodio de Alta Presin:
El dispositivo en s est conformado por un foco de sodio de alta
presin y un balastro electrnico que enciende al mismo. La
diferencia de presiones del sodio en el tubo de descarga es la
principal y ms sustancial variacin con respecto a las lmparas
anteriores. La desventaja aunque se mantienen ventajas de las
lmparas de sodio baja presin como son la eficacia energtica elevada
y su larga vida. La ventaja la luz producida por un foco de sodio
de alta presin es brillante y hace que sea fcil distinguir los
colores, y objetos. Las lmparas de sodio de alta presin son usadas
principalmente para la iluminacin de seguridad en exteriores y para
la jardinera bajo techo.Apariencia de color: blanco
amarilloTemperatura de color: 2000 - 2500 KReproduccin de color: Ra
25 - Ra 80Vida util: 16000 h.
Lmpara de mercurio de Baja Presin:
Son lmparas de vapor de mercurio a baja presin (unos 0.8 Pa).
Para que estas radiaciones sean tiles, se recubren las paredes
interiores del tubo con polvos fluorescentes que convierten los
rayos ultravioletas en radiaciones visibles. De la composicin de
estas sustancias dependern la cantidad y calidad de la luz. Las
Ventajas es que son lmparas de elevada eficacia y vida. Pueden
durar hasta 7500 horas y necesitan la presencia de elementos
auxiliares para su funcionamiento. Sus desventajas son lmparas muy
costosas de adquisicin, pero se compensa por su larga vida de
funcionamiento. La reproduccin del color es su punto dbil, aunque
en los ltimos aos se estn consiguiendo niveles aceptables. Ocupan
un puesto bastante alto en cuanto a su uso, principalmente en
oficinas, comercios, locales pblicos, industrias, etc.Apariencia de
color: diferentes blancosTemperatura de color: 2600 - 6500
KReproduccin de color: Ra 50 - Ra 95Vida util: 10000 h
Lmparas de mercurio de Alta presin:
En estas lmparas la descarga se produce en un tubo de descarga
que contiene una pequea cantidad de mercurio y un relleno de gas
inerte para asistir al encendido. Una parte de la radiacin de la
descarga ocurre en la regin visible del espectro como luz, pero una
parte tambin se emite en la regin ultravioleta. Cubriendo la
superficie interior de la ampolla exterior, con un polvo
fluorescente que convierte esta radiacin ultravioleta en radiacin
visible. Sus desventajas en su arranque se inicia un periodo
transitorio de unos cuatro minutos, caracterizado porque la luz
pasa de un tono violeta a blanco azulado, en el que se produce la
vaporizacin del mercurio y un incremento progresivo de la presin
del vapor y el flujo luminoso hasta alcanzar los valores normales.
Si en estos momentos se apagara la lmpara no sera posible su
reencendido hasta que se enfriara, puesto que la alta presin del
mercurio hara necesaria una tensin de ruptura muy alta. La ventaja
de la lmpara es que ofrecer mayor iluminacin que una versin similar
sin dicha capa. Aumentar as la eficacia lumnica y mejorara la
calidad de color de la fuente, como la reproduccin del color. Estas
lmparas han sido usadas principalmente para iluminar avenidas
principales, carreteras, autopistas, parques, naves industriales y
lugares poco accesibles ya que el periodo de mantenimiento es muy
largo.Apariencia de color: blancoTemperatura de color: 4000
KReproduccin de color: Ra 45Vida util: 16000 h
Lmparas Mezcladoras:
Las lmparas mezcladoras constituyen el medio ms econmico para la
modernizacin de iluminaciones hechas con lmparas incandescentes
normales, reemplazndolas por lmparas a descarga en vapor de
mercurio, sin efectuar modificaciones ni agregados de nuevos
elementos en la instalacin existente. La lmpara mezcladora deriva
de la lmpara convencional de mercurio de alta presin. La diferencia
principal entre estas dos es que, la ltima depende de un balasto
externo para estabilizar la corriente de la lmpara, y la lmpara
mezcladora posee un balasto incorporado en forma de filamento de
tungsteno conectado en serie con el tubo de descarga. Desventaja,
Estas no pueden ser dimerizadas. Ventajas, alta eficiencia luminosa
- larga vida - buena apariencia de color - alto factor potencia,
cercano a la unidad. Se proveen en tres potencias: 160, 250 y 500
watt y reemplazan, por sus dimensiones, a sus similares
incandescentes de 200, 500 watt respectivamente. Sus aplicaciones,
en calles, plazas, estacionamientos, puestos de combustible,
talleres, garajes y tiendas.Apariencia de color: blancoTemperatura
de color: 3600 KReproduccin de color: Ra 60Vida util: 6000 h
Lmpara de Halogenuros Metlicos:
Son lmparas de descarga de alta presin, del grupo de las lmparas
llamadas HID (High Intensity Discharge). Son generalmente de alta
potencia y con una buena reproduccin de colores, adems de la luz
ultravioleta. Las lmparas de Halogenuros Metlicos son comnmente
llamadas Metal Halide. Estas lmparas contienen un tubo de descarga
relleno de mercurio a alta presin y compuesto por una mezcla de
gases halogenuros metlicos tales como Dysprosio (Dy), Holmio (Ho) y
Tulio , los cuales permiten obtener rendimientos luminosos ms
elevados y mejores propiedades de reproduccin cromtica que las
lmparas de mercurio. Estas lmparas como desventajas, se puede decir
hasta hace poco estas lmparas han tenido una mala reputacin, al
tener un color inestable, precios elevados y poca vida. Sus
ventajas se ven reflejadas en Alta eficiencia, excepcional
rendimiento de color y buen mantenimiento de lmenes. Requiere
equipos auxiliares tales como balasto, arrancador (ignitor) y
capacitor (condensador). Son de uso industrial tanto como de uso
domstico. Generalmente se le suele usar en estaciones de
combustible, plazas y alumbrado pblico. Tambin se le suele usar en
la iluminacin de acuarios. Por su amplio espectro de colores, se le
suele usar en lugares donde se requiere una buena reproduccin de
colores, como estaciones de televisin y campos
deportivos.Apariencia de color: blanco frioTemperatura de color:
4800 - 6500 KReproduccin de color: Ra 65 - Ra 95Vida util: 9000
h
LMPARAS DE INDUCCIN ELECTROMAGNTICA
La lmpara de induccin, introduce un concepto nuevo en la
generacin de la luz. Basada en el principio de descarga de gas a
baja presin, la principal caracterstica del sistema de la lmpara
nuevo, es que prescinde de la necesidad de los electrodos de
originar la ionizacin. En cambio utiliza una antena interna, cuya
potencia proviene de un generador externo de alta frecuencia para
crear un campo electromagntico dentro del recipiente de descarga, y
esto es lo que induce la corriente elctrica en el gas a originar su
ionizacin. La desventaja esta en que emplea un generador externo
para crear un campo electromagntico para su funcionamiento. La
ventaja principal que ofrece este avance es el enorme aumento en la
vida til de la lmpara, menor consumo, menor costo de mantenimiento,
alta eficiencia, genera baja temperatura. Se usa generalmente en
alumbrado pblico, en industrias, estadios, canchas, jardines y
comercial. Apariencia de color: diferentes blancosTemperatura de
color: 2700 - 4000 KReproduccin de color: Ra 80Vida util: 60000
h
