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ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

1

UNIDAD Nº 1
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

NATURALEZA DE LA LUZ

La luz es una manifestación de la energía, transmitida por medio de
ondas o radiaciones electromagnéticas que se desplazan en el espacio a
una velocidad aproximada de 300.000 km/s y que son capaces de
producir sensaciones visuales.

Esta radiación percibida por el ojo humano es tan solo una pequeña
zona del espectro electromagnético comprendida aproximadamente
entre 3 800 y 7 600 Å de longitud de onda.

2
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

UNIDAD Nº 1

MODULO Nº 3

NATURALEZA DE LA LUZ
ESPECTRO ELECTROMAGNETICO
Radiación
Cósmica

Radiación
visible (luz)
Radiación

γ

Radiación
Ultravioleta (UV)

Radiación
Infrarroja (IR)

Radiaciónde radio

Radiación
Roentgen
(Rayos X)
Frecuencia(Hz)

20

10

Microondas
radar
18

16

10

10

14

10

12

TV

Onda
Onda
ultracorta corta
(FM)

10

10

8

10

10

Longitud
de onda λ
1 pm

1 nm

1 μm

1 mm 1 cm 1 dm

Comprendido entre 3.800 y 7.600Ǻ
3

1m

6

10
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

Naturaleza de la luz

Las radiaciones electromagnéticas pueden definirse y distinguirse de las
demás por una de las tres características que se definen a continuación

Frecuencia
Periodo
Longitud de
onda

4
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

Naturaleza de la luz
Frecuencia

Es el número de ciclos completos efectuados por una radiación durante un
segundo. Se expresa en ciclos por segundo y se representa por medio de la
letra f.
Frecuencia f
1 segundo

5
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

Naturaleza de la luz
Periodo
Es el tiempo que tarda una radiación en recorrer un ciclo. Se
expresa en segundos y se representa por la letra T

Tiempo en segundos T

6
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

Naturaleza de la luz
Longitud de onda
Se define corno el camino recorrido por una radiación durante un período.

Longitud de onda

7
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

Percepción de la luz. El ojo humano
El órgano encargado de
transformar la luz en
impulsos nerviosos
capaces de generar
sensaciones es el ojo

8
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

MAGNITUDES
Y
UNIDADES FOTOMETRICAS

9
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

MAGNITUDES

Flujo Luminoso
Intensidad Luminosa
Nivel de iluminación
Luminancia

10

UNIDAD Nº 1
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

MAGNITUDES
FLUJO LUMINOSO

El flujo de una fuente luminosa es la cantidad total de luz emitida o radiada
en un segundo en todas las direcciones. Se representa por la letra griega Φ
(fi mayúscula). Su unidad es el lumen (lm).

11
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

MAGNITUDES
FLUJO LUMINOSO
El flujo luminoso es sólo una parte de la energía radiante que emite un foco
luminoso, puesto que la energía total se reparte entre la potencia perdida por
calentamiento, el flujo radiante no luminoso y el flujo luminoso

12
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

MAGNITUDES
INTENSIDAD LUMINOSA
La intensidad luminosa de una fuente corresponde a la cantidad de luz
emitida en un segundo y en una determinada dirección.

13
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

MAGNITUDES
INTENSIDAD LUMINOSA
Esta magnitud sólo se concibe, pues, referida a una determinada dirección y
considerándola contenida en un ángulo sólido.

14
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

MAGNITUDES
INTENSIDAD LUMINOSA
La intensidad luminosa se designa con la letra I y su unidad es la candela (cd)
que se puede definir como 1/60 de la intensidad luminosa por cm2 del cuerpo
negro a la temperatura de solidificación del platino (2 042 ºK).
Expresando la intensidad de iluminación por medio de una fórmula

I

φ
=
candela
ω

(ca )

donde:
I = intensidad luminosa en la dirección considerada,
Φ = flujo luminoso contenido en el ángulo sólido,
ω = valor del ángulo sólido.
15
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

MAGNITUDES
Nivel de iluminación
Se denomina nivel de iluminación o
iluminancia el flujo luminoso incidente
por unidad de superficie y se
simboliza por la letra E.
Su unidad es el lux.
Expresándolo por medio de una fórmula, será

φ
E
S
16

UNIDAD Nº 1
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

MAGNITUDES

Nivel de iluminación
El nivel de iluminación sobre una superficie situada perpendicularmente a la
dirección de la radiación es directamente proporcional a la intensidad luminosa
del foco e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que la separa
del mismo.
Expresándolo por medio de una fórmula, será

E=

I
d2

donde:
E = nivel de iluminación
I = intensidad luminosa
d2= distancia al cuadrado
17
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

MAGNITUDES
Nivel de iluminación
Una fuente de luz con intensidad luminosa de 36 candelas determina, sobre un
punto situado a 1 m de distancia, un nivel de iluminación de

E=

I
36
= 2 = 36lux(lx )
d2 1

Pero si el punto está situado a 2m,
sólo obtendremos

E=

I
36 36
= 2 =
= 9lux(lx )
2
4
d
2

o sea una cuarta parte.
El nivel de iluminación se puede medir con un aparato llamado luxómetro,
formado por una célula fotoeléctrica, del tipo fotopila, que transforma la luz que
incide sobre ella en energía eléctrica.
18
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

MAGNITUDES
Nivel de iluminación
El nivel de iluminación se puede medir con un aparato llamado luxómetro,
formado por una célula fotoeléctrica, del tipo fotopila, que transforma la luz que
incide sobre ella en energía eléctrica.

