Practica 4 Iluminacion

Ingeniera Elctrica Laboratorio de iluminacin PRCTICA 4.- Conocimiento de las lmparas (Fuentes

electricas)

Grupo: 8EV1 Nombre: calificacin:

1) MUIZ MENDOZA BENJAMIN R. ___________

PROFESORES:

ING. VILLAR YEPEZ JOSE ARNULFO ING. CABALLERO HERNANDEZ OSCAR

Fecha de entrega: 25/05/15

Laboratorio de anlisis de iluminacin Pgina 2

INDICE

1. OBJETIVO ------------------------------------------- 3

2. CONSIDERACIONES TEORICAS --------------- 3

3. PDESARROLLO DE LA PRCTICA------------ 5

4. Formulario ----------------------------------------6

5. RESULTADOS OBTENIDOS----------------------7

6. Graficas--------------------------------------------- 11

7. Conclusin -----------------------------------------14

8. Bibliografa----------------------------------------14


1. .- OBJETIVOS *El alumno conocer los diferentes tipos de lmparas utilizadas en la instalacin elctrica. *Se analizara de forma ptica y matemtica los diferentes tipos de intensidades luminosas a diferentes tipos de tensiones. Caractersticas de duracin La duracin de una lmpara viene determinada bsicamente por la temperatura de trabajo del filamento. Mientras ms alta sea esta, mayor ser el flujo luminoso pero tambin la velocidad de evaporacin del material que forma el filamento. Las partculas evaporadas, cuando entren en contacto con las paredes se depositarn sobre estas, ennegreciendo la ampolla. De esta manera se ver reducido el flujo luminoso por ensuciamiento de la ampolla. Pero, adems, el filamento se habr vuelto ms delgado por la evaporacin del tungsteno que lo forma y se reducir, en consecuencia, la corriente elctrica que pasa por l, la temperatura de trabajo y el flujo luminoso. Esto seguir ocurriendo hasta que finalmente se rompa el filamento. A este proceso se le conoce como depreciacin luminosa. Para determinar la vida de una lmpara disponemos de diferentes parmetros segn las condiciones de uso definidas. La vida individual es el tiempo transcurrido en horas hasta que una lmpara se estropea, trabajando en unas condiciones determinadas. La vida promedio es el tiempo transcurrido hasta que se produce el fallo de la mitad de las lmparas de un lote representativo de una instalacin, trabajando en unas condiciones determinadas. La vida til es el tiempo estimado en horas tras el cual es preferible sustituir un conjunto de lmparas de una instalacin a mantenerlas. Esto se hace por motivos econmicos y para evitar una disminucin excesiva en los niveles de iluminacin en la instalacin debido a la depreciacin que sufre el flujo luminoso con el tiempo. Este valor sirve para establecer los periodos de reposicin de las lmparas de una instalacin. La vida media es el tiempo medio que resulta tras el anlisis y ensayo de un lote de lmparas trabajando en unas condiciones determinadas. La duracin de las lmparas incandescentes est normalizada; siendo de unas 1000 horas para las normales, para las halgenas es de 2000 horas para aplicaciones generales y de 4000 horas para las especiales. Lmpara LED Tubo LED de 17 vatios = tubo fluorescente de 45W Lmparas LED E27 = lmparas incandescentes


Una halufa de led 1 es una lmpara de estado slido que usa ledes 2 (Light-Emitting Diode, Diodos Emisores de Luz) como fuente luminosa. Debido a que la luz capaz de emitir un led no es muy intensa, para alcanzar la intensidad luminosa similar a las otras lmparas existentes como las incandescentes o las fluorescentes compactas las lmparas LED estn compuestas por agrupaciones de ledes, en mayor o menor nmero, segn la intensidad luminosa deseada. Actualmente las lmparas de led se pueden usar para cualquier aplicacin comercial, desde el alumbrado decorativo hasta el de viales y jardines, presentado ciertas ventajas, entre las que destacan su considerable ahorro energtico, arranque instantneo, aguante a los encendidos y apagados continuos y su mayor vida til, pero tambin con ciertos inconvenientes como su elevado costo inicial. Los diodos funcionan con energa elctrica de corriente continua (CC), de modo que las lmparas de led deben incluir circuitos internos para operar desde el voltaje CA estndar. Los ledes se daan a altas temperaturas, por lo que las lmparas de led tienen elementos de gestin del calor, tales como disipadores y aletas de refrigeracin. Las lmparas de led tienen una vida til larga y una gran eficiencia energtica, pero los costos iniciales son ms altos que los de las lmparas fluorescentes.

