Inform. Guaman Sanchez Barona

INSTALACIONES INDUSTRIALES

SEBASTIÁN SÁNCHEZ

David varona

Richard Guamán

TEMA: FUENTES DE DESCARGA

CURSO: Electrónica_ 9TO

Nivel

FECHA DE ENTREGA: 26/03/2012

SANGOLQUI-ECUADOR

FUENTES DE DESCARGA 26 de Marzo del 2013

Ing. Fausto Ludeña Página 1

Contenido 1. INTRODUCCION: .......................................................................................................... 2

2. DEFINICIONES DE CARÁCTER GENERAL .............................................................. 2

3. CLASIFICACION DE LAS FUENTES DE DESCARGA ............................................ 3

3.1 LAMPARAS FLUORESCENTES ......................................................................... 4

3.2 LAMPARAS DE XENON ....................................................................................... 8

3.3 LAMPARAS ARCO DE CARBON O FLAMA ................................................... 13

3.4 LAMPARAS HID................................................................................................... 13

3.5 TIPOS DE LAMPARAS HID ................................................................................ 16

3.5.1 LAMPARAS DE MERCURIO ...................................................................... 16

3.5.2 LAMPARAS DE SODIO DE BAJA PRESION ........................................... 20

3.5.3 LAMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESION. .......................................... 23

3.5.4 LAMPARAS METALARC. ........................................................................... 27

4. NUEVAS TENDENCIAS DE LAS LAMPARAS DE DESCARGA .......................... 31

4.1. Aditivos metálicos de pulso: ................................................................................. 31

4.2. Aditivos Metálicos Cerámicos: ............................................................................. 32

4.3. Lámparas De Inducción: ...................................................................................... 33

5. ACTUALIZACION DE SISTEMAS Y COMPARACION ENTRE SISTEMAS. ....... 35

5.1. Actualización de sistemas fluorescentes ...................................................... 35

5.2. Actualización de sistemas Metalarc ................................................................ 35

5.3. Comparación entre las diferentes lámparas HID ............................................... 36

6. CONSIDERACIONES PARA LA INSTALACION ..................................................... 37

7. CONCLUSIONES ......................................................................................................... 39

8. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................ 40



1. INTRODUCCION:

LAMPARAS ELECTRICAS; HISTORIA DE LA EVOLUCION DE LAS LAMPARAS Hacia el final del siglo XIX y principio del XX se inició el reemplazo de las lámparas de gas por la lámpara eléctrica. La primera lámpara eléctrica fue la lámpara de arco de carbón, presentada en 1801 por Humphrey Davy, aunque la luz eléctrica sólo se impondría a partir del desarrollo de la lámpara incandescente por Joseph Swan (Inglaterra) y Tomás A. Edison (EE.UU.) trabajando independientemente. Edison patentó su invención en 1879, transformándola posteriormente en el éxito comercial que aún perdura. La Figura 1 ilustra la evolución de las diferentes fuentes luminosas.

Figura 1. Evolución de las fuentes luminosas desde su aparición hasta la actualidad

2. DEFINICIONES DE CARÁCTER GENERAL

FUENTES LUMINOSAS La importancia de una óptima iluminación es imprescindible porque permite un mejor desarrollo de todas las actividades y las hace menos cansadas. “La fuente ideal de iluminación (que no existe) debería ser libre, proporcionar la cantidad deseada de luz según se requiera, y tener alta calidad como ser color, luminosidad, brillantez, contraste.” A continuación, se describe el proceso de luminiscencia en general, que es el que nos interesa en nuestro análisis. La luminiscencia representa la mayoría de las fuentes de iluminación eficiente, por lo cual se continuara con una explicación más detallada de las dos formas de luminiscencia: descarga en gases y la electroluminiscencia.



Luminiscencia

“Luminiscencia es el proceso en el cual la energía es absorbida por la materia y luego remitida en forma de fotones. “ Dentro del fenómeno de luminiscencia puede ocurrir que la emisión ocurra casi inmediatamente a la excitación, denominándose este caso fluorescencia. Las fuentes luminosas eléctricas se pueden clasificar en dos grandes categorías:

Irradiación por efecto térmico.

Descarga eléctrica en el gas o en los metales al estado de vapor. Dentro del primer grupo se encuentran las lámparas de incandescencia, y en el segundo grupo que será el grupo que nos toque analizar en esta exposición, tenemos las lámparas fluorescentes, las lámparas de vapor de mercurio, de sodio, de neón, etc. Para la selección del tipo de lámparas a emplear, es necesario tener en cuenta las siguientes características:

Potencia nominal: condiciona el flujo luminoso y el dimensionamiento de la instalación desde el punto de vista eléctrico (sección del conductor, dispositivos de protección, etc.).

Eficiencia luminosa y decaimiento del flujo lumínico: durante el funcionamiento,

duración de vida media y costo de la lámpara, estos factores condicionan la economía de operación de la instalación.

Gama cromática: condiciona la mayor o menor apreciación de los colores respecto a

las observaciones a la luz natural.

Temperatura de los colores: condiciona la tonalidad de la luz. Se dice que una

lámpara proporciona una luz caliente o fría, si prevalecen las radiaciones luminosas de

colores rosa o azul.

Dimensiones: Las características de la construcción y sus dimensiones condicionan al

tipo y características de los aparatos de iluminación (direccionalidad del haz, costo,

etc.).

3. CLASIFICACION DE LAS FUENTES DE DESCARGA

LAMPARAS DE DESCARGA La denominación de lámparas de descargas se debe a que la luz que producen dichas

lámparas se obtiene por excitación de un gas sometido a descargas eléctricas entre dos

electrodos. Se clasifican según el gas utilizado o a la presión que este se encuentra , es decir ,

alta o baja presión , exceptuando a las lámparas fluorescentes que perteneciendo al grupo de

lámparas de descarga su nombre se debe a que la cara interna del tubo de descarga esta

revestida de una sutil capa de polvos fluorescente.

Si sobre un gas cualquiera, confinado en un espacio o tubo de descarga con dos electrodos, se aplica un campo eléctrico, y, dado que dentro del gas normalmente no se encuentran electrones libres, la conducción sólo puede tener lugar si se ionizan los átomos del gas, obteniéndose electrones e iones positivos. Este flujo de iones y electrones a través del gas se



llama descarga, en la que los electrones se desplazan hacia el ánodo y los iones hacia el cátodo, como se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Descarga eléctrica a través de un tubo lleno de gas ionizado.

Existen varios tipos de lámparas de descarga en gas, las cuales se describen a continuación.

3.1 LAMPARAS FLUORESCENTES Descripción General:

Básicamente un tubo fluorescente está formado por los siguientes componentes:

1. Un tubo de vidrio o bulbo, cubierto internamente por una serie de capas con mezcla de pinturas fluorescentes llamadas fósforos.

2. Un par de electrodos de tungsteno soportados por una estructura de montaje de vidrio sellada en los extremos del tubo.

3. Un gas de relleno para operación del tubo, usualmente argón en baja presión o una mezcla de argón/kryptón.

4. Una pequeña cantidad de mercurio (menos de 20mg) que se vaporiza durante la operación del tubo.

5. Una base cementada en cada extremo llamada «casquillo» con dos pines que se

insertan en el portalámparas.

La mayor parte de la luz artificial hoy en día se produce en lámparas fluorescentes. Sus ventajosas características, tales como la gran variedad de formas y tamaños disponibles, la flexibilidad en sus propiedades de reproducción de color, el buen desempeño en términos de conversión de potencia eléctrica en luz, la emisión de luz difusa y la comparativamente baja luminancia que presentan, hacen de esta lámpara sea una fuente de luz adecuada para numerosas aplicaciones. Principio de funcionamiento El principio de funcionamiento de la lámpara fluorescente se basa en la producción de una descarga eléctrica en vapor de mercurio de alta presión y su efecto de radiación lumínica por fotoluminiscencia.

Figura 3. Esquema de una lámpara fluorescente.



En condiciones de funcionamiento, los electrodos emiten electrones que son impulsados por el campo eléctrico hacia el otro electrodo; en el camino estos electrones libres chocan con los átomos de mercurio vaporizado que se encuentra en la atmósfera del tubo, excitándolo. Este estado es inestable, por lo que el electrón del átomo vuelve a su órbita original, emitiendo un fotón de radiación ultravioleta. Esta radiación incide sobre la pintura fluorescente antes mencionada, la que a su vez emite radiación visible, luz. La emisión ultravioleta tiene la capacidad de estimular los polvos fluorescentes que recubren el interior del tubo en el que se produce la descarga, y que convierten la radiación UV en luz visible, como se ilustra esquemáticamente en la Figura 4.

Figura 4. Conversión de radiación en la capa fluorescente.

Para limitar la corriente que circula por el tubo (e impedir así su destrucción) se conecta en serie con la lámpara un dispositivo normalmente llamado balasto. Los circuitos convencionales suelen llevar también un dispositivo de arranque, llamado arrancador o cebador, cuya función es permitir la circulación de la corriente de precaldeo por los electrodos y generar, junto con el balasto, una sobretensión capaz de establecer el arco. El balasto está formado por la asociación de un cebador electrónico y una reactancia electromagnética. La vida útil de las lámparas fluorescentes está directamente relacionada con el número de encendidos. En usos con frecuencias de encendido elevadas, puede ser aconsejable mantener permanentemente encendida la instalación, ya que el coste de reposición de lámparas podría superar el de la energía consumida. Componentes de una lámpara fluorescente Bulbo: Las lámparas fluorescentes se construyen con bulbos tubulares rectos cuyo diámetro varía entre aproximadamente 12 mm (0,5 pulgadas), designados T4 (porque su diámetro equivale a 4/8 de pulgada) y 54 mm (2,125 pulgadas) designados T17. Generalmente su longitud varía entre 100 mm y 2440 mm (4 y 96 pulgadas). La letra de la designación indica la forma del bulbo. En este caso, T por “tubular”; también puede ser C por “circular” o U indicando que el bulbo ha sido doblado sobre sí mismo. También existen lámparas de menor diámetro, de extremo único, de dos, cuatro o seis tubos paralelos, formadas por bulbos en forma de U conectados por pequeños tubos en sus extremos, conocidas como lámparas fluorescentes compactas (Figura 5).