Diferentes tipos de Luxómetros
19
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

MAGNITUDES
Luminancia
Es la magnitud que mide el brillo de los objetos iluminados o de las fuentes de
luz, tal como son observados por el ojo. Se define como la intensidad luminosa
por unidad de superficie aparente de una fuente de luz primaria (que emite luz) o
secundaria (que refleja luz).
La unidad oficial de luminancia es el NIT, y es la candela por metro cuadrado

I
L=
S

candelas
= NIT
2
m

20
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

RENDIMIENTO LUMINOSO
Se denomina rendimiento luminoso de un foco el cociente que resulta de
dividir el flujo que emite dicho foco y la potencia eléctrica absorbida.
Como el flujo se mide en lúmenes (lm) y la potencia eléctrica en vatios (W) el
rendimiento se expresará en lúmenes por vatio (lm/W).

Rendimiento Luminoso

η=

Φ
W

Símbolo η
Re n dim iento =

Unidad: Lm / W

Flujo lu min oso
Potencia consumida

21
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

NIVEL DE ILUMINACIÓN DE LOCALES
Tareas y clases de local

Iluminancia media en servicio (lux)
Mínimo

Recomendado

Óptimo

Zonas generales de edificios
Zonas de circulación, pasillos

50

100

150

Escaleras, escaleras móviles, roperos, lavabos, almacenes y archivos

100

150

200

Aulas, laboratorios

300

400

500

Bibliotecas, salas de estudio

300

500

750

Oficinas normales, mecanografiado, salas de proceso de datos, salas de
conferencias

450

500

750

Grandes oficinas, salas de delineación, CAD/CAM/CAE

500

750

1000

Comercio tradicional

300

500

750

Grandes superficies, supermercados, salones de muestras

500

750

1000

Trabajos con requerimientos visuales limitados

200

300

500

Trabajos con requerimientos visuales normales

500

750

1000

Trabajos con requerimientos visuales especiales

1000

1500

2000

Centros docentes

Oficinas

Comercios

Industria (en general)

22
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS INCANDESCENTES
Estas lámparas consisten en un filamento que, al
paso de la corriente eléctrica, alcanza gran
temperatura poniéndose al rojo blanco
(incandescente) y emitiendo radiaciones luminosas.
La temperatura media que alcanza el filamento es
del orden de 2000 ºC.

Lámpara incandescente antigua,
con filamento de carbono

En la actualidad, técnicamente son muy ineficientes
ya que el 90% de la electricidad que utilizan la
transforman en calor.
Bombilla
actual

Las partes de que se compone una lámpara
incandescente (bombilla) son:
23
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS INCANDESCENTES
1. Envoltura - ampolla de vidrio -

bulbo
2. Gas inerte
3. Filamento de wolframio
4. Alambre de contacto (va al pie)
5. Alambre de contacto (va a la base)
6. Alambres de soporte
7. Soporte de vidrio
8. Base de contacto
9. Casquillo metálico (culote)
10.Pie de contacto eléctrico
11.Aislamiento

24
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS INCANDESCENTES
1º Envoltura - ampolla de vidrio - bulbo
Tiene por objeto, junto con el casquillo, aislar el filamento del medio ambiente, al
tiempo que permite la evacuación del calor producido por el filamento.

Las formas y tamaños de las
ampollas dependen de las
potencias y aplicaciones

Las ampollas son, por lo
general, de vidrio blando
soplado, aunque en
determinados casos se utilizan
vidrios especiales e incluso
cuarzo.
25
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS INCANDESCENTES
2º Gas inerte
Inicialmente el interior de la ampolla estaba al vacío. Pero actualmente está
rellena de algún gas noble (normalmente kriptón) que evitan la combustión del
filamento.
3º Filamento
Es un elemento conductor de resistencia
media que, al paso de la corriente
eléctrica, se pone incandescente
emitiendo luz.
En la actualidad el elemento de uso
exclusivo para filamentos es el
tungsteno o wolfranio, cuya temperatura
de fusión es de 3 400 ºC
aproximadamente.
La vida media de estas lámparas es de
unas 1 000 horas.
26
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS INCANDESCENTES
4º Alambre de contacto (va al pie)
5º Alambre de contacto (va a la base)
6º Alambres de soporte
7º Soporte de vidrio
8º Base de contacto
9º Casquillo
Es un elemento cuya misión fundamental consiste en conectar la lámpara a la red
de alimentación. Hay una gran variedad de formas y dimensiones de casquillos.
En la mayor parte de las lámparas incandescentes los casquillos son roscados,
utilizándose la rosca E14 para lámparas de vela y esfericas de poca potencia 25
y 40 W, E 27 para lámparas de potencia inferior a 300 W, y la rosca E‑40 o
Goliath en lámparas de potencia superior.
10º Pie de contacto eléctrico
11º Aislamiento

27
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
Las lámparas de descarga se fundan en el fenómeno
de la luminiscencia
Luminiscencia
Cuando un electrón, con la suficiente velocidad, choca
contra un átomo, es capaz de excitar ese átomo,
haciendo pasar alguno de sus electrones a un nivel
superior
Los electrones elevados de nivel (que han ganado
energía) en el átomo excitado retornan rápidamente a
su posición inicial, devolviendo la energía que
adquirieron en forma de radiaciones. Las radiaciones
de los electrones pertenecientes a los átomos de
algunos gases son visibles.