2. Consideraciones tericas

Las lmparas incandescentes fueron la primera forma de generar luz a partir de la energa

elctrica. Desde que fueran inventadas, la tecnologa ha cambiado mucho producindose

sustanciosos avances en la cantidad de luz producida, el consumo y la duracin de las

lmparas. Su principio de funcionamiento es simple, se pasa una corriente elctrica por un

filamento hasta que este alcanza una temperatura tan alta que emite radiaciones visibles por

el ojo humano.

La incandescencia

Todos los cuerpos calientes emiten energa en forma de radiacin electromagntica.

Mientras ms alta sea su temperatura mayor ser la energa emitida y la porcin del

espectro electromagntico ocupado por las radiaciones emitidas. Si el cuerpo pasa la

temperatura de incandescencia una buena parte de estas radiaciones caern en la zona

visible del espectro y obtendremos luz.


La incandescencia se puede obtener de dos maneras. La primera es por combustin de

alguna sustancia, ya sea slida como una antorcha de madera, lquida como en una lmpara

de aceite o gaseosa como en las lmparas de gas. La segunda es pasando una corriente

elctrica a travs de un hilo conductor muy delgado como ocurre en las bombillas

corrientes. Tanto de una forma como de otra, obtenemos luz y calor (ya sea calentando las

molculas de aire o por radiaciones infrarrojas). En general los rendimientos de este tipo de

lmparas son bajos debido a que la mayor parte de la energa consumida se convierte en

calor.

Luminaria fluorescente

Se conoce por luminaria fluorescente, al conjunto que forman una lmpara, denominada

tubo fluorescente, y una armadura, que contiene los accesorios necesarios para el

funcionamiento. En ciertos lugares se conoce como luminaria solamente a la lmpara. La

lmpara es de descarga de vapor de mercurio a baja presin y se utiliza normalmente para

la iluminacin domstica o industrial. Su ventaja frente a otro tipo de lmparas, como las

incandescentes, es su eficiencia energtica.

La lmpara consiste en un tubo de vidrio fino revestido interiormente con diversas

sustancias qumicas compuestas llamadas fsforos, aunque generalmente no contienen el

elemento qumico fsforo y no deben confundirse con l. Esos compuestos qumicos

emiten luz visible al recibir una radiacin ultravioleta. El tubo contiene adems una

pequea cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argn o nen, a una

presin ms baja que la presin atmosfrica. En cada extremo del tubo se encuentra un

filamento hecho de tungsteno, que al calentarse al rojo contribuye a la ionizacin de los

gases.

Lmpara de vapor de sodio

La lmpara de vapor de sodio es un tipo de lmpara de descarga de gas que usa vapor de

sodio para producir luz. Son una de las fuentes de iluminacin ms eficientes, ya que


proporcionan gran cantidad de lmenes por vatio. El color de la luz que producen es

amarillo brillante.

Tipos

Se divide en dos tipos:

Vapor de sodio a baja presin (SBP): la lmpara de vapor de sodio a baja presin es la

ms eficiente, ya que genera ms de 140 lum/W. Por contra la reproduccin cromtica es

muy pobre.

Vapor de sodio a alta presin (SAP): la lmpara de vapor de sodio a alta presin es una

de las ms utilizadas en el alumbrado pblico ya que proporciona una reproduccin de los

colores considerablemente mejor que la anterior, aunque no tanto como para iluminar algo

que requiera excelente reproduccin cromtica. Por el contrario, su rendimiento, es algo

menor que la de SBP, por encima de los 100 lum/W

Caractersticas

Una lmpara SBP de 35W encendida

El foco de vapor de sodio est compuesto de un tubo de descarga de cermica translcida,

esto con el fin de soportar la alta corrosin del sodio y las altas temperaturas que se

generan; en los extremos tiene dos electrodos que suministran la tensin elctrica necesaria

para que el vapor de sodio encienda.

Para operar estas lmparas se requiere de un balasto y uno o dos condensadores para el

arranque.

Para su encendido requiere alrededor de 9-10 minutos y para el reencendido de 4-5

minutos.