Figura 5. Lámparas fluorescentes lineales, circulares y compactas de diferentes potencias y tipos

de casquillos.

Electrodos: Los electrodos se diseñan para operar ya sea como cátodos “fríos” o como cátodos “calientes”. Las lámparas que emplean cátodo frío operan, por lo general con una corriente del orden de unos pocos cientos de mA, con un alto valor de caída de tensión catódica (tensión requerida para crear el flujo de corriente de electrones y iones), algo superior a 50 V. Los electrodos de cátodo caliente se construyen generalmente con un único alambre de tungsteno o con un alambre de tungsteno con otro enrollado a su alrededor, produciendo así dobles o triples arrollamientos. La corriente normal de operación de las lámparas de cátodo caliente es del orden de 1.5 A. Gas de relleno: La operación de las lámparas fluorescentes depende de la producción de una descarga entre los dos electrodos sellados en los extremos del bulbo. La presión del mercurio se mantiene aproximadamente a 1.07 Pa, valor que corresponde a la presión de vapor del mercurio líquido a 40°C. Las lámparas fluorescentes convencionales emplean argón o una mezcla de argón, neón y xenón. Fósforos: La primera lámpara con descarga de mercurio que poseía una cubierta de fósforo para convertir el UV en visible se hizo en el año 1935 por la compañía General Electric en SA. Características de funcionamiento Eficacia luminosa: La eficacia de una lámpara fluorescente depende de un gran número de factores: potencia, dimensiones, construcción del electrodo, tipo y presión del gas, propiedades de la capa de fósforo, tensión de suministro y temperatura ambiente. Características cromáticas: El color de una lámpara fluorescente está determinado por el fósforo usado. Existen en la práctica tres tipos de pintura, llamadas “standard”, “trifósforo” y “multifósforo”. La primera de ellas es la más antigua, que da una eficiencia del orden de los 65 lúmenes por Watt, y una reproducción de los colores Ra entre 60 y 70. En la actualidad se los recomienda únicamente para mantenimiento de instalaciones existentes que hubieran sido diseñadas con los mismos tubos.



Las pinturas “trifósforo” se forman mezclando pinturas de colores rojo, verde y azul, que combinados adecuadamente permiten obtener luz blanca de matiz cálido, neutro o frío. Estas pinturas permiten obtener en los tubos una eficiencia de más de 90 lúmenes por Watt y el índice de reproducción de colores Ra es de 85. La mayor eficiencia y calidad de su luz hacen que estos tubos sean utilizados en la actualidad en prácticamente toda instalación de oficinas, comercios, fábricas, etc. Los tubos trifósforos utilizan una denominación universal formada por tres dígitos, el primero de ellos indica las decenas del número de su Ra, en este caso 8, y los dos que siguen son la unidad de millar y la centena de la temperatura de color. Por ejemplo, el tubo cuyo color es 840 tiene un índice de reproducción Ra superior a 80 y una temperatura de color de 4000K. Las pinturas multifósforo son una mejora de los anteriores en lo que se refiere a reproducción de los colores, en esta variedad de las lámparas es de 65 lúmenes por Watt, pero el índice de reproducción cromática es de 95 a 98, su costo superior; no son utilizadas en forma masiva, pero son recomendadas para procesos donde la clasificación de colores es fundamental, como preparación y control de pinturas, venta de ropa de muy alta calidad, exposición de obras de arte, imprentas, etc. Vida: La vida de la lámpara se alcanza cuando uno o ambos electrodos han perdido por completo su recubrimiento, o cuando el recubrimiento restante ha perdido su poder, dejando de emitir. Lámparas fluorescentes compactas: La técnica de miniaturización de las lámparas fluorescentes permitió el desarrollo de las lámparas fluorescentes compactas. Conocidas popularmente como “lámparas de bajo consumo”, fueron destinadas inicialmente al reemplazo de las lámparas incandescentes en usos domiciliarios. Con posterioridad se desarrollaron de mayor tamaño y potencia, destinadas al uso profesional, en comercios y oficinas. Las primeras destinadas al uso domiciliario tienen el balasto incorporado, siendo electrónicos, con un conexionado a red mediante el zócalo E27 normal, y hay versiones con el zócalo miñón E14. Las segundas utilizan el equipo auxiliar externo, pudiendo ser un balasto inductivo y un arrancado externo o incorporado a la lámpara o bien un balasto electrónico. Normalmente su eficiencia luminosa es varias veces superior a la de las lámparas incandescentes (al menos cuatro veces) pero menor que la de tubos fluorescentes, por tal razón, las lámparas fluorescentes compactas con equipo incluido pueden reemplazar a las incandescentes con ventajas económicas para el usuario, mientras que las otras pueden reemplazar a los tubos con ventajas estéticas, ya que pueden funcionar en luminarias de menor tamaño y de formas más atractivas que las clásicas rectangulares de los tubos fluorescentes.

Figura 6. Lámpara Fluorescente Compacta.

Aplicaciones:

Debido a las áreas de superficie relativamente largas, la luz producida por las lámparas

fluorescentes es más difusa y mucho menos direccional que los recursos de punto como los



focos incandescentes, lámparas halógenas y HID. Todas estas cualidades hacen que las

lámparas fluorescentes sean excelentes para la iluminación en general, iluminación orientada y

atenuar paredes para aplicaciones en tiendas de detalle, oficinas, así como en aplicaciones

industriales y residenciales.

En sus varias formas, las lámparas fluorescentes dominan las aplicaciones comerciales e industriales: Respecto a las incandescentes comunes, ofrecen la posibilidad de grandes ahorros de energía con un incremento de su vida entre 6 a 10 veces. Se recomiendan en interiores de uso prolongado, de difícil acceso para el reemplazo de la lámpara, excepto en locales con alta frecuencia de encendido. Tienen amplias aplicaciones en edificios de oficinas, escuelas, hospitales, supermercados, etc. donde la altura del cielorraso no es excesiva o que no haya conflictos de los artefactos con la estética del local. Por ejemplo restaurantes elegantes, ambientes del hogar, etc. En los últimos 20 años, la llegada de lámparas fluorescentes compactas ha aumentado las posibilidades de aplicación a hogares, comercios y otros usos donde una menor dimensión es deseada. Al mismo tiempo la disponibilidad de modelos de distintas temperaturas de color y de altos índices de rendimiento cromático aumenta las aplicaciones de estas lámparas. Precauciones:

Las lámparas fluorescentes no dan una luz continua, sino que muestran un parpadeo que depende de la frecuencia de la corriente alterna aplicada. Esto no se nota mucho a simple vista, pero una exposición continua a esta luz puede dar dolor de cabeza. Este parpadeo puede causar el efecto estroboscópico, de forma que un objeto que gire a cierta velocidad podría verse estático bajo una luz fluorescente. Por tanto, en algunos lugares (como talleres con maquinaria) podría no ser recomendable esta luz.

3.2 LAMPARAS DE XENON

Descripción General: Estas lámparas son un sistema de iluminación con alto rendimiento luminoso capaz de iluminar una zona de más de 140 metros como se muestra en la Figura 7, con esto se logra aumentar la seguridad activa durante la conducción, se ha tomado esta parte de las aplicaciones ya que este tipo de lámparas se usan más en la parte automovilística. Se instalan estas lámparas actualmente en los vehículos de alta gama, aunque también se empiezan a ver cada vez más en vehículos de gama media.

Figura 7. Vehículo equipado con lámparas de Xenón.

Principio de funcionamiento El xenón es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Xe y su número atómico el 54. Gas noble inodoro, muy pesado, incoloro, el xenón está presente en la atmósfera terrestre sólo en trazas y fue parte del primer compuesto de gas noble sintetizado. Estas lámparas, de alta eficiencia, contienen xenón en su quemador, construido en cristal de cuarzo de alta pureza, dadas las altas temperaturas que genera esta lámpara. El gas de xenón en la lámpara fría funciona como un aislante, que se convierte en conductor durante el proceso de ignición, excitándolo durante unas décimas de segundos a alta frecuencia y alto voltaje

http://es.wikipedia.org/wiki/Frecuencia

http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_alterna

http://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_estrobosc%C3%B3pico

http://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_los_elementos

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_at%C3%B3mico

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_at%C3%B3mico

http://es.wikipedia.org/wiki/Gas_noble



(20.000 a 40.000V). Sus electrodos (con un ánodo de mayor grosor que el cátodo, ya que recibe mayor temperatura en la descarga) se encuentran opuestos a mínima distancia para mejorar el arco voltaico (2 a 9mm). Estas lámparas utilizan corriente continua para su funcionamiento, por lo que su equipo auxiliar debe contener un rectificador de tensión. La intensidad lumínica se puede controlar cambiando la potencia de la corriente. En contraste con la lámpara incandescente, esa variación no afecta la curva de distribución espectral ni su temperatura color, al igual que en toda lámpara de descarga de gases. Estas lámparas tienen menor eficiencia lumínica que las de halogenuros metálicos (entre 30 y 40lm/W), pero son muy utilizadas en proyectores de cine y video. Al igual que la de halogenuros metálicos tiene una temperatura color de 6000ºK, excelente rendimiento de color (Ra mayor a 95), espectro no continúo pero que cubre todas las longitudes de onda y constancia de color durante su vida útil. Se la usa en rangos que van de 50 a 10.000W de potencia. Las de potencia menor a 450W tienen uso principalmente científico y técnico, por las posibilidades de fluorescencia que genera. En teatro se utiliza principalmente en seguidores y proyectores, pero en general tiende a reemplazarse por las de halogenuros metálicos.

