17.1.   MAGNITUDES LUMINOSAS DE LAS LAMPARAS ELECTRICAS.

17.2. TIPOS DE LAMPARAS ELECTRICAS.

17.3. PROYECTOS DE ALUMBRADOS DE INTERIORES.
MAGNITUDES LUMINOSAS DE LAS LAMPARAS
                          ELECTRICAS.

    La luz es una forma de energía que se transmite por medio de ondas
    electromagnéticas a una velocidad de unos 300.000km/s.




17.1.1. FLUJO LUMINOSO

  Es la cantidad de luz emitida por una fuente de luz dentro del espectro visible se
  representa por la letra griega Ф y su unidad de medida es el lumen ( im).
17.1.2. EFICACIA LUMINOSA

  La eficacia luminosa de una lámpara es el cociente entre el flujo luminoso emitido en
  lúmenes y la potencia consumida en vatios.



   Este dato será muy importante porque a la hora de seleccionar ( cuanto mayor sea la
   eficacia luminosa, menor será el consumo de energía eléctrica del sistema de alumbrado.)
   Su unidad de medida es el lm/w .


                                                             Eficacia
                                                             luminosa       =      IM
                                                                                   w
                                                                                 Im = lumen
                                                                                 W= potencia



    Una lámpara incandescente viene a tener una eficacia entre 8 y 20 IM/W mientras
    que una fluorescente puede alcanzar una eficacia entre 40 a 93 IM/W o las
    lámparas de sodio a baja presión que alcanzan una eficacia de 183 IM/W.
17.1.3.   INDICE DE REPRODUCION CROMATICO (IRC)

     El IRC indica le grado de calidad que poseen las fuentes        luminosas   para
     reproducir los colores lo más exactamente posible.



  Clasificación del índice de reproducción cromático (IRC) de una lámpara


            Índice de reproducción           Nivel de reproducción
                 cromático (IRC)                   cromático
              IRC de 85 a 100                       Excelente
               IRC de 70 a 84                        Bueno
               IRC de 40 a 69                      Aceptable
             IRC   menor de 40                      Limitado
17.1.4. TEMPERATURA DE COLOR (K)
   la temperatura de color se mide en grados          Kelvin (K)




                                    Luz fría                Luz cálida




                   1.800k       4.000k       5.500k     8.000k     12.000k    16.000k




                     FUENTE DE           LUZ              TEMPERATURA DE COLOR EN
                                                                     (K)
            Lámpara incandescente                                            2800
            Tubo fluorescente(blanco cálido)                                 3000
            Tubo fluorescente (blanco día)                                   4000
            Tubo fluorescente (luz de día)                                   6000
            Luz solar directa con el cielo despejado.                        6000
17.1.5. ILUMINANCIA O NIVEL DE ILUMINACION (E)

 Es el flujo luminoso recibido por una unidad de superficie : pudiendo decir que un 1metro
 cuadrado recibe un flujo luminoso de un lumen . Su unidad es el lux




                                         1 LUX = 1 LM                 Ф = flujo luminoso .
                                                          2           S = área de la superficie
                                                    1 M



                                          E = Ф
                                                S




Mediante el luxómetro es posible medir
el nivel de iluminación de un espacio .
ESPACIO       A ILUMINAR                           NIVEL DE
                                                                             ILUMINACION(LUX
                                                                             )
              iluminación mínima de servicio en espacios interiores                  20
               Almacenes exteriores y patios de almacenamiento                       30
              Pasillos exteriores ,plataformas aparcamientos cerrados                50
             Zonas de circulación en industrias ,depósitos y almacenes              150
              Iluminación mínima de servicio para locales cerrados                  200
             Salas de dibujo o oficina con maquinas de contabilidad                 750
     Trabajos minuciosos o muy pequeños , partes muy pequeñas de maquinas          2000
Actividad resuelta 17.1

Una biblioteca recibe en la superficie de lectura flujo luminoso de 16500lm .determinar el
nivel de iluminación conseguido si el local posee unas dimensiones de 11m de largo por
5 de ancho.


Datos
                                                          16500
Im = 16500                         E = Ф
                                                  =       11 × 5 = 300 lux
Ancho=5m
Largo=11m                                 S
TIPOS DE LAMPARAS

  Las lámparas tienen la misión de transformar la energía eléctrica en energía luminosa.