El tiempo de vida de estas lmparas es muy largo ya que ronda las 24000 horas y su

rendimiento est entre 80 y 115 lum/W las de SAP y entre 135 y 175 lum/W las SBP.


3. DESARROLLO DE LA PRCTICA Al inicio de la prctica el profesor nos dio la informacin terica para realizar la prueba a

diferentes lmparas, obtener ciertos datos para determinar el comportamiento de estas.

Posteriormente entramos al laboratorio de pruebas, en el cual se realiz el siguiente

experimento: colocar una lmpara a 1 metro de distancia e ir girando a una escala de 10 en

10 grados hasta un ngulo mximo de 180.Con esto obtuvimos el valor de los luxes de

cada uno y ya con este dato calculamos con la siguiente formula los dems parmetros

elctricos de los diferentes focos:

=(1 + 2)

2

F= Constante de zona* I

Constante de zona=2(Cos - Cos)

El primer foco del cual se tom lectura fue un foco incandescente de 100 W, del cual se obtuvo los siguientes valores:

Tabla 1Valores obtenidos para el foco incandescente de 100 W

Foco incandescente 100 w

Angulo Lecturas(I) w I F

0 52.5 0.0955 57.7 5.51035

10 62.9 0.2835 76.1 21.57435

20 89.3 0.4629 96.75 44.785575

30 104.2 0.6282 106.9 67.15458

40 109.6 0.7744 112.95 87.46848

50 116.3 0.8972 115.85 103.94062

60 115.4 0.9926 116 115.1416

70 116.6 1.0579 114.7 121.34113

80 112.8 1.0911 114 124.3854

90 115.2 1.0911 113.9 124.27629

100 112.6 1.0579 112.05 118.537695

110 111.5 0.9926 110.2 109.38452

120 108.9 0.8972 104.65 93.89198

130 100.4 0.7744 97.55 75.54272

140 94.7 0.6282 82.1 51.57522

150 69.5 0.4629 60.45 27.982305

160 51.4 0.2835 32.75 9.284625

170 14.1 0.0955 13.05 1.246275

180 12 6


Al graficar estos datos se obtuvo el comportamiento siguiente:

Figura 1 Comportamiento de la iluminacin de un foco incandescente de

El siguiente foco fue el de espiral del cual se obtuvieron los siguientes valores:

0

20

40

60

80

100

120

140

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10

0

11

0

12

0

13

0

14

0

15

0

16

0

17

0

18

0

Lecturas(I)

w

I

F

Foco espiral fluorescente 26 w

Angulo Lecturas(I) W I F

0 98.3 0.0955 99.5 9.50225

10 100.7 0.2835 108.45 30.745575

20 116.2 0.4629 122.85 56.867265

30 129.5 0.6282 131.85 82.82817

40 134.2 0.7744 131.55 101.87232

50 128.9 0.8972 127.25 114.1687

60 125.6 0.9926 121.1 120.20386

70 116.6 1.0579 110.7 117.10953

80 104.8 1.0911 104.95 114.510945

90 105.1 1.0911 104.1 113.58351

100 103.1 1.0579 103.9 109.91581

110 104.7 0.9926 101.9 101.14594

120 99.1 0.8972 92.5 82.991

130 85.9 0.7744 74.75 57.8864

140 63.6 0.6282 56.15 35.27343

150 48.7 0.4629 42.45 19.650105

160 36.2 0.2835 28.2 7.9947

170 20.2 0.0955 10.1 0.96455

180 16 0.0955


0

20

40

60

80

100

120

140

160

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10

0

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0

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0

13

0

14

0

15

0

16

0

17

0

18

0

Lecturas(I)

w

I

F


Foco Led 5 W Marca CREE

Angulo Lecturas (I) W I F

0 34.2 0.0955 36.7 3.50485

10 39.2 0.2835 43.5 12.33225

20 47.8 0.4629 51.2 23.70048

30 54.6 0.6282 56.7 35.61894

40 58.8 0.7744 61.1 47.31584

50 63.4 0.8972 65.25 58.5423

60 67.1 0.9926 68.5 67.9931

70 69.9 1.0579 69.25 73.259575

80 68.6 1.0911 68.9 75.17679

90 69.2 1.0911 69.65 75.995115

100 70.1 1.0579 68.25 72.201675

110 66.4 0.9926 64.35 63.87381

120 62.3 0.8972 58.95 52.88994

130 55.6 0.7744 53.1 41.12064

140 50.6 0.6282 45.95 28.86579

150 41.3 0.4629 37.75 17.474475

160 34.2 0.2835 31.4 8.9019

170 28.6 0.0955 22.95 2.191725

180 17.3 0.0955

Luz mixta-250 W (Vapor de mercurio (Alta presin)