Figura 8. Lámpara que produce luz por xenón.

Componentes de la lámpara. La luz se genera por medio de un arco voltaico de hasta 30.000 voltios, entre dos electrodos tungsteno situados en una cámara de vidrio, cargada con gas xenón y sales de metales halogenizados. El arco es generado por una reactancia o reacción que produce una corriente alterna de 400 Hz. En el interior de la lámpara se alcanza una temperatura de aproximadamente 700 ºC.

Figura 9. Partes de una lámpara de xenón.

Una vez efectuado el encendido, se hace funcionar la lámpara de descarga de gas aproximadamente durante 3 segundos, con una corriente de mayor intensidad. El objetivo es que la lámpara alcance su claridad máxima tras un retardo mínimo de 0,3 segundos. Debido a este ligero retardo no se utilizan lámparas de descarga de gas para la luz de carretera.



En virtud de la composición química del gas, en la ampolla o bulbo de la lámpara se genera una luz con un elevado porcentaje de luz verde y azul. Esa es la característica de identificación exterior de la técnica de luminiscencia por descarga de gas. Las ventajas de esta nueva generación de faros, en comparación con la tecnología de las lámparas convencionales, son:

Rendimiento luminoso hasta tres veces superior, con la misma absorción de corriente.

Para generar el doble de intensidad luminosa que una lámpara convencional de 55 W, se utiliza una descarga de gas de sólo 35 W. De esta manera se reduce el consumo aproximadamente en un 25%.

La vida útil es de unas 2.500 horas. Cinco veces más que una lámpara halógena.

Mediante una configuración especial del reflector, visera y lente se consigue un alcance superior y una zona de dispersión más ancha en la zona de proximidad. De esta forma se ilumina mejor el borde de la calzada, lo cual reduce la fatiga visual del conductor, esta ventaja es mas en una aplicación puntual más que general. Características de funcionamiento Las lámparas de xenón proporcionan un alumbrado muy parecido al de la luz natural y más claro que el de las clásicas lámparas halógenas. La lámpara de xenón carece de filamento, que es sustituido por 2 electrodos encerrados en una ampolla de cuarzo. Entre los 2 electrodos se dispone una pequeña ampolla rellena de gas xenón a alta presión y sales de sodio o mercurio mediante las cuales se genera un arco eléctrico que produce la ionización del gas en este espacio, con lo que este se vuelve conductor, permitiendo el paso de la corriente eléctrica entre ambos electrodos. El arco eléctrico formado produce la evaporación del gas y de las sales de sodio o mercurio que participaran con su evaporación en la creación del arco. Con esta técnica se obtiene un flujo luminoso superior en más de 2 veces al obtenido con una lámpara halógena, con un consumo eléctrico inferior a la mitad. Este flujo luminoso es de tal intensidad que, si no se ajusta convenientemente su iluminación puede deslumbrar fuertemente. La formación del arco eléctrico en las lámparas de xenón solamente es posible utilizando tensiones alternas muy elevadas (del orden de 20000 V), y por ello, es preciso disponer de un sistema capaz de transformar la tensión continua de 12V disponible, en una tensión alterna de la magnitud reseñada. Ello se consigue con un transformador especial (Ballast Electrónico) que asegura el funcionamiento de la lámpara alimentada con alta tensión (20000 V) en la fase de calentamiento y con una tensión menor en la fase de funcionamiento prolongado (del orden de 85 V), este dispositivo electrónico se ubica junto a la lámpara. Con el empleo de las lámparas de descarga se consigue una iluminación mucho mas profunda, por lo cual, en el modo de cruce, la zona dentro de la cual se distingue la calzada y los objetos es de más de 100 m de longitud y 12 de anchura. El flujo luminoso de este tipo de lámparas permanece bastante constante a lo largo toda su vida, que, por otra parte es muy superior (4 veces) a la de las lámparas de halógeno.



Debido al hecho de que las luces xenón son lámparas con descarga por gas, no se pueden reconocer las lámparas defectuosas en un filamento quemado, sino comprobando que se funde la lámpara interior, que está rellena de gas xenón. Aplicaciones:

El término Faros xenón o Luces xenón en automóviles hace referencia al uso de una lámpara de descarga de gas en lugar de una lámpara halógena para las luces delanteras cortas o largas. La denominación Faros xenón es algo confusa, pues se trata de una lámpara de plasma con vapor de mercurio a alta presión, para la que el relleno de xenón solo juega un papel para el encendido inicial.

Figura 10. Lámpara de xenón con un brenner D2S

En la actualidad se utilizan 2 tipos de lámparas de descarga para aplicación a

vehículos automóviles, la D2R para faros parabólicos y la D2S para faros elipsoidales.

Desde 1991 se utiliza la lámpara de descarga de gas en el sector del automóvil: fue introducido por primera vez en un BMW Serie 7 a cargo de la empresa Osram, inicialmente solo para las luces cortas y desde 2001 también para las luces de larga distancia en lo que se denominan faros bi-xenón. En estos últimos se utiliza la misma lámpara para las luces bajas y altas. Para alterar el alcance se utiliza una cubierta mecánica que se antepone al rayo de luz. También existen faros xenón dobles en los que no se utiliza ninguna cubierta, sino que cuentan con dos combustionadores independientes así como con lentes o reflectores propios y dos balastros por faro.

Figura 11. Lámpara de 15kW de xenón usada en proyectores IMAX.

Cuáles son las nuevas tendencias:

Sistemas de iluminación en los automóviles. Tendencias de Futuro Para dotar a los coches de sistemas de iluminación acordes a sus prestaciones cada vez es más frecuente la utilización de circuitos electrónicos de control en el sistema de iluminación del automóvil, de esta forma en un auto actual es frecuente que las luces de carretera se apaguen solas si el conductor se descuida y las deja encendidas cuando abandona el vehículo, o, las luces de cabina estén dotadas de temporizadores para mantenerlas encendidas un tiempo

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1mpara_de_descarga_de_gas

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1mpara_hal%C3%B3gena

http://es.wikipedia.org/wiki/Plasma_(estado_de_la_materia)

http://es.wikipedia.org/wiki/Vapor_(estado)

http://es.wikipedia.org/wiki/Mercurio_(elemento)

http://es.wikipedia.org/wiki/Alta_presi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/BMW

http://es.wikipedia.org/wiki/BMW_Serie_7

http://es.wikipedia.org/wiki/Osram

http://es.wikipedia.org/wiki/Reflector



después de cerradas las puertas, y otras muchas, lo que hace muy difícil generalizar, no obstante se tratará de describir el sistema mínimo necesario. En los próximos años muchos vehículos contaran con un sistema de iluminación interior basados en la tecnología LED. Además Se anuncia el sistema DynaView, capaz de orientar los faros del vehículo para iluminar las curvas, que podrá ser adaptado a cualquier vehículo presente en el mercado. Otra de las tendencias es hacer que las luces de xenón sean orientables.

Figura 12. Automóvil equipado con faros de este tipo.

Ventajas:

En comparación con tecnología de lámparas convencionales:

Rendimiento luminoso hasta tres veces superior, con la misma absorción de corriente.

La iluminación actual de trabaja a 55watts y 1500 lumen (intensidad). El sistema de Xenón convierte la iluminación para trabajar a 35watts y 3200 Lumen. Consumiendo un 40% menos de electricidad e iluminando un 150% más.

La duración de las lámparas es de 2000 a 3000 horas, mientras que las lámparas halógenas convencionales duran 500 horas.

Mediante una configuración especial del reflector, visera y lente se consigue un alcance superior y una zona de dispersión más ancha en la zona de proximidad.

Precauciones:

Debido a que la lámpara de descarga de gas Xenón recibe tensiones eléctricas de hasta 30.000 voltios, es imprescindible extremar las medidas de seguridad.

Debido a la alta potencia luminosa de este tipo de lámparas, se debe evitar la observación directa y frontal del faro.

Si el faro de xenón está encendido, no tocar la instalación, la bombilla o el enchufe sin protegerse las manos con guantes.

No realizar tareas de mantenimiento en el faro de xenón con las manos húmedas.

Para encender el faro de xenón, la lámpara debe estar instalada en su alojamiento (nunca encender el faro con la lámpara de xenón fuera de éste).



3.3 LAMPARAS ARCO DE CARBON O FLAMA Descripción General:

Ya se sabe que triunfó la bombilla de incandescencia a finales del siglo XIX, sin embargo, durante las décadas anteriores, lo más moderno en cuanto a iluminación artificial eran: lámparas de arco.

Las primeras farolas eléctricas empleadas, eran del tipo arco eléctrico, inicialmente las velas eléctricas o de Yablochkov desarrolladas 1875.

Se trataban de lámparas de arco eléctrico con electrodos de carbón que empleaban corriente alterna, que garantizaba que los electrodos ardieran de forma regular.

Principio de Funcionamiento:

Una lámpara de arco de carbón funciona conectando dos varillas de carbono a una fuente de electricidad. Con los otros extremos de las barras de separación a la distancia correcta, la corriente eléctrica fluye a través de un "arco" de carbono vaporiza la creación de una luz blanca intensa.