17.2.1. LAMPARAS INCANDESCENTES

 Su funcionamiento es muy sencillo : al atravesar la corriente un filamento resistivo
 este alcanza una gran temperatura (unos 2000 C ) poniéndose en rojo blanco . O sea
 incandescente es lo que provoca una emisión de radiaciones luminosas.



                                                         Potencia (w)        Flujo
                                                                         luminoso (lm)
                                                              25               120
                                                              40               430
                                                              60               730
                                                              100             1380
                                                              200             3000
                                                              500             8400
17.2.2.   LAMPARAS INCANDESCENTES CON HALOGENOS

  Son parecidas a las incandescentes pero se construyen de tal forma que tengan mayor
  vida y eficacia luminosa .


  En este tipo de lámpara se introduce en la ampolla un elemento halógeno ,como el yodo
  en combinación con los clásicos gases nobles.



                                                           Con este tipo se puede
                                                           obtener temperatura de color
                                                           de unos 3000k(luz calida)y
                                                           una eficacia luminosa de
                                                           20im/w reproduce
                                                           perfectamente los colores.




                   no se debe tocar con los dedos estas lámparas ya que la grasa que
                   queda en la ampolla con la alta temperatura puede desvitrificar el
                   cuarzo en consecuencia puede romperse la ampolla.
17.2.3. LAMPARAS FLUORESCENTES
 El funcionamiento de la alampara fluorescente difiere totalmente de las incandescentes en las primeras la
 corriente debe atravesar un gas o un vapor metálico que esta encerrado en un tubo , donde se
 desprende luz a baja temperatura.
17.2..4 LAMPARAS FLUORESCENTES COMPACTAS O DE BAJO CONSUMO


  Llevan incorporado el equipo de arranque y disponen de un casquillo E27
  para ser conectados a los portalámparas clásicos de los incandescentes.
  Potencias entre 5 y 60w


LAMPARAS                   9W         11W           13W            17W
FLUORESCENT
ES                         28 LM/W    36LM/W        46LM/W         68LM/W
COMPACTAS



LAMPARAS                   25W        40W           60W            75W
INCANDESCE
NTES                       10LM/W     12LM/W        13LM/W         14LM/W
17.2.5. LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO DE COLOR CORREGIDO

   En estas lámparas la descarga se realiza atraves de una atmosfera de vapor de
   mercurio .
Necesitan de un equipo de arranque
El rendimiento es de 40 a 60lm/w
Vida útil entre 8000 y 16000 horas
Tiempo de encendido entre 4 y 5 minutos
IRC de 40 a 60
Potencias entre 50 y 2000w
Temperatura de color: 3500/4500k
Tiempo de reencendido entre 3 y 6 minutos

Es muy utilizado en garajes, zonas
de almacenaje, estaciones de servicio,
aeropuertos, zonas deportivas, calles
comerciales y carreteras, etc.




 El encendido de estas lámparas se hace directamente con la tensión de red y con la
 ayuda del electrodo auxiliar pero una ves encendido la lámpara es necesario limitar la
 tensión sobre ella . para lo que se suele conectar una reactancia en serie para
 compensar el factor de potencia se conecta un condensador en paralelo .
17.2.6. LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO CON HALOGENUROS METALICOS
 Son básicamente iguales alas anteriores al introducir halogenuros metálicos en el interior
 de tubo se consigue un mayor eficacia luminosa y una fiel reproducción a los colores.




    Eficacia luminosa 65lm/w a
    90lm/w
    Vida útil larga 6000 y 10000
    horas
    Tiempo de encendido es
    lento entre 3 y 10min al igual
    que el reencendido
    IRC de 60 a 85
    Potencias entre 250 y
    5000w
    Temperatura de color:
    4000/6000k


    El encendido de estas lámparas es lento Para el funcionamiento de este tipo de
    lámparas es necesaria la aplicación de tensiones de encendido muy elevadas (1,5 a 5kv)
    para lo que se utilizan arrancadores especiales en combinación con reactancias de alto
    carácter inductivo.
17.2.7. LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE ALTA PRECION


   La descarga se realiza a través de vapor de sodio de alta presión con lo que se
   consigue levantar bastante el rendimiento luminoso (60 a 130 lm/w)