Radiación de un electrón al
volver a su capa

28
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

UNIDAD Nº 1

MODULO Nº 3

LÁMPARAS DE DESCARGA
LUMINISCENCIA POR DESCARGA ELÉCTRICA EN UN GAS
Electrón
libre

Átomo
de gas

Electrodo

-

Tubo
cerrado

Catodo

+

Luminiscencia
Los electrones libres existentes en el recinto son acelerados hacia el
electrodo positivo. En su camino chocan con átomos del gas y producen el
efecto descrito como luminiscencia

29
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS FLUORESCENTES
En principio, la fluorescencia es
una propiedad que poseen
determinadas sustancias, en
virtud de la cual transforman las
radiaciones que inciden sobre
ellas en otras radiaciones de
mayor longitud de onda

30
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS FLUORESCENTES
A. Patillas o pines de contacto.
B. Electrodos.
C. Filamento de tungsteno.
D. Mercurio (Hg) líquido.<
E. Átomos de gas argón (Ar).
F. Capa o recubrimiento
fluorescente de fósforo (P).
Partes de un tubo fluorescente

G. Tubo de descarga. de cristal.

31
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS FLUORESCENTES
Casquillos de conexión y electrodos
Las lámparas fluorescentes lineales disponen de dos casquillos de conexión,
situados uno a cada extremo del tubo y provistos de sendos pares de patillas,
que están unidas eléctricamente con los electrodos.
Los electrodos son de hilo de tungsteno arrollados
Gas de relleno
El interior de los tubos fluorescentes está ocupado por una cierta cantidad de
argón a baja presión y una pequeña cantidad de mercurio. Al ser el argón muy
ionizable, la primera descarga tiene lugar a través de él, generando una cierta
cantidad de calor que permite vaporizar las gotitas de mercurio.
Polvos fluorescentes
Son los que transforman en luz visible las radiaciones ultravioleta producidas
en la descarga. Son, por lo tanto, el elemento más importante de estas fuentes
de luz, ya que aproximadamente un 90 % de la luz emitida por los tubos se
debe a su acción.
Entre los fósforos más utilizados, pueden citarse el halofosfato de
calcio activado con antimonio, el silicato de calcio activado con plomo y el
arseniato de magnesio activado con manganeso.
32
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS FLUORESCENTES
Potencia y tamaños
Su forma es cilíndrica; los diámetros normales son de 16, 26 y 38 mm y las
longitudes más comunes son de 600, 1.200 y 1.500 mm, que corresponden a
los tubos estándar de 18-20, 36-40 y 58-65 W respectivamente.
En la pared interna del tubo se encuentra depositada la capa de polvos
fluorescentes.

Tubo de 16 mm Ø

Tubo de 26 mm Ø

Tubo de 38 mm Ø

33
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS FLUORESCENTES
Componentes de un equipo fluorescente

Balastros electrónicos

Tubos fluorescentes compactos

Cebador

Reactancia o Balastro Inductivo

34
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS FLUORESCENTES
Componentes de un equipo fluorescente
Balastro o Reactancia Inductiva
Es un elemento indispensable para el encendido de tubos fluorescentes. Está
formada por un arrollamiento de hilo de cobre esmaltado, sobre un núcleo
magnético (de hierro).
La finalidad dé este elemento es:
Suministrar, para el arranque del arco en el tubo, una tensión superior a la de
línea.
Limitar la intensidad de corriente del arco a un valor adecuado para el tubo.

Símbolo eléctrico del balastro o reactancia
35
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS FLUORESCENTES
Componentes de un equipo fluorescente
Cebador
Es el elemento auxiliar que sirve para el encendido o cebado de los tubos
fluorescentes.
Este elemento se compone de dos láminas, una de ellas bimetálica, situadas en el
interior de una pequeña ampolla de vidrio llena de gas helio a baja presión, y un
condensador, todo ello encerrado en un cilindro protector.
Una vez la lámpara está en funcionamiento, la diferencia de potencial existente entre
las dos láminas del cebador es insuficiente para hacerlo funcionar de nuevo.

Símbolo del cebador
36
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS FLUORESCENTES
Componentes de un equipo fluorescente
Balastro Electrónico
Al igual al balastro inductivo es el elemento indispensable
para hacer que un tubo fluorescente funcione, ya que
realiza la misma función.
El rendimiento que ofrece un balastro electrónico viene
siendo en torno al 98%, mientras que uno inductivo es del
45%, que con el factor corregido llega al 85%.
Otra característica que tienen es el no
necesitar cebador ,por realizar el encendido
electrónicamente.

37
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS FLUORESCENTES
Instalaciones de tubos fluorescentes

Esquema de dos tubos de 18W en serie

Instalación de un tubo

38
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS FLUORESCENTES
Instalaciones de tubos fluorescentes

Esquema funcional de un equipo fluorescente

39

UNIDAD Nº 1
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS DE MERCURIO DE ALTA PRESIÓN
Tubo de descarga y soporte
Eletrodos (tungsteno, con cavidades
rellenas con torio, óxido de bario,
etc.)
Ampolla exterior
Revestimientos de la ampolla
Gases de relleno
Tubo de descarga: gas inerte +
mercurio
Ampolla exterior: gas inerte (Argón)

40
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS DE MERCURIO DE ALTA PRESIÓN
Balasto

Condensadoror
R=10000
ohm
Electrodos principales

Se produce una descarga entre el electrodo principal y el auxiliar, la cual ioniza
el gas en el tubo e inicia la descarga principal. El Hg sólido se volatiliza hasta
alcanzar la presión de trabajo (1000-10000 mm Hg)
41
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS DE MERCURIO DE ALTA PRESIÓN
Rendimiento: 40 a 55 lm/w
Vida útil: 15000 hs
Reencendido: no instantáneo
Estabilización: balasto
Posición de funcionamiento
Lámparas de mezcla o de luz mixta:
– no necesitan balasto
– tienen menor rendimiento (20-25 lm/W)

42
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESIÓN

En el tubo de descarga (de material
cerámico resistente a muy altas
temperatura) hay sodio, mercurio y un
gas noble (ej. xenón)
Emite en los amarillos y rojos
Produce muy poco UV y por lo tanto
los revestimientos externos son solo
polvos blancos para disminuir el brillo
del tubo.