Aplicaciones:

Las velas Yablochkov fueron usadas por primera vez para alumbrar los grandes almacenes de París en los años 1880. Poco después fueron instaladas de forma experimental en el puente Holborn Viaduct y la calle Thames Embankment de Londres. Más de 4000 de estas lámparas estaban en uso en 1881, aunque por entonces ya se habían desarrollado mejoras en las lámparas de arco diferencial por parte de la empresa alemana Siemens & Halske. En los Estados Unidos fue rápida la adopción del alumbrado de arco. En 1890 había instaladas alrededor de 130000.

Hoy día, todavía se utilizan lámparas de arco voltaico. Ya no emplean arcaicos electrodos de carbón, que debían ser repuestos cada poco tiempo porque se consumían, sino que se utilizan materiales más resistentes.

Los clásicos fluorescentes con vapor de mercurio a baja presión pueden considerarse herederos lejanos de las lámparas de arco. Lejos de las aplicaciones domésticas, las verdaderas lámparas de arco actuales, de muy alta intensidad y diseñadas concienzudamente utilizando materiales de alta resistencia, encuentran aplicaciones en la industria cinematográfica o en el tratamiento especial de metales y aleaciones.

3.4 LAMPARAS HID

Descripción General: Por sus siglas en ingles significa “High Intensity Discharge”, es decir descarga de alta intensidad. Las lámparas de descarga de alta intensidad ofrecen una eficacia, una fiabilidad y una versatilidad extraordinarias, con la ventaja adicional de un bajo costo de funcionamiento. La gama HID puede clasificarse en cuatro categorías principales: halogenuro metálico, sodio a alta presión, mercurio y sodio a baja presión. GE inventó las lámparas de mercurio en 1934*, las lámparas de sodio a alta presión en 1961*, y las de halogenuro metálico en 1965*. Desde sus comienzos, GE no ha dejado de esforzarse en mejorar su gama, y podemos ofrecer una lámpara para la mayoría de los usos, desde focos para el exterior, alumbrado de las calles y grandes complejos industriales, hasta una iluminación eficaz de los escaparates de pequeños comercios.

http://archives.iee.org/about/Arclamps/arclamps.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/1875

http://es.wikipedia.org/wiki/Electrodo

http://es.wikipedia.org/wiki/Carb%C3%B3n



http://es.wikipedia.org/wiki/Par%C3%ADs

http://es.wikipedia.org/wiki/A%C3%B1os_1880

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Holborn_Viaduct&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Thames_Embankment

http://es.wikipedia.org/wiki/Londres

http://es.wikipedia.org/wiki/1881

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Siemens_%26_Halske&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Estados_Unidos



Figura 13. Identificación del bulbo y de la base.

Principio de funcionamiento Las lámparas de descarga de alta intensidad (HID) incluyen al grupo de las conocidas lámparas de mercurio, mercurio halogenado y las de sodio de alta y baja presión. Todas estas lámparas producen luz mediante una descarga eléctrica de arco en un bulbo interior o tubo de descarga el cual a su vez está dentro de un bulbo exterior. El tubo de arco contiene electrodos sellados en cada extremo y contiene un gas de encendido que es relativamente fácil de ionizar a baja presión y temperatura ambiente. El tubo de arco también contiene metales o compuestos de halogenuros metálicos que, cuando se evaporan en la descarga, producen líneas características de la energía radiante, de modo que cada tipo de lámpara de descarga de alta intensidad produce luz de acuerdo al tipo de metal contenido en el arco. Así, las de vapor de mercurio producen radiación visible excitando los átomos de mercurio, las de sodio de alta presión excitando los átomos de sodio.

Figura 14. Lámparas de descarga de alta intensidad (HID).



Componentes de una lámpara HID Con el mismo principio de generación que las lámparas fluorescentes, las lámparas de descarga en gas conocidas como HID (“High Intensity Discharge Lamp”), emiten luz a través de una descarga entre dos electrodos en el seno de un gas gasificado, diferenciándose fundamentalmente por la presión del gas en el interior del quemador. Además, en ese caso, la emisión lumínica no es leve y fundamentalmente ultravioleta, como la del tubo fluorescente (que requiere de una cobertura para hacerla visible), sino muy importante y proveniente del mismo arco voltaico. El tubo de descarga de gases se ubica el interior de una ampolla tubular o elipsoidal, que sirve de protección mecánica y térmica. Estas lámparas también requieren de un equipo ignitor para su encendido y un balasto limitador de tensión.

Figura 15. Partes de una lámpara HID.

Características de funcionamiento Tensión de encendido y corriente de lámpara El rendimiento lumínico de una lámpara de descarga depende principalmente de la presión del vapor y de la intensidad de la corriente de arco. Para que se produzca la descarga se necesita una cierta tensión mínima de encendido mayor que en las lámparas fluorescentes por la presión del vapor. Una vez que la corriente circula por el gas del quemador, ésta crece rápidamente hasta ser limitada por el correspondiente equipo auxiliar (balasto). A baja presión, el vapor de mercurio emite casi exclusivamente radiaciones ultravioletas. Aumentando la presión, la emisión de radiaciones es ya visible. En general el encendido de las lámparas de descarga a alta presión es lento por su régimen de trabajo, logrando su eficiencia máxima pasados unos minutos. Las lámparas de alta intensidad de descarga poseen un tubo de descarga de dimensiones mucho más reducidas que las lámparas fluorescentes, y trabajan a presiones y densidades de corriente superiores. Su evolución y amplia aplicación se debe a que:

Tienen un elevado rendimiento lumínico (mayor cantidad de lúmenes por vatio de potencia consumida).

Proporcionan una fuente luminosa compacta, que permite un buen control de la luz con el uso de luminarias con reflectores adecuados.

En función del elemento principal que caracteriza la mezcla de gas y la presión en el tubo de descarga, las lámparas de alta intensidad de descarga se clasifican como:

Lámparas de vapor de mercurio.

Lámparas de vapor de sodio a alta presión.

Lámparas de halogenuros metálicos (o de mercurio con aditivos metálicos).

Lámparas de vapor de sodio a baja presión.



Estas lámparas, como todas las de descarga, presentan una impedancia al paso de la corriente que disminuye a medida que ésta aumenta, por lo que no pueden ser conectadas directamente a la red de alimentación sin una reactancia que controle la intensidad de corriente que circula por ellas. La mayoría de las lámparas de alta intensidad de descarga necesitan dispositivos (reactancias autotransformadoras o arrancadores) que les proporcionen la tensión de encendido necesaria. Sin embargo, algunas de ellas, como las de vapor de mercurio, poseen electrodos auxiliares que les permite encender con tensiones de red de 220V ó superiores sin necesidad de arrancador.

3.5 TIPOS DE LAMPARAS HID

3.5.1 LAMPARAS DE MERCURIO

Principio de funcionamiento Cuando se conecta el interruptor de la línea de alimentación, el voltaje de arranque del balastro es aplicado a través del espacio existente entre los electrodos de operación situados en los extremos opuestos del tubo de arco y el existente entre el electrodo de operación y el de arranque; esto ioniza el gas argón. Cuando hay suficiente argón ionizado y vapor de mercurio, distribuidos a lo largo del tubo de arco, se establece una descarga entre los electrodos de operación. Así se vaporiza más mercurio y la lámpara empieza a calentarse rápidamente hasta alcanzar una condición estable. Después de formarse el arco principal, el resistor de arranque provoca que el potencial, a través del espacio de encendido, se mantenga muy bajo para controlar esta descarga y así establecer el flujo entre los electrodos de operación.

Figura 16.Imagen explicativa del funcionamiento de la lámpara de mercurio.

Componentes de la lámpara

Tubo de descarga y ampolla exterior La mayoría de las lámparas de mercurio se construyen con doble envoltura: La interior o tubo de descarga, está relleno de un gas inerte (argón) y una cantidad de mercurio. El arco inicial se establece por la ionización del argón, que es el gas auxiliar en esta lámpara. Una vez establecido este arco, el calor generado vaporiza el mercurio líquido presente en el tubo de descarga. La exterior cumple múltiples funciones:

Proteger al tubo de descarga de corrientes de aire y cambios de temperatura exterior Contener un gas inerte (generalmente nitrógeno) para prevenir la oxidación de las

partes internas de la lámpara e incrementar la tensión de ruptura a través del bulbo. Proveer una superficie interna que actúe de soporte para el recubrimiento de fósforo



Actuar como filtro para quitar de la radiación emitida ciertas longitudes de onda no

deseadas (UV-B y UV-C) En general, los tubos de descarga de las lámparas de mercurio se construyen de silicio fundido, con cintas de molibdeno selladas en sus extremos que actúan como conductores de corriente. El bulbo exterior se hace generalmente de vidrio duro (borosilicato), pero puede ser de otro tipo de vidrio si la polución, el ataque químico del medio ambiente o el choque térmico no son factores decisivos para la lámpara, o bien si se desea obtener características especiales de transmisión.

Electrodos Los electrodos empleados en las lámparas de mercurio son de tungsteno espiralado, recubiertos de material emisivo compuesto por varios óxidos metálicos.

Figura 17. Esquema de una lámpara de mercurio.

Características de funcionamiento

Eficacia luminosa La eficacia luminosa depende de la potencia, por ejemplo para una lámpara de mercurio de alta presión de color mejorado de 80 W es de alrededor de 41 lm/W frente a 59 lm/W para un lámpara de 1 kW. Cabe observarse que la eficacia de una lámpara de vapor de mercurio es muy inferior a las de fluorescentes y de sodio de alta presión.