    Los nuevos desarrollos consiguen elevar el IRC entre 65 y80 lo que unido a su larga
    vida útil 12000horas los ase ideales para alumbrado publico ,zonas peatonales .
17.2.6. LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO A BAJA PRESION
 Son básicamente iguales alas anteriores al introducir vapor de sodio a baja presion en el
 interior del tubo se consigue muy alta eficacia luminosa pero a cambio se consigue una muy baja
 temperatura de color




       eficacia luminosa 100lm/w a 200lm/w
       IRC es nulo
       potencias va de 18 a 1300w
       temperatura de color: 1800k
       para el encendido requiere una tensión relativamente elevada de
       400-600 voltios para lo que se puede utilizar un autotransformador o un
       arrancador
17.2.8. LAMPARAS DE DESCARGA DE GAS A BAJA PRECION POR INDUCION


    Estas lámparas constan de un tubo con gas a baja precion donde se sustituyen los
    electrodos por una antena . Esta antena es alimentada por u generador externo de
    alta frecuencia ( 250 KHz) con el fin de generar un campo magnético dentro del gas.




    La luz que producen es blanca ,de alta calidad y agradable con alto confort visual
    se utilizan en túneles y techos de naves.
17.2.9. LAMPARAS         CON LEDS


  los leds (diodes emisores de luz o light emitting diodes ) son lámparas de
  estado solido construidas a base de semiconductores unido a dos terminales catado
  y anado no poseen ni filamento ni gas .




  VENTAJAS:

  alta eficacia luminosa
  generan muy poco calor
  alta resistencia a los golpes y
  vibraciones
  larga vida de 50000 a
  10000horas




  Es posible la fabricación de
  varios colores porque se fabrica
  con un chip reflector.
17.3 PROYECTOS DE ALUMBRADO DE INTERIORES


   para llevar acabo la iluminación de un determinado espacio debemos tener en cuenta diferentes
   aspectos .la actividad que se va a realizar en dicho espacio. los sistemas de alumbrado que se
   pueden utilizar son :



iluminación general: se consigue
colocando las iluminarias simétricamente
en el techo. el resultado es una
distribución uniforme de la luz en la zona a
iluminar

Iluminación localizada: consiste en situar
luminarias a poca distancia consiguiendo
un alto nivel de iluminación en zonas de
trabajo

Iluminación general localizada : consiste
en dotar a las áreas generales de paso de
una iluminación general añadiendo una
iluminación localizada de esta forma se
consigue un ahorro considerable de
energía.
Alumbrado
                                Alumbrado                                     semiindirecto: la
  Alumbrado directo:                               Alumbrado indirecto:
                         semidirecto: la mayor                              mayor parte del flujo
todo el flujo luminoso                             todo el flujo luminoso
                            parte del flujo se                               luminoso se dirige
 se proyecta sobre el                              se proyecta sobre el
                         dirige hacia el techo y                             hacia el techo y el
   plano de trabajo                                         techo
                               las paredes                                  resto se dirige hacia
                                                                             el plano de trabajo
El flujo útil total que se requiere para iluminar un local se obtiene mediante el producto
del nivel de iluminación al alcanzar por la superficie total .


                           ФU = E * S
Existen diferentes factores que asen que el flujo luminoso no produzcan la iluminación
deseada de esta forma para calcular el flujo total que debe emitir las lámparas habrá
que tener en cuenta el rendimiento total de iluminación Ƞi.

                                 Фt = Фu
                                           Ƞi

  Para determinar el numero de lámparas a utilizar tenemos que tener el flujo
  luminoso que deben aportar las lámparas entre el flujo luminoso que aporta cada
  lámpara .