43
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESIÓN
Poca tolerancia a la variación de la tensión
Utilizan balasto, ignitor (tensiones de encendido > 1800 V) y
condensador
Estabilización: 5 a 7 minutos
Reencendido: 15 minutos
Rendimiento: 100 a 120 lm/w
Vida útil: 12000 a 16000 hs
La posición de funcionamiento es horizontal y admiten muy poca
inclinación
Alumbrado público y vial
Alumbrado industrial
Alumbrado de fachadas y monumentos

44
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESIÓN
Semiparalelo o
dependiente

Serie

Paralelo

Esquemas de funcionamiento

45
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS DE HALOGENUROS METÁLICOS
Mayor rendimiento (80 lm/w)
Mejor reproducción cromática
Similar vida útil
Este tipo de lámparas reproduce el
color de los objetos iluminados mejor
que lo hacen las de vapor de mercurio.
Problemas:
Más susceptibles a las variaciones de
tensión de red
Posición de funcionamiento limitada
Reencendido más lento

46
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

LÁMPARAS DE DESCARGA
LÁMPARAS DE HALOGENUROS METÁLICOS

Esquemas de funcionamiento

47

UNIDAD Nº 1
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

COMPARATIVA DE RENDIMIENTOS

48
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

DIODOS LED
LED son las siglas en inglés para “Diodo Emisor de Luz” así que está claro por su
nombre que es un dispositivo electrónico que emite luz
Qué es un LED?
Un diodo es el dispositivo semiconductor
más simple que hay
¿Cómo funcionan?
Algunos materiales, al ser
sometidos a una corriente
eléctrica, emiten luz.
Esta luz es producida
mediante el efecto
fotoeléctrico

Semiconductor

Lente

Conductores
49
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

DIODOS LED
COLORES
La luz producida mediante el efecto fotoeléctrico tiene una
frecuencia determinada (es decir, es de un sólo color), que
depende del tipo de material
Compuestos empleados en la construcción de LED.
Compuesto

Color

Longitu. de
onda

Arseniuro de galio (GaAs)

Infrarrojo

940nm

Arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs)

Rojo e infrarrojo

890nm

Arseniuro fosfuro de galio (GaAsP)

Rojo, naranja y
amarillo

630nm

Fosfuro de galio (GaP)

Verde

555nm

Nitruro de galio (GaN)

Verde

525nm

Seleniuro de zinc (ZnSe)

Azul

Nitruro de galio e indio (InGaN)

Azul

450nm

Carburo de silicio (SiC)

Azul

480nm

Diamante (C)

Ultravioleta

Silicio (Si)

En desarrollo

Los LED de luz
blanca, en realidad
son diodos azules
con un
recubrimiento de
fósforo que
produce luz
amarilla
50
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

DIODOS LED
Ventajas de los diodos LED
Producen más lúmenes por vatio que las bombillas incandescentes, esto es
especialmente útil en dispositivos operados a baterías.
Los LED puede producir luz de un color específico, sin la necesidad de utilizar
filtros adicionales lo que ahorra peso y los hace mas eficientes.
Cuando se utilizan en aplicaciones donde se requiere disminuir su potencia, los
LED no cambian el tono de su color, a diferencia de las luces incandescentes
que se tornan amarillas.
Los LED no se ven afectados por ciclos rápidos de encendido y apagado, a
diferencia de las luces fluorescentes o de HID (High Intensity Discharge) que
requieren un largo tiempo relativamente, para volver a encenderse.
Siendo dispositivos de estado sólido, son muy resistentes a impactos.
Tienen extremadamente larga vida útil, algunos fabricantes estiman su duración en
50,000 horas, las lámparas incandescentes tienen alrededor de 1000 o 2000
horas de vida útil.
51
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

DIODOS LED
Desventajas de los LED
Su desempeño esta estrechamente ligado a la temperatura
corriendo el riesgo de sobrecalentarse y arruinarse.
Su costo inicial es mayor que el de otros medios de
iluminación como luz fluorescente o incandescente.
Necesitan ser operados con la corriente correcta lo cual
implica el uso de resistencias o fuentes de voltaje
reguladas.
Existe una creciente preocupación que los LEDs azules y
blancos hoy en día son capaces de superar los limites de
seguridad de los llamados “peligros de la luz azul” según
los estándares ANSI/IESNA RP-27.1-05 para lámparas.

52

UNIDAD Nº 1
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

UNIDAD Nº 1

DIODOS LED
EL FUTURO
Este tipo de diodos LED todavía son caros. Las lámparas de 3W, que pueden
sustituir a una bombilla de 40W, cuestan alrededor de 35 €. El ahorro en el
consumo y la duración no son suficientes motivos para que los consumidores
se lancen a por ellas.
Para elaborar bombillas hechas con LED no
se emplea mercurio, al contrario de lo que
sucede con las bombillas fluorescentes.