Características cromáticas La distribución espectral de una lámpara de mercurio de alta presión en general se presenta en tres tipos, las de vidrio claro, las que poseen recubrimiento y, las de color mejorado. En el primer caso, hoy casi en desuso, la lámpara tiene un color blanco azulado con una temperatura de color correlacionada del orden de 6000K con cuatro líneas principales de emisión y por lo tanto un bajo rendimiento de color (IRC = 15). La lámpara de color corregido tiene una apariencia de color más cálida, con una temperatura de color de 4300 K con índice de rendimiento de color de 48, para una potencia de 80 W, mientras aquellas con recubrimiento especial son aún más cálidas con un rendimiento de color de 52. La figura 18 muestra la distribución espectral de una lámpara de mercurio de alta presión de color mejorado.



Figura 18. Espectro de emisión de una lámpara de mercurio de color mejorado.

Vida

La vida útil de una lámpara de mercurio se encuentra entre valores de 12000 a 16000 horas, dependiendo de la potencia.

Encendido

Las lámparas de mercurio pueden encenderse por medio de un electrodo auxiliar, ya que los electrodos poseen un recubrimiento emisivo y porque la mezcla de vapor en la lámpara en frío es tal que puede arrancar con una tensión de 220 V. El gradiente de tensión entre el electrodo principal y el auxiliar, es capaz de ionizar el gas en esa zona, y formar una descarga luminosa. Cuando la descarga alcanza el otro electrodo, se incrementa la corriente, y como consecuencia se calientan los electrodos principales hasta la temperatura apropiada de emisión de electrones por el bombardeo producido por el arco. Una vez alcanzado este punto el electrodo auxiliar deja de intervenir en el proceso.

Aplicaciones:

Una aplicación es su utilización con filtros de cristal de cuarzo que transmiten las longitudes de onda de 313 y 297nm, para producir luz solar artificial y hacer aplicaciones de vitamina E y bronceado de la piel.

Tradicionalmente se utilizaban lámparas de vapor de mercurio para el alumbrado público y para espacios exteriores privados. Hoy día en estas aplicaciones se tienden a utilizar lámparas de vapor de sodio de alta presión por su superior eficacia. En algunas aplicaciones, por ejemplo donde se pretende resaltar el verde de plazas y jardines, esta lámpara es una opción.

Donde se utiliza: Su aplicación se mantiene para instalaciones de alumbrado de naves industriales, hangares, parques y jardines, siendo progresivamente sustituida por las lámparas de vapor de sodio alta presión en alumbrado viario y por las lámparas de halogenuros metálicos en alumbrado industrial.



Existen varios tipos de estas lámparas entre los cuales se pueden mencionar:

Figura 19. Tabla de tipos de lámparas de mercurio más utilizadas.

En donde, el significado de las siglas es: Hg mercurio. Q Lámparas de vapor de mercurio a alta presión. QG lámpara globular. QR lámpara reflector. QE lámpara elíptica difusa. QC lámpara elíptica clara. Como se instala: La tensión mínima necesaria para el encendido de la lámpara y asegurar su funcionamiento estable es de 198 V. Así en redes de 230-240V la reactancia puede ser una impedancia en serie, tipo choque. Pero si la tensión de línea es inferior (110-150V) se necesitan reactancias del tipo autotransformador, que proporcionen la tensión necesaria para el arranque y funcionamiento estable.

Figura 20.Conexion típica de una lámpara de vapor de mercurio.

En donde el Balasto o balastro es un equipo que sirve para mantener un flujo de corriente estable en lámparas, ya sea un tubo fluorescente, lámpara de vapor de sodio, lámpara de haluro metálico o lámpara de vapor de mercurio. Técnicamente es un reactor que está constituido por una bobina de alambre de cobre esmaltado, enrollada sobre un núcleo de chapas de hierro o de acero eléctrico.



3.5.2 LAMPARAS DE SODIO DE BAJA PRESION

Descripción General: En estas lámparas el tubo quemador, en forma de U, contiene el metal sodio vaporizado a baja presión, que produce una luz monocromática, formada por longitudes de onda de 589 y 589,6nm, visualizándose amarillas. Por estar tan cercanas a los 555nm (longitud de onda de mayor sensibilidad para el ojo), su eficacia luminosa es muy alta (200 lm/W) y además de muy larga vida. Dada su condición monocromática se la utiliza cuando la reproducción de los colores no es importante, pero sí la percepción de contrastes de luminosidad. Por este mismo efecto se lo uso en teatro para lograr efectos dramáticos (anula la visualización de todos los colores menos el amarillo). Principio de funcionamiento La lámpara de sodio de baja presión es similar a la de mercurio o fluorescente, pero en este caso contiene un vapor de sodio a baja presión donde se produce el arco. Para facilitar el arranque se agrega neón con una cierta proporción de argón, de modo que la lámpara puede arrancar con una tensión de pico entre 500 y 1500 V, según el tipo de lámpara. Una vez que se ha encendido y que el gas se ha ionizado, la descarga inicial se produce en el neón, de aquí su color rojo. En operación normal, la luz producida es casi monocromática, la que consiste en una línea doble del sodio de 589,0 nm y 589,6 nm (amarillo). La Figura 21 muestra la distribución espectral para una lámpara de sodio de baja presión.

Figura 21. Lámpara de sodio baja presión.

La vida nominal puede llegar hasta 14000 horas y una vida útil de hasta 18000 h. Este alto valor se debe a la baja depreciación del flujo luminoso y a su bajo índice de fallos. Componentes de la lámpara

El foco de vapor de sodio está compuesto de un tubo de descarga de cerámica translúcida,

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

en los extremos tiene dos electrodos que suministran la tensión eléctrica necesaria para que el

vapor de sodio encienda. Para operar estas lámparas 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 lámparas es muy largo ya que

http://es.wikipedia.org/wiki/Balastro

http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico



ronda las 24000 horas y su rendimiento está entre 80...115 lum/W las de SAP y entre 135...175

lum/W las SBP.

Figura 22. Esquema de los componentes de una lámpara de sodio de baja potencia.


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.

Figura 23. 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 180

lm/W). Otras ventajas que ofrece es que permite una gran comodidad y agudeza visual,

además de una buena percepción de contrastes. Por contra, su monocromatismo hace que la

reproducción de colores y el rendimiento en color sean muy malos haciendo imposible

distinguir los colores de los objetos.

Figura 24. Balance energético de una lámpara de vapor de sodio a baja presión

http://edison.upc.edu/curs/llum/vision/proceso-visual.html#sensibilidad



La vida media de estas lámparas es muy elevada, de unas 15000 horas y la depreciación de flujo luminoso que sufren a lo largo de su vida es muy baja por lo que su vida útil es de entre 6000 y 8000 horas. 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. En estas lámparas el tubo de descarga tiene forma de U para disminuir las pérdidas por calor y reducir el tamaño de la lámpara. 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. Aplicaciones:

Por la monocromaticidad de la luz y la consiguiente imposibilidad de discriminar los colores, este tipo de lámpara tiene escaso uso. En algunos casos, se las han utilizado en túneles y puentes donde la discriminación de color se consideró menos importante.

Las lámparas SBP se utilizan en aplicaciones muy específicas, en las cuales se

privilegia el rendimiento de la conversión de energía eléctrica en lumínica y no resulta tan importante la reproducción cromática obtenida.

Donde se utilizan: Estas lámparas se instalan para aplicaciones muy específicas, en las que se prefiera un buen rendimiento lumínico y el contraste visual dejando en un segundo plano las exigencias de reproducción cromática. Muy utilizadas en alumbrado de túneles, puertos, autopistas, zonas de niebla, como alumbrado de seguridad en polígonos industriales y grandes áreas, así como refuerzo de alumbrado ornamental y monumentos. Existen varios tipos de estas lámparas entre los cuales se pueden mencionar:

Figura 25. Tabla de las lámparas más usadas de este tipo.

En donde, el significado de las siglas es: L Lámparas de vapor de sodio a baja presión. LS lámpara simple portalámparas. LSE lámpara portalámparas del tipo E. Como se instalan: La tensión de encendido de estas lámparas se eleva por encima de 350V, hasta unos 600V según tipos, por lo que es preciso un aparato de alimentación que, además de controlar la intensidad, eleve la tensión de red al valor necesario, utilizándose para esto, reactancias autotransformadoras. Algunas potencias de lámpara, cuya tensión de funcionamiento es inferior a la tensión de red, permiten la utilización de sistemas híbridos, reactancia de choque en lugar de autotransformador y arrancador electrónico que genere los impulsos de tensión para el encendido. El tiempo de re encendido es del orden de unos minutos, dependiendo en gran medida del tipo de luminaria, por la refrigeración que permita ésta a la lámpara.



Por tanto la instalación física de estas lámparas al igual que las de alta presión se puede realizar con ignitores como se muestra a continuación:

Figura 26.Conexiones típicas de una lámpara de vapor de sodio a baja presión.

Ventajas:

Las ventajas que ofrece es que permite una gran comodidad y agudeza visual.

Una buena percepción de contrastes.

También podemos mencionar como desventajas, los siguientes puntos:

Su mono cromatismo hace que la reproducción de colores y el rendimiento en color

sean muy malos haciendo imposible distinguir los colores de los objetos.

3.5.3 LAMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESION.

Principio de funcionamiento Definición: Estas lámparas están formadas por un tubo de descarga de óxido de aluminio capaz de resistir temperaturas de 1000°C y la acción química del vapor de sodio a esas temperaturas, y que permite transmitir el 90% de la luz visible producida por la descarga eléctrica en su interior. Este tubo está cerrado mediante tapones de corindón sintético, en los que se apoyan los electrodos. En su interior se encuentra una amalgama de sodio y mercurio en atmósfera de xenón a alta presión. El tubo de descarga se aloja en el interior de una ampolla de vidrio duro, resistente a la intemperie, que le sirve de protección y aislamiento eléctrico. Funcionamiento: La luz es obtenida por la emisión generada en el choque de los electrones libres contra los átomos del gas del tubo de descarga. Estos choques excitan a los electrones que pasan a órbitas de más energía. En su retorno a su órbita se produce la emisión de fotones y la consecuente generación de radiación lumínica. El principal elemento de radiación en el tubo de arco de la lámpara es el sodio. Sin embargo, contiene mercurio como gas corrector del color y para controlar el voltaje. También existe una pequeña cantidad de xenón, en el tubo de arco, utilizado para iniciar la secuencia de arranque.