Angulo Lecturas (I) w I F

0 26.4 0.0955 27.6 2.6358

10 28.8 0.2835 31.15 8.831025

20 33.5 0.4629 36.2 16.75698

30 38.9 0.6282 41.75 26.22735

40 44.6 0.7744 47.25 36.5904

50 49.9 0.8972 51.7 46.38524

60 53.5 0.9926 53.3 52.90558


Lmpara Vapor de sodio 250 W


0 174 0.0955 217.5 20.77125

10 261 0.2835 432 122.472

20 603 0.4629 761 352.2669

30 919 0.6282 1044.5 656.1549

40 1170 0.7744 1105 855.712

50 1040 0.8972 1105 991.406

60 1170 0.9926 1224 1214.9424

70 1278 1.0579 1306.5 1382.14635

80 1335 1.0911 1350 1472.985

90 1365 1.0911 1360 1483.896

100 1355 1.0579 1436.5 1519.67335

110 1518 0.9926 1386 1375.7436

120 1254 0.8972 1186.5 1064.5278

130 1119 0.7744 1009.5 781.7568

140 900 0.6282 774.5 486.5409

70 53.1 1.0579 52.5 55.53975

80 51.9 1.0911 50.1 54.66411

90 48.3 1.0911 47.9 52.26369

100 47.5 1.0579 46.85 49.562615

110 46.2 0.9926 43.9 43.57514

120 41.6 0.8972 38.15 34.22818

130 34.7 0.7744 31.9 24.70336

140 29.1 0.6282 26.1 16.39602

150 23.1 0.4629 21.05 9.744045

160 19 0.2835 15.8 4.4793

170 12.6 0.0955

180 8.29 0.0955


150 649 0.4629 513.5 237.69915

160 378 0.2835 241 68.3235

170 104 0.0955 78.5 7.49675

180 53 0.0955

Lmpara Aditivos metlicos


0 280 0.0955 276 26.358

10 272 0.2835 275 77.9625

20 278 0.4629 334.5 154.84005

30 391 0.6282 393.5 247.1967

40 396 0.7744 472 365.5168

50 548 0.8972 565 506.918

60 582 0.9926 597.5 593.0785

70 613 1.0579 628 664.3612

80 643 1.0911 669 729.9459

90 695 1.0911 732 798.6852

100 769 1.0579 776.5 821.45935

110 784 0.9926 799.5 793.5837

120 815 0.8972 816 732.1152

130 817 0.7744 851.5 659.4016

140 886 0.6282 871.5 547.4763

150 857 0.4629 833.5 385.82715

160 810 0.2835 775 219.7125

170 740 0.0955 652 62.266

180 564 0.0955

6.- Graficas


Foco espiral fluorescente 26 w

Foco Led 5 W Marca CREE

Luz mixta-250 W (Vapor de mercurio (Alta presin)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180

Lecturas (I)

w

I

F


Lmpara Vapor de sodio 250 W

0

10

20

30

40

50

60

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180

Lecturas (I)

w

I

F

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140150160170180

Lecturas(I)

w

I

F


Lmpara Aditivos metlicos

7.- CONCLUSION MUIZ MENDOZA BENJAMN RAHID

Esta prctica resulto muy sencilla pero muy ilustrativa, debido a que a base de clculos y

prctica, comprob que el flujo luminoso, al calcular la intensidad luminosa de acuerdo con la

constante de zona de cada ngulo es mayor cuando la posicin del foco es es de manera

vertical que horizontal.

Debido a este tenemos mayor flujo luminoso en la posicin vertical.

Me percate que hay diversos tipos de focos que se pueden aplicar dependiendo la funcin, el

nivel de iluminacin, flujo luminoso a las necesidades que se requieran.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120130140150160170180

Lecturas(I)

w

I

F


8.- BIBLIOGRAFA

Manual de instalaciones elctricas en sistemas de baja tensin de Condumex

http://www.conocimientosweb.net/dcmt/ficha4351.html

Documents

Practica 4 Iluminacion