Lámpara de LED con
programador de color
Lámpara PAR 38 de 12W
53
ILUMINACIÓN
ILUMINACIÓN

MODULO Nº 3

54

UNIDAD Nº 1

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  • 2. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 NATURALEZA DE LA LUZ La luz es una manifestación de la energía, transmitida por medio de ondas o radiaciones electromagnéticas que se desplazan en el espacio a una velocidad aproximada de 300.000 km/s y que son capaces de producir sensaciones visuales. Esta radiación percibida por el ojo humano es tan solo una pequeña zona del espectro electromagnético comprendida aproximadamente entre 3 800 y 7 600 Å de longitud de onda. 2
  • 3. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN UNIDAD Nº 1 MODULO Nº 3 NATURALEZA DE LA LUZ ESPECTRO ELECTROMAGNETICO Radiación Cósmica Radiación visible (luz) Radiación γ Radiación Ultravioleta (UV) Radiación Infrarroja (IR) Radiaciónde radio Radiación Roentgen (Rayos X) Frecuencia(Hz) 20 10 Microondas radar 18 16 10 10 14 10 12 TV Onda Onda ultracorta corta (FM) 10 10 8 10 10 Longitud de onda λ 1 pm 1 nm 1 μm 1 mm 1 cm 1 dm Comprendido entre 3.800 y 7.600Ǻ 3 1m 6 10
  • 4. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 Naturaleza de la luz Las radiaciones electromagnéticas pueden definirse y distinguirse de las demás por una de las tres características que se definen a continuación Frecuencia Periodo Longitud de onda 4
  • 5. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 Naturaleza de la luz Frecuencia Es el número de ciclos completos efectuados por una radiación durante un segundo. Se expresa en ciclos por segundo y se representa por medio de la letra f. Frecuencia f 1 segundo 5
  • 6. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 Naturaleza de la luz Periodo Es el tiempo que tarda una radiación en recorrer un ciclo. Se expresa en segundos y se representa por la letra T Tiempo en segundos T 6
  • 7. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 Naturaleza de la luz Longitud de onda Se define corno el camino recorrido por una radiación durante un período. Longitud de onda 7
  • 8. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 Percepción de la luz. El ojo humano El órgano encargado de transformar la luz en impulsos nerviosos capaces de generar sensaciones es el ojo 8
  • 9. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 MAGNITUDES Y UNIDADES FOTOMETRICAS 9
  • 10. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 MAGNITUDES Flujo Luminoso Intensidad Luminosa Nivel de iluminación Luminancia 10 UNIDAD Nº 1
  • 11. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 MAGNITUDES FLUJO LUMINOSO El flujo de una fuente luminosa es la cantidad total de luz emitida o radiada en un segundo en todas las direcciones. Se representa por la letra griega Φ (fi mayúscula). Su unidad es el lumen (lm). 11
  • 12. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 MAGNITUDES FLUJO LUMINOSO El flujo luminoso es sólo una parte de la energía radiante que emite un foco luminoso, puesto que la energía total se reparte entre la potencia perdida por calentamiento, el flujo radiante no luminoso y el flujo luminoso 12
  • 13. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 MAGNITUDES INTENSIDAD LUMINOSA La intensidad luminosa de una fuente corresponde a la cantidad de luz emitida en un segundo y en una determinada dirección. 13
  • 14. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 MAGNITUDES INTENSIDAD LUMINOSA Esta magnitud sólo se concibe, pues, referida a una determinada dirección y considerándola contenida en un ángulo sólido. 14
  • 15. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 MAGNITUDES INTENSIDAD LUMINOSA La intensidad luminosa se designa con la letra I y su unidad es la candela (cd) que se puede definir como 1/60 de la intensidad luminosa por cm2 del cuerpo negro a la temperatura de solidificación del platino (2 042 ºK). Expresando la intensidad de iluminación por medio de una fórmula I φ = candela ω (ca ) donde: I = intensidad luminosa en la dirección considerada, Φ = flujo luminoso contenido en el ángulo sólido, ω = valor del ángulo sólido. 15
  • 16. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 MAGNITUDES Nivel de iluminación Se denomina nivel de iluminación o iluminancia el flujo luminoso incidente por unidad de superficie y se simboliza por la letra E. Su unidad es el lux. Expresándolo por medio de una fórmula, será φ E S 16 UNIDAD Nº 1
  • 17. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 MAGNITUDES Nivel de iluminación El nivel de iluminación sobre una superficie situada perpendicularmente a la dirección de la radiación es directamente proporcional a la intensidad luminosa del foco e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que la separa del mismo. Expresándolo por medio de una fórmula, será E= I d2 donde: E = nivel de iluminación I = intensidad luminosa d2= distancia al cuadrado 17
  • 18. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 MAGNITUDES Nivel de iluminación Una fuente de luz con intensidad luminosa de 36 candelas determina, sobre un punto situado a 1 m de distancia, un nivel de iluminación de E= I 36 = 2 = 36lux(lx ) d2 1 Pero si el punto está situado a 2m, sólo obtendremos E= I 36 36 = 2 = = 9lux(lx ) 2 4 d 2 o sea una cuarta parte. El nivel de iluminación se puede medir con un aparato llamado luxómetro, formado por una célula fotoeléctrica, del tipo fotopila, que transforma la luz que incide sobre ella en energía eléctrica. 18