Figura 27. Imagen explicativa del funcionamiento de la lámpara de sodio a alta presión.

Características:

La función de arranque se logra por medio de un circuito electrónico (ignitor) que trabaja en conjunto con los componentes magnéticos del balastro.

El “ignitor” provee un corto pulso de alto voltaje en cada ciclo o mitad del ciclo del voltaje de alimentación.

El pulso tiene suficiente amplitud y duración para ionizar el gas xenón y, de esta forma, iniciar la secuencia de arranque de la lámpara.

El balastro se encarga de Brindar el voltaje suficiente de circuito abierto para sostener la operación del arco, Limitar la corriente de operación de la lámpara; regular su potencia como función de la propia lámpara y del voltaje de alimentación.

El periodo de arranque dura entre 5 y 7 minutos, tras el cual, las lámparas alcanzan su flujo luminoso nominal.

La eficacia lumínica de estas lámparas se encuentra entre los 80 y los130 lúmenes por vatio consumido por la lámpara y el índice de rendimiento de color es de 30 a 50 normalmente.

La vida de estas lámparas se ve muy afectada por las variaciones de la tensión de red, por lo que ésta no debe diferir más del 5% de la tensión nominal de la reactancia. Componentes de la lámpara

Tubo de descarga Se construyen dos envoltorios o cápsulas, la interior, donde se produce el arco, se construye con alúmina policristalina, sintetizada en forma de tubo, la cual no reacciona con el sodio, con alta resistencia a la temperatura y alto punto de fusión. Esta sustancia es translúcida, insensible al vapor de sodio caliente (1500 K) con un punto de fusión de 2300 K A pesar de que este material es translúcido, provee una buena transmisión de radiación visible en más del 90%.

Gas de relleno

El tubo de arco contiene xenón como gas de encendido con una presión en frío de 3 kPa, y una pequeña cantidad de una amalgama de sodio-mercurio la cual es parcialmente vaporizada cuando la lámpara alcanza la temperatura de operación. El mercurio actúa como un gas amortiguador para aumentar la presión del gas y reducir las pérdidas térmicas de la descarga al disminuir la conductividad térmica del vapor caliente. El mercurio no produce ninguna radiación significativa.

Ampolla exterior

El bulbo externo de borosilicato puede estar al vacío o lleno de un gas inerte. Sirve para prevenir ataques químicos de las partes metálicas del tubo interior así como el mantenimiento de la temperatura del tubo del arco, aislándolo de los efectos de la temperatura ambiente. Las lámparas de sodio estándar tienen formas tubulares u ovoides, siendo la de forma tubular siempre de vidrio claro. El tipo de vidrio usado depende de la potencia de la lámpara.



Figura 28. Esquema de una lámpara de sodio de alta presión y ejemplos.


Eficacia

Como se indico la eficacia decrece a medida que la presión de vapor del sodio aumenta debido al ensanchamiento y posterior desaparición del doblete del sodio, con lo que se elimina la radiación en la zona donde el sistema visual es más sensible. La eficacia de todas estas lámparas está en un rango entre 80 a 130 lm/W, dependiendo de la potencia de la lámpara y de las propiedades de reproducción del color. La lámpara de sodio “blanco” tiene una eficacia de 43 lm/W, valor un 45 % menor de las de sodio de alta presión estándar.

Características cromáticas

La típica apariencia de color de una lámpara de sodio de alta presión no cambia apreciablemente hasta el 50% de su flujo luminoso. Debajo de este valor prevalece el color amarillo, característico del sodio de baja presión. Las lámparas de sodio de alta presión estándar, con presiones del sodio entre 5 a 10 kPa, tienen una temperatura de color de 1900 a 2200 K y un índice de rendimiento de color de 22 aproximadamente. El color de luz se puede modificar aumentando la presión del vapor de sodio, siendo éste el caso de la lámpara de sodio blanco, en la cual el índice de rendimiento de color aumenta hasta 80 con una presión del vapor de sodio de 95 kPa. La misma tiene una apariencia de color blanco cálido (temperatura de color correlacionada entre 2500 a 2800 K). Con presiones de vapor intermedias se consiguen lámparas con características intermedias entre la de sodio blanco y la estándar, como es el caso de las lámparas de sodio de alta presión de color mejorado.

Vida y depreciación luminosa

La vida útil para estas lámparas es de aproximadamente 16000 horas dependiendo de su diseño. Sin embargo este valor está limitado por el aumento en la tensión, aunque lento, que ocurre durante su vida. La parte ennegrecida absorbe radiación, la cual calienta los extremos del tubo de arco y vaporiza las amalgamas de sodio adicional. Esto incrementa la presión en el tubo de arco y consecuentemente la tensión del arco.

Encendido y Reencendido

Debido a que estas lámparas no tienen un electrodo de encendido por su menor diámetro, se suministra un pulso de alta tensión, entre 1,5 a 5 kV, mediante un ignitor, para ionizar al gas de encendido que es el xenón. Una vez encendida, la lámpara se calienta en 10 minutos aproximadamente, durante el cual va cambiando de color. Una vez que se ha establecido el arco, la tensión del mismo es baja por la baja presión de vapor. El color inicialmente es blanco por la descarga del xenón, cambiando luego a amarillo después de unos veinte segundos.



En las lámparas que tienen un arrancador incorporado este tiempo puede ser mayor, ya que estos dispositivos se desconectan después de cada encendido por medio de un interruptor bimetálico que debe enfriarse antes de poder funcionar nuevamente. El periodo de enfriamiento puede durar de 10 a 15 minutos.

Donde se utilizan:

Su aplicación más generalizada es en alumbrado viario, naves industriales con poca exigencia en reproducción de colores, estacionamientos abiertos, fachadas, monumentos, etc. Existen varios tipos de estas lámparas entre los cuales se pueden mencionar:

Figura 29. Tabla de lámparas más usadas.

En donde, el significado de las siglas es: Na sodio. S Lámparas de vapor de sodio a alta presión. SD lámpara con doble portalámparas. ST lámpara tubular clara. SE lámpara elíptica difusa. SC lámpara elíptica clara. Como se instala: Para el encendido de estas lámparas, debido a la elevada presión de los gases en el interior del tubo de descarga, es preciso aplicar tensiones muy superiores a la de la red, siendo necesario el uso de reactancias especiales o arrancadores. Los voltajes de alimentación varían de acuerdo al modelo de la lámpara, sin embargo los circuitos más utilizados para la instalación se detallan a continuación:

Figura 30. Conexiones típicas de una lámpara de vapor de sodio a alta presión.

En donde además de los balastros se necesita de un elemento llamado ignitor el cual provee pulsos de alto voltaje en cada ciclo o mitad del voltaje de alimentación.



Ventajas:

Alta eficacia Luminosa (sólo superada por cl sodio baja presión) que la convierte en la práctica, en la fuente de luz más eficaz para un gran número de aplicaciones.

Adecuado rendimiento de color de las lámparas convencionales en muchas aplicaciones comunes, mejorado apreciablemente en los nuevos desarrollos.

Elevadas vidas media y útil, con un adecuado nivel de mantenimiento del flujo luminoso.

Equipos auxiliares de calidad contrastada y alto índice de fiabilidad y duración.

Pueden operar en cualquier posición de funcionamiento sin presentar problemas. Precio moderado, que aun siendo claramente superior al de las lámparas de mercurio, se

rentabiliza en razón de sus altas prestaciones energéticas.

3.5.4 LAMPARAS METALARC.

Descripción General:

Las lámparas de haluro metálico, también conocidas como lámparas de aditivos metálicos,

lámparas de halogenuros metálicos, lámparas de mercurio halogenado, son lámparas de

descarga de alta presión, del grupo de las lámparas llamadas HID (High Intensity Discharge).

Son generalmente de alta potencia y con una buena reproducción de colores, además de la luz

ultravioleta. Originalmente fueron creadas en los años 1960 para el uso industrial de estas pero

hoy se suelen aplicar en la industria tanto como el hogar. En comparación con las de vapor de

mercurio en características son muy similares, excepto por lo aditivos metálicos (sales raras y

metálicas), al mercurio dentro del quemador que es tradicionalmente que es de cuarzo

Índice De Rendimiento Del Color

Eficacias típicas

Figura 31. Tabla de ubicación



Figura 32. Tabla potencia, voltaje, corrientes en lámparas aditivos metálicos

Algunos tipos metalarc:

METALARC PRO-TECH

Diseñadas para operar en aplicaciones de luminarios abiertos, ya que tienen una cubierta que

protege al tubo de arco lo suficientemente resistente para reducir el impulso de los fragmentos

de cuarzo que pudieran resultar de una falla, evita las posibles explosiones.

METALARC SUPER SAVER

Lámparas de aditivos metálicos ahorradoras de energía. Diseñadas con un nuevo quemador

que posibilita su uso con el mismo balastro de 400W, pero que sólo consume 360W.

METALARC PULSE START

De encendido por pulso de 320 y 400 Watts, ofrecen menor variación de color, menor

depreciación lumínica y una larga vida. Su desempeño de calidad premium permite niveles más

altos de iluminación mantenidos y substanciales ahorros de energía.