  • 19. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 MAGNITUDES Nivel de iluminación El nivel de iluminación se puede medir con un aparato llamado luxómetro, formado por una célula fotoeléctrica, del tipo fotopila, que transforma la luz que incide sobre ella en energía eléctrica. Diferentes tipos de Luxómetros 19
  • 20. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 MAGNITUDES Luminancia Es la magnitud que mide el brillo de los objetos iluminados o de las fuentes de luz, tal como son observados por el ojo. Se define como la intensidad luminosa por unidad de superficie aparente de una fuente de luz primaria (que emite luz) o secundaria (que refleja luz). La unidad oficial de luminancia es el NIT, y es la candela por metro cuadrado I L= S candelas = NIT 2 m 20
  • 21. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 RENDIMIENTO LUMINOSO Se denomina rendimiento luminoso de un foco el cociente que resulta de dividir el flujo que emite dicho foco y la potencia eléctrica absorbida. Como el flujo se mide en lúmenes (lm) y la potencia eléctrica en vatios (W) el rendimiento se expresará en lúmenes por vatio (lm/W). Rendimiento Luminoso η= Φ W Símbolo η Re n dim iento = Unidad: Lm / W Flujo lu min oso Potencia consumida 21
  • 22. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 NIVEL DE ILUMINACIÓN DE LOCALES Tareas y clases de local Iluminancia media en servicio (lux) Mínimo Recomendado Óptimo Zonas generales de edificios Zonas de circulación, pasillos 50 100 150 Escaleras, escaleras móviles, roperos, lavabos, almacenes y archivos 100 150 200 Aulas, laboratorios 300 400 500 Bibliotecas, salas de estudio 300 500 750 Oficinas normales, mecanografiado, salas de proceso de datos, salas de conferencias 450 500 750 Grandes oficinas, salas de delineación, CAD/CAM/CAE 500 750 1000 Comercio tradicional 300 500 750 Grandes superficies, supermercados, salones de muestras 500 750 1000 Trabajos con requerimientos visuales limitados 200 300 500 Trabajos con requerimientos visuales normales 500 750 1000 Trabajos con requerimientos visuales especiales 1000 1500 2000 Centros docentes Oficinas Comercios Industria (en general) 22
  • 23. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS INCANDESCENTES Estas lámparas consisten en un filamento que, al paso de la corriente eléctrica, alcanza gran temperatura poniéndose al rojo blanco (incandescente) y emitiendo radiaciones luminosas. La temperatura media que alcanza el filamento es del orden de 2000 ºC. Lámpara incandescente antigua, con filamento de carbono En la actualidad, técnicamente son muy ineficientes ya que el 90% de la electricidad que utilizan la transforman en calor. Bombilla actual Las partes de que se compone una lámpara incandescente (bombilla) son: 23
  • 24. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS INCANDESCENTES 1. Envoltura - ampolla de vidrio - bulbo 2. Gas inerte 3. Filamento de wolframio 4. Alambre de contacto (va al pie) 5. Alambre de contacto (va a la base) 6. Alambres de soporte 7. Soporte de vidrio 8. Base de contacto 9. Casquillo metálico (culote) 10.Pie de contacto eléctrico 11.Aislamiento 24
  • 25. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS INCANDESCENTES 1º Envoltura - ampolla de vidrio - bulbo Tiene por objeto, junto con el casquillo, aislar el filamento del medio ambiente, al tiempo que permite la evacuación del calor producido por el filamento. Las formas y tamaños de las ampollas dependen de las potencias y aplicaciones Las ampollas son, por lo general, de vidrio blando soplado, aunque en determinados casos se utilizan vidrios especiales e incluso cuarzo. 25
  • 26. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS INCANDESCENTES 2º Gas inerte Inicialmente el interior de la ampolla estaba al vacío. Pero actualmente está rellena de algún gas noble (normalmente kriptón) que evitan la combustión del filamento. 3º Filamento Es un elemento conductor de resistencia media que, al paso de la corriente eléctrica, se pone incandescente emitiendo luz. En la actualidad el elemento de uso exclusivo para filamentos es el tungsteno o wolfranio, cuya temperatura de fusión es de 3 400 ºC aproximadamente. La vida media de estas lámparas es de unas 1 000 horas. 26
  • 27. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS INCANDESCENTES 4º Alambre de contacto (va al pie) 5º Alambre de contacto (va a la base) 6º Alambres de soporte 7º Soporte de vidrio 8º Base de contacto 9º Casquillo Es un elemento cuya misión fundamental consiste en conectar la lámpara a la red de alimentación. Hay una gran variedad de formas y dimensiones de casquillos. En la mayor parte de las lámparas incandescentes los casquillos son roscados, utilizándose la rosca E14 para lámparas de vela y esfericas de poca potencia 25 y 40 W, E 27 para lámparas de potencia inferior a 300 W, y la rosca E‑40 o Goliath en lámparas de potencia superior. 10º Pie de contacto eléctrico 11º Aislamiento 27
  • 28. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA Las lámparas de descarga se fundan en el fenómeno de la luminiscencia Luminiscencia Cuando un electrón, con la suficiente velocidad, choca contra un átomo, es capaz de excitar ese átomo, haciendo pasar alguno de sus electrones a un nivel superior Los electrones elevados de nivel (que han ganado energía) en el átomo excitado retornan rápidamente a su posición inicial, devolviendo la energía que adquirieron en forma de radiaciones. Las radiaciones de los electrones pertenecientes a los átomos de algunos gases son visibles. Radiación de un electrón al volver a su capa 28