Ofrecen 20 mil horas promedio de vida con bajos costos de mantenimiento. Operan en

luminarios abiertos, con un tiempo de 5 a 7 minutos de reencendido en caliente en

comparación de 10 a 12 minutos con las lámparas estándar.

Principio Funcionamiento:

La familia METALARC son lámparas de aditivos metálicos, su construcción está basada en un

bulbo de vidrio duro en el que se encuentra alojado un volumen de gas noble con compuestos

metálicos de mercurio y otros elementos

Como otras lámparas de descarga de gas eléctrica, por ejemplo las lámparas de vapor de

mercurio (muy similares a la de haluro metálico), la luz se genera pasando un arco eléctrico a

través de una mezcla de gases. En una lámpara de haluro metálico, el tubo compacto donde se

forma el arco contiene una mezcla de argón, mercurio y una variedad de haluros metálicos. Las

mezclas de haluros metálicos afecta la naturaleza de la luz producida, variando correlacionada

mente la temperatura del color y su intensidad, El calor generado por el arco eléctrico vaporiza

el mercurio y los haluros metálicos, produciendo luz a medida que la temperatura y la presión

aumentan. Como las otras lámparas de descarga eléctrica, las lámparas de haluro metálico



requieren un equipo auxiliar para proporcionar el voltaje apropiado para comenzar el encendido

y regular el flujo de electricidad para mantener la lámpara encendida. La lámpara de haluro

metálico de 150W, tiene como característica especial que funciona mejor en sitios abiertos

Figura 33. Estructura de lámpara Metalarc

Características:

La eficiencia inicial a las 100 horas de operación varia de 60 a 115 lúmenes por vatio

No incluye perdidas de balastro, compatible con balastro sap

Duración hasta 15000 horas

La cantidad de yoduros vaporizados se rigen por la temperatura del punto más frio de

la superficie interior del tubo de arco. Alta fidelidad cromática

La composición de la luz de la lámpara provoca que tenga excelente calidad de color ,

alta emisión luminosa

Aplicaciones:

Las lámparas de la familia METALARC ofrecen una gran cantidad de luz, obteniéndose una

buena reproducción cromática.

Figura 34. Lámparas de la familia METALARC

Ideales para la iluminación de naves industriales, edificios, estacionamientos, luminarios muy

altos, estadios y áreas deportivas, salas industriales, zonas comerciales, almacenes



Como se Instan:

Estas lámparas, requieren voltajes de circuito abierto mayores que las de mercurio, además de

formas de onda diferentes para mantenerlas durante el encendido, por ende usa un balastro

tipo wattaje constante tipo autotransformador, el factor de cresta requerido para aditivos

metálicos debe ser como máximo 1.8:1, esto logran mayor vida y más alta emisión luminosa de

las lámparas

Tipo autotransformador

Tiene un factor de potencia de 0.90

Perdidas entre 7-20%

Buena regulación

Costo alto

Figura 35. Balastro tipo autotransformador de wattaje constante

TIPO TRANSFORMADOR DE WATTAJE

Se emplea donde se requiere una mejor estabilidad luminosa, opera en adelanto

Factor de potencia 0.90

Perdidas entre 12-22%

13% de caída de voltaje->reduce 3% la potencia de la lámpara por tanto se tiene una buena regulación

Figura36. Balastro tipo Transformador de wattaje constante



Ventajas:

Los aditivos metálicos mejoran la salida del color(“tiene más líneas en el espectro”),

eficacia 75 lúmenes/Watt

Desventaja:

La vida útil es más reducida con 15000 hrs en comparación a las de vapor de mercurio con

24000 horas

BALASTRO: Su función es suministrar la tensión y corriente de arranque, limitar la corriente de

la lámpara, corregir el factor de potencia, amortiguar la fluctuaciones de tensión, mantener un

factor de pico aceptable, aperan con termo protección, control, durante el arranque el balastro

suministra el voltaje de circuito necesario para establecer una descarga a través de los gases,

manteniéndola durante todo el periodo de calentamiento.

Luego del arranque, el balastro debe limitar la corriente del arco, manteniéndola dentro de los

valores específicos que permitan la emisión adecuada de la energía luminosa.

4. NUEVAS TENDENCIAS DE LAS LAMPARAS DE DESCARGA

4.1. Aditivos metálicos de pulso:

Si se añade en el tubo de descarga yoduros metálicos (sodio, talio, indio) se consigue mejorar

considerablemente la capacidad de reproducir el color de la lámpara de vapor de mercurio.

Cada una de estas sustancias aporta nuevas líneas al espectro por ejemplo.

- Amarillo el sodio.

- Verde el talio.

- Rojo y azul el indio.

Los resultados de estas aportaciones son una temperatura de color de 3000 a 6000 K

dependiendo de los yoduros añadidos y un rendimiento del color de entre 65 y 85.

La eficiencia de estas lámparas ronda entre los 60 y 96 lm/W y su vida media es de unas

10000 horas. Tienen un periodo de encendido de unos diez minutos, que es el tiempo

necesario hasta que se estabiliza la descarga. Para su funcionamiento es necesario un

dispositivo especial de encendido, puesto que las tensiones de arranque son muy elevadas

(1500-5000 V).

Estas lámparas 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. Actualmente, las lámparas de aditivos metálicos (o Lámpara de

haluro metálico), particularmente, las que encienden por pulso o pulse start, proveen mejores

características a lo largo de su vida útil



Figura 37. Mercurio halogenuros metálicos

a) TECNOLOGIA POR PULSO

Mayor mantenimiento de lúmenes 10-15% de aumento

Mayor eficiencia(120 LPW)

Mayor vida útil(15k-20k hrs)

Tiempo de encendido y reencendido menor (2min vs 4min)(4min vs 20 min )

Temperaturas de encendido (-40F vs -20F)

b) APLICACIONES

Comercios Iluminación de ambientación Exteriores

Iluminación arquitectónica

Puntas de poste

Bolardos

Industrial Alturas de montaje altas

4.2. Aditivos Metálicos Cerámicos:

Posee un quemador cerámico en lugar de cuarzo (permite operaciones a mayor temperatura)

resistente al efecto corrosivo del sodio

Figura 38. Estructura Aditivos Metálicos Cerámicos

Se incorporan al mercado para eliminar los cambios de color “color constante”

Potencia: 150W pero se ha desarrollado versiones de 250w hasta 400W

Vida útil: 6 y 20mil

Flujo luminoso de 0.7-0.8



Figura 39.estructura interna en lámparas de inducción

4.3. Lámparas De Inducción:

Se basa en la descarga eléctrica en un gas a baja presión, Figura 19, prescindiendo de electrodos para originar la ionización, que se sustituyen por una bobina de inducción sin filamentos y una antena acopladora (cuya potencia proviene de un generador externo de alta frecuencia). Ambos elementos crean un campo electromagnético que introduce la corriente eléctrica en el gas, provocando su ionización.

a. CARACTERISTICAS

vida larguísima

alta eficiencia luminosa

factor de alta potencia

flujo luminoso continuo

alta fiabilidad

bajo contenido de armónicos

baja temperatura

b. EN RAZÓN DE SUS CARACTERÍSTICAS, PUEDE BENEFICIAR A LOS CLIENTES

EN LOS SIGUIENTES FACTORES:

eficiencia energética

ahorro energético

ahorro de costos de cambiar las lámparas

reducción sustancial de los costos de mantenimiento, etc.

características técnicas de la lámpara de inducción:

Larga vida de las lámparas.

Uso a largo plazo sin mantenimiento.

Alto factor de potencia >0,99.

Índice de rendimiento muy alto.

Alta eficiencia luminosa, superior a 80 Lumen/Watt.

Aplicando una tecnología única y patentada, se encienden rápidamente e incluso se

pueden encender a -25 °C

El balastro cuenta con la función de protección automática a corto circuito.



Figura 40. Lámparas de inducción

c. VENTAJAS:

ECONÓMICAS:

Ahorro de hasta el 60% en el consumo de energía eléctrica.

No requiere reactancia, usa generador de frecuencia de una 100 000 horas de vida útil

Mantenimiento casi nulo.

TÉCNICO Y LUMÍNICAS:

Encendido instantáneo.

Prende con voltaje desde 85 V hasta 320 V.

Factor de potencia del 95%.

Eficiencia luminosa: ofrece de 80-95 lúmenes/W.

Buen rendimiento cromático de 86-92%.

SEGURIDAD:

Es una lámpara segura, con los Índices de Protección correspondientes.

Antiexplosiva debido a que no tiene filamentos.

Baja emisión calorífica, ya que alcanzan temperaturas inferiores a 110 °C.

d. DESVENTAJAS

Alto costo inicial (más de 10 veces el costo de una DAI convencional).

Actualmente limitadas en potencia.

Físicamente más grandes que las lámparas DAI, lo cual las hace más apropiadas para

luminarias grandes.

Una variedad limitada.

Requieren la compra de los accesorios necesarios para remplazar lámparas de casa.