  • 29. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN UNIDAD Nº 1 MODULO Nº 3 LÁMPARAS DE DESCARGA LUMINISCENCIA POR DESCARGA ELÉCTRICA EN UN GAS Electrón libre Átomo de gas Electrodo - Tubo cerrado Catodo + Luminiscencia Los electrones libres existentes en el recinto son acelerados hacia el electrodo positivo. En su camino chocan con átomos del gas y producen el efecto descrito como luminiscencia 29
  • 30. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS FLUORESCENTES En principio, la fluorescencia es una propiedad que poseen determinadas sustancias, en virtud de la cual transforman las radiaciones que inciden sobre ellas en otras radiaciones de mayor longitud de onda 30
  • 31. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS FLUORESCENTES A. Patillas o pines de contacto. B. Electrodos. C. Filamento de tungsteno. D. Mercurio (Hg) líquido.< E. Átomos de gas argón (Ar). F. Capa o recubrimiento fluorescente de fósforo (P). Partes de un tubo fluorescente G. Tubo de descarga. de cristal. 31
  • 32. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS FLUORESCENTES Casquillos de conexión y electrodos Las lámparas fluorescentes lineales disponen de dos casquillos de conexión, situados uno a cada extremo del tubo y provistos de sendos pares de patillas, que están unidas eléctricamente con los electrodos. Los electrodos son de hilo de tungsteno arrollados Gas de relleno El interior de los tubos fluorescentes está ocupado por una cierta cantidad de argón a baja presión y una pequeña cantidad de mercurio. Al ser el argón muy ionizable, la primera descarga tiene lugar a través de él, generando una cierta cantidad de calor que permite vaporizar las gotitas de mercurio. Polvos fluorescentes Son los que transforman en luz visible las radiaciones ultravioleta producidas en la descarga. Son, por lo tanto, el elemento más importante de estas fuentes de luz, ya que aproximadamente un 90 % de la luz emitida por los tubos se debe a su acción. Entre los fósforos más utilizados, pueden citarse el halofosfato de calcio activado con antimonio, el silicato de calcio activado con plomo y el arseniato de magnesio activado con manganeso. 32
  • 33. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS FLUORESCENTES Potencia y tamaños Su forma es cilíndrica; los diámetros normales son de 16, 26 y 38 mm y las longitudes más comunes son de 600, 1.200 y 1.500 mm, que corresponden a los tubos estándar de 18-20, 36-40 y 58-65 W respectivamente. En la pared interna del tubo se encuentra depositada la capa de polvos fluorescentes. Tubo de 16 mm Ø Tubo de 26 mm Ø Tubo de 38 mm Ø 33
  • 34. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS FLUORESCENTES Componentes de un equipo fluorescente Balastros electrónicos Tubos fluorescentes compactos Cebador Reactancia o Balastro Inductivo 34
  • 35. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS FLUORESCENTES Componentes de un equipo fluorescente Balastro o Reactancia Inductiva Es un elemento indispensable para el encendido de tubos fluorescentes. Está formada por un arrollamiento de hilo de cobre esmaltado, sobre un núcleo magnético (de hierro). La finalidad dé este elemento es: Suministrar, para el arranque del arco en el tubo, una tensión superior a la de línea. Limitar la intensidad de corriente del arco a un valor adecuado para el tubo. Símbolo eléctrico del balastro o reactancia 35
  • 36. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS FLUORESCENTES Componentes de un equipo fluorescente Cebador Es el elemento auxiliar que sirve para el encendido o cebado de los tubos fluorescentes. Este elemento se compone de dos láminas, una de ellas bimetálica, situadas en el interior de una pequeña ampolla de vidrio llena de gas helio a baja presión, y un condensador, todo ello encerrado en un cilindro protector. Una vez la lámpara está en funcionamiento, la diferencia de potencial existente entre las dos láminas del cebador es insuficiente para hacerlo funcionar de nuevo. Símbolo del cebador 36
  • 37. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS FLUORESCENTES Componentes de un equipo fluorescente Balastro Electrónico Al igual al balastro inductivo es el elemento indispensable para hacer que un tubo fluorescente funcione, ya que realiza la misma función. El rendimiento que ofrece un balastro electrónico viene siendo en torno al 98%, mientras que uno inductivo es del 45%, que con el factor corregido llega al 85%. Otra característica que tienen es el no necesitar cebador ,por realizar el encendido electrónicamente. 37
  • 38. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS FLUORESCENTES Instalaciones de tubos fluorescentes Esquema de dos tubos de 18W en serie Instalación de un tubo 38
  • 39. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS FLUORESCENTES Instalaciones de tubos fluorescentes Esquema funcional de un equipo fluorescente 39 UNIDAD Nº 1
  • 40. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS DE MERCURIO DE ALTA PRESIÓN Tubo de descarga y soporte Eletrodos (tungsteno, con cavidades rellenas con torio, óxido de bario, etc.) Ampolla exterior Revestimientos de la ampolla Gases de relleno Tubo de descarga: gas inerte + mercurio Ampolla exterior: gas inerte (Argón) 40
  • 41. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS DE MERCURIO DE ALTA PRESIÓN Balasto Condensadoror R=10000 ohm Electrodos principales Se produce una descarga entre el electrodo principal y el auxiliar, la cual ioniza el gas en el tubo e inicia la descarga principal. El Hg sólido se volatiliza hasta alcanzar la presión de trabajo (1000-10000 mm Hg) 41