Dañinas para el ambiente y listadas como de riesgo personal por la OSHA debido al

contenido de mercurio (los protocolos se establecen por OSHA en el evento de

rompimiento del bulbo); deben desecharse de manera apropiada, desecho especial es

más costoso y le generara un costo al consumidor.

e. APLICACIONES



INDUSTRIAL

Maquinas, bodegas, áreas peligrosas

EXTERIOES

Puntas de poste, señalización, túneles, puentes

COMERCIALES

Atrios, Áreas de mucho tráfico, estacionamiento

5. ACTUALIZACION DE SISTEMAS Y COMPARACION ENTRE SISTEMAS.

5.1. Actualización de sistemas fluorescentes

SISTEMA EXISTENTE SISTEMA PROPUESTO

Sistema slimline Balastro magnético Consumo=72W

Sistema retrofit Balastro QuickTronic Consumo=59W

REDUCCIÓN DE CONSUMOS

Sistema slimline Balastro magnético Consumo=72W Vida útil=9000

Sistema retrofit Balastro QuickTronic Consumo=52W Vida útil=42000

REDUCCION DE MANTENIMIENTO

5.2. Actualización de sistemas Metalarc

SISTEMA EXISTENTE

SISTEMA PROPUESTO

Sistema metalarc standard 400W aditivos metálicos Balastro electromagnético Consumo del sistema=452W

Sistema metalarc super saver 360W aditivos metálicos Balastro electromagnético Consumo del sistema=412W

AHORRO CON BAJA INVERSIÓN INICIAL

0

Sistema metalarc standard Balastro electromagnético Consumo del sistema=452W

Sistema metalarc super saver Balastro QuickTronic Consumo del sistema=354W

AHORRO CON CONSUMO DE ENERGÍA



5.3. Comparación entre las diferentes lámparas HID

a) A continuación se muestra un análisis de la relación entre la eficiencia y el flujo

luminoso de las lámparas.

Figura 41. Relación Eficiencia - Flujo

b) A continuación se muestran las principales características de las lámparas de descarga

más utilizadas: Características básicas

mercurio Haluro de metal Sodio de alta presión

Vida, en h 24 000 20 000 24 000

Lúmenes por watt 55 85 125

Porcentaje de lúmenes iniciales después de las horas indicadas

16 000h 70 - 90%

10 000h 75%

12 000h 90%

Color de luz Bueno Bueno, verde y amarillos acentuados

Amarillo, anaranjado

Costo de la lámpara Más bajo Mediano El más alto

Costo de la energía El más alto Mediano Más bajo

Características de la fuente de luz

FUENTES DE LUZ

TIPO POTENCIAS (W)

FLUJOS (lm) EFICACIA (lm/W)

Incandescentes 1 a 2000 6 a 40000 8 a 20

Incandescencia con halógenos

3 a 2000 36 a 220000 18 a 22

Fluorescentes tubulares

4 a 215 1000 a 15500 40 a 93

Fluorescentes compactas

5 a 36 250 a 2900 50 a 82



Vapor de mercurio 50 a 2000 1800 a 125000 40 a 58

Halogenuros metálicos

75 a 3500 5000 a 300000 60 a 95

Sodio alta presión 50 a 1000 3500 a 130000 66 a 130

Sodio baja presión 18 a 180 1800 a 33000 100 a 183

Características del tiempo de encendido

TIPO Periodo de calentamiento

Intensidad en el arranque

Re encendido en caliente

Incandescentes Inmediato Io= 15 lr Inmediato

Incandescencia con halógenos

Inmediato Io= 15 lr Inmediato

Fluorescentes tubulares

2 o 3 segundos

Io= 2 lr 2 o 3 segundos

Fluorescentes compactas

1 segundo Io= 2 lr 1 segundo

Vapor de mercurio 5 minutos Io= 1,5 lr 7 minutos

Halogenuros metálicos

2 minutos Io= 1,3 lr 7 minutos

Sodio alta presión 7 minutos Io= 1,2 lr Inmediato

Sodio baja presión 12 minutos Io= 0,95 lr 20 inutos

6. CONSIDERACIONES PARA LA INSTALACION

El montaje de casi todas estas fuentes de iluminación es semejante a la instalación de una

lámpara fluorescente. Pero existen algunas diferencias, en la consideración de algunos detalles

como:

a. Consideración del suministro eléctrico:

Si se desease instalar en lugares donde las fallas de electricidad son frecuentes, o donde

ocurren fluctuaciones de voltajes violentas, se pierde mucho tiempo para volver a encender las

lámparas, una vez que se apagan.

Por esta razón, se instalan a menudo algunas lámparas incandescentes como medida de

seguridad en las áreas que normalmente se iluminan sólo mediante lámparas HID. Aún si un

apagón es corto, las lámparas HID se apagan.

b. Consideración al encendido:

Cuando se enciende primero, la lámpara empieza con una brillantez tenue, que aumento

gradualmente; puede requerir de 2 a 10 minutos para que la lámpara alcance su brillantez

completa. Si se apaga, se debe dejar enfriar de 1 a 15 minutos antes de volver a encenderla.

c. Conexiones:



Figura 42. Esquemas de conexión.

Donde:

B Fusible retardado 6ª H Balasto híbrido

D Balasto Sch Interruptor

D1 Balasto con toma St1 Transformador de campo de dispersión

K Condensador de compensación UN Tensión de red 230 V (con 2000 W y 3500 W=400V~)

K1 Condensador de compensación y encendido de 5 µF

Z Instalación del arrancador cerca de la lámpara.

K+S Interruptor automático y relé ZL Conductor de encendido de alta frecuencia al contacto de base de la lámpara. L Lámpara

LH Conexión de alta tensión

N Conductor neutro

R,S,T Conductores de fase

d. Contaminación lumínica

La luz puede constituirse en contaminante del medio ambiente, independiente de su magnitud, si se orienta a sitios donde no es requerida ó en cantidad superior a la necesaria, pero generalmente pasa desapercibida para la gran mayoría de población que asocia la iluminación con progreso, seguridad, bienestar y considera la oscuridad como todo lo contrario sin pensar que hay otras maneras de conseguir este bienestar minimizando los perjuicios causados.

i. Efectos de la difusión en la atmósfera nocturna de la luz producida por fuentes artificiales

ii. Toda alteración innecesaria, debida a fuentes artificiales de luz, de las condiciones naturales de luminosidad existentes de noche en ambientes exteriores



iii. La emisión de flujo luminoso de fuentes artificiales nocturnas en intensidades, direcciones o rangos espectrales innecesarios para la realización de las actividades previstas en la zona en que se han instalado las luminarias.

Esta contaminación se puede presentar de algunas maneras, he aquí algunas de ellas:

La intrusión lumínica, luz intrusa o Distracción visual: Es provocada por luz dispersa a la cual los perjudicados no pueden ejercer ningún control, como el haz de luz de alumbrado público que ingresa por las ventanas, los reflectores que tratan de “dar seguridad” a diversos sitios. Las consecuencias son la desorientación visual de conductores, impedimento del descanso, perdida de privacidad y deterioro del paisaje nocturno.

Disconfort visual o Deslumbramiento

Son brillos intensos o altos contrastes de luminancia en el campo visual que dificultan o imposibilitan la visión, producen fatiga y en muchos casos se presenta disminución del desempeño en tareas visuales. SOLUCIONES A LA CONTAMINACIÓN LUMÍNICA. El hecho de minimizar la contaminación lumínica no significa una mala iluminación, se trata de iluminación adecuada y eficiente que evite la emisión de luz por encima de la horizontal, y que utilice efectivamente la luz estrictamente necesaria para el tipo de lugar a iluminar. Los procedimientos para reducir la polución lumínica, deben tener unos límites máximos de emisión de luz hacia el hemisferio superior, y estos dependen de los flujos nominales, del tipo de alumbrado y de los horarios de uso. Teniendo en cuenta que los fenómenos de dispersión y reflexión son difíciles de controlar por si solos, lo único razonable que se puede hacer es una adecuada emisión del haz de luz para reducir sus efectos.

Para La luz difundida directamente hacia arriba, se deben utilizar luminarias que una vez instaladas no emitan luz sobre el plano horizontal.

Para evitar o disminuir el deslumbramiento y la luz intrusa se debe limitar el haz de luz por debajo de los 90 grados.

Para otros tipos de iluminación como la ornamental, comercial, de publicidad entre otras, debe cambiarse la tendencia de iluminar hacia arriba y transformarse en iluminación por debajo de la horizontal e igualmente deberán ser apagadas en el horario que se considere no sea necesaria.

7. CONCLUSIONES

Debido a que todas estas lámparas tienen elementos muy tóxicos se

recomienda no desecharlos cómo cualquier basura, más bien reciclarlos y

darles el tratamiento necesario, de esta forma cuidamos el planeta y evitamos,

la contaminación eléctrica del mismo.

Debido al bajo costo de inversión las lámparas de mercurio son usadas de

manera general principalmente en la industria y en la iluminación del tráfico.

Aunque posee poca eficiencia ante las lámparas halógenas, de vapor de sodio

de alta presión, aun así son más robustas, de larga duración y mucho más

potentes.



Como tratamos las lámparas de xenón son un tipo de lámparas de descarga,

en las cuales no podemos reconocer lámparas defectuosas en el filamento

quemado, ya que la lámpara se funde en el interior, dado que están llenas de

gas xenón.

En cuanto a las lámparas fluorescentes podemos decir que son más eficientes

que las incandescentes dado que consumen menor energía eléctrica para

producir la misma iluminación, pero aun con este plus tienen un mayor

problema la vida útil de estas se reduce cuando son encendidas y apagadas de

forma continua, por el hecho de que les cuesta mayor trabajo encenderse que

mantenerse encendidas.

8. BIBLIOGRAFIA

http://es.prmob.net/diodo-emisor-de-luz/l%C3%A1mpara-hal%C3%B3gena/luz-

1632967.html

http://www.hella.com/MicroSite/soe/es/deporte/tecnologias/iluminacion/xenon.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Faros_xen%C3%B3n

http://www.vagclub.com/forum/archive/index.php/t-19015.html

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%A1mpara_de_descarga

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http://www.paginadigital.com.ar/articulos/2002rest/2002terc/tecnologia/sica93.html Fuentes Luminosas, Beatriz M. O’Donell, José D. Sandoval y Fernando Paukste. Universidad de Buenos Aires, Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo, DISEÑO

DE ILUMINACIÓN, Cátedra: Arq. Eli Sirlin

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Documents

Inform. Guaman Sanchez Barona