  • 42. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS DE MERCURIO DE ALTA PRESIÓN Rendimiento: 40 a 55 lm/w Vida útil: 15000 hs Reencendido: no instantáneo Estabilización: balasto Posición de funcionamiento Lámparas de mezcla o de luz mixta: – no necesitan balasto – tienen menor rendimiento (20-25 lm/W) 42
  • 43. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESIÓN En el tubo de descarga (de material cerámico resistente a muy altas temperatura) hay sodio, mercurio y un gas noble (ej. xenón) Emite en los amarillos y rojos Produce muy poco UV y por lo tanto los revestimientos externos son solo polvos blancos para disminuir el brillo del tubo. 43
  • 44. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESIÓN Poca tolerancia a la variación de la tensión Utilizan balasto, ignitor (tensiones de encendido > 1800 V) y condensador Estabilización: 5 a 7 minutos Reencendido: 15 minutos Rendimiento: 100 a 120 lm/w Vida útil: 12000 a 16000 hs La posición de funcionamiento es horizontal y admiten muy poca inclinación Alumbrado público y vial Alumbrado industrial Alumbrado de fachadas y monumentos 44
  • 45. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS DE SODIO DE ALTA PRESIÓN Semiparalelo o dependiente Serie Paralelo Esquemas de funcionamiento 45
  • 46. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS DE HALOGENUROS METÁLICOS Mayor rendimiento (80 lm/w) Mejor reproducción cromática Similar vida útil Este tipo de lámparas reproduce el color de los objetos iluminados mejor que lo hacen las de vapor de mercurio. Problemas: Más susceptibles a las variaciones de tensión de red Posición de funcionamiento limitada Reencendido más lento 46
  • 47. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 LÁMPARAS DE DESCARGA LÁMPARAS DE HALOGENUROS METÁLICOS Esquemas de funcionamiento 47 UNIDAD Nº 1
  • 48. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 COMPARATIVA DE RENDIMIENTOS 48
  • 49. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 DIODOS LED LED son las siglas en inglés para “Diodo Emisor de Luz” así que está claro por su nombre que es un dispositivo electrónico que emite luz Qué es un LED? Un diodo es el dispositivo semiconductor más simple que hay ¿Cómo funcionan? Algunos materiales, al ser sometidos a una corriente eléctrica, emiten luz. Esta luz es producida mediante el efecto fotoeléctrico Semiconductor Lente Conductores 49
  • 50. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 DIODOS LED COLORES La luz producida mediante el efecto fotoeléctrico tiene una frecuencia determinada (es decir, es de un sólo color), que depende del tipo de material Compuestos empleados en la construcción de LED. Compuesto Color Longitu. de onda Arseniuro de galio (GaAs) Infrarrojo 940nm Arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs) Rojo e infrarrojo 890nm Arseniuro fosfuro de galio (GaAsP) Rojo, naranja y amarillo 630nm Fosfuro de galio (GaP) Verde 555nm Nitruro de galio (GaN) Verde 525nm Seleniuro de zinc (ZnSe) Azul Nitruro de galio e indio (InGaN) Azul 450nm Carburo de silicio (SiC) Azul 480nm Diamante (C) Ultravioleta Silicio (Si) En desarrollo Los LED de luz blanca, en realidad son diodos azules con un recubrimiento de fósforo que produce luz amarilla 50
  • 51. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 DIODOS LED Ventajas de los diodos LED Producen más lúmenes por vatio que las bombillas incandescentes, esto es especialmente útil en dispositivos operados a baterías. Los LED puede producir luz de un color específico, sin la necesidad de utilizar filtros adicionales lo que ahorra peso y los hace mas eficientes. Cuando se utilizan en aplicaciones donde se requiere disminuir su potencia, los LED no cambian el tono de su color, a diferencia de las luces incandescentes que se tornan amarillas. Los LED no se ven afectados por ciclos rápidos de encendido y apagado, a diferencia de las luces fluorescentes o de HID (High Intensity Discharge) que requieren un largo tiempo relativamente, para volver a encenderse. Siendo dispositivos de estado sólido, son muy resistentes a impactos. Tienen extremadamente larga vida útil, algunos fabricantes estiman su duración en 50,000 horas, las lámparas incandescentes tienen alrededor de 1000 o 2000 horas de vida útil. 51
  • 52. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 DIODOS LED Desventajas de los LED Su desempeño esta estrechamente ligado a la temperatura corriendo el riesgo de sobrecalentarse y arruinarse. Su costo inicial es mayor que el de otros medios de iluminación como luz fluorescente o incandescente. Necesitan ser operados con la corriente correcta lo cual implica el uso de resistencias o fuentes de voltaje reguladas. Existe una creciente preocupación que los LEDs azules y blancos hoy en día son capaces de superar los limites de seguridad de los llamados “peligros de la luz azul” según los estándares ANSI/IESNA RP-27.1-05 para lámparas. 52 UNIDAD Nº 1
  • 53. ILUMINACIÓN ILUMINACIÓN MODULO Nº 3 UNIDAD Nº 1 DIODOS LED EL FUTURO Este tipo de diodos LED todavía son caros. Las lámparas de 3W, que pueden sustituir a una bombilla de 40W, cuestan alrededor de 35 €. El ahorro en el consumo y la duración no son suficientes motivos para que los consumidores se lancen a por ellas. Para elaborar bombillas hechas con LED no se emplea mercurio, al contrario de lo que sucede con las bombillas fluorescentes. Lámpara de LED con programador de color Lámpara PAR 38 de 12W 53