                               n = Фt
                                   Фι

Tipos de lamparas

  • 1.
    17.1. MAGNITUDES LUMINOSAS DE LAS LAMPARAS ELECTRICAS. 17.2. TIPOS DE LAMPARAS ELECTRICAS. 17.3. PROYECTOS DE ALUMBRADOS DE INTERIORES.
  • 2.
    MAGNITUDES LUMINOSAS DELAS LAMPARAS ELECTRICAS. La luz es una forma de energía que se transmite por medio de ondas electromagnéticas a una velocidad de unos 300.000km/s. 17.1.1. FLUJO LUMINOSO Es la cantidad de luz emitida por una fuente de luz dentro del espectro visible se representa por la letra griega Ф y su unidad de medida es el lumen ( im).
  • 3.
    17.1.2. EFICACIA LUMINOSA La eficacia luminosa de una lámpara es el cociente entre el flujo luminoso emitido en lúmenes y la potencia consumida en vatios. Este dato será muy importante porque a la hora de seleccionar ( cuanto mayor sea la eficacia luminosa, menor será el consumo de energía eléctrica del sistema de alumbrado.) Su unidad de medida es el lm/w . Eficacia luminosa = IM w Im = lumen W= potencia Una lámpara incandescente viene a tener una eficacia entre 8 y 20 IM/W mientras que una fluorescente puede alcanzar una eficacia entre 40 a 93 IM/W o las lámparas de sodio a baja presión que alcanzan una eficacia de 183 IM/W.
  • 4.
    17.1.3. INDICE DE REPRODUCION CROMATICO (IRC) El IRC indica le grado de calidad que poseen las fuentes luminosas para reproducir los colores lo más exactamente posible. Clasificación del índice de reproducción cromático (IRC) de una lámpara Índice de reproducción Nivel de reproducción cromático (IRC) cromático IRC de 85 a 100 Excelente IRC de 70 a 84 Bueno IRC de 40 a 69 Aceptable IRC menor de 40 Limitado
  • 5.
    17.1.4. TEMPERATURA DECOLOR (K) la temperatura de color se mide en grados Kelvin (K) Luz fría Luz cálida 1.800k 4.000k 5.500k 8.000k 12.000k 16.000k FUENTE DE LUZ TEMPERATURA DE COLOR EN (K) Lámpara incandescente 2800 Tubo fluorescente(blanco cálido) 3000 Tubo fluorescente (blanco día) 4000 Tubo fluorescente (luz de día) 6000 Luz solar directa con el cielo despejado. 6000
  • 6.
    17.1.5. ILUMINANCIA ONIVEL DE ILUMINACION (E) Es el flujo luminoso recibido por una unidad de superficie : pudiendo decir que un 1metro cuadrado recibe un flujo luminoso de un lumen . Su unidad es el lux 1 LUX = 1 LM Ф = flujo luminoso . 2 S = área de la superficie 1 M E = Ф S Mediante el luxómetro es posible medir el nivel de iluminación de un espacio .
  • 7.
    ESPACIO A ILUMINAR NIVEL DE ILUMINACION(LUX ) iluminación mínima de servicio en espacios interiores 20 Almacenes exteriores y patios de almacenamiento 30 Pasillos exteriores ,plataformas aparcamientos cerrados 50 Zonas de circulación en industrias ,depósitos y almacenes 150 Iluminación mínima de servicio para locales cerrados 200 Salas de dibujo o oficina con maquinas de contabilidad 750 Trabajos minuciosos o muy pequeños , partes muy pequeñas de maquinas 2000 Actividad resuelta 17.1 Una biblioteca recibe en la superficie de lectura flujo luminoso de 16500lm .determinar el nivel de iluminación conseguido si el local posee unas dimensiones de 11m de largo por 5 de ancho. Datos 16500 Im = 16500 E = Ф = 11 × 5 = 300 lux Ancho=5m Largo=11m S
  • 8.
    TIPOS DE LAMPARAS Las lámparas tienen la misión de transformar la energía eléctrica en energía luminosa. 17.2.1. LAMPARAS INCANDESCENTES Su funcionamiento es muy sencillo : al atravesar la corriente un filamento resistivo este alcanza una gran temperatura (unos 2000 C ) poniéndose en rojo blanco . O sea incandescente es lo que provoca una emisión de radiaciones luminosas. Potencia (w) Flujo luminoso (lm) 25 120 40 430 60 730 100 1380 200 3000 500 8400
  • 9.
    17.2.2. LAMPARAS INCANDESCENTES CON HALOGENOS Son parecidas a las incandescentes pero se construyen de tal forma que tengan mayor vida y eficacia luminosa . En este tipo de lámpara se introduce en la ampolla un elemento halógeno ,como el yodo en combinación con los clásicos gases nobles. Con este tipo se puede obtener temperatura de color de unos 3000k(luz calida)y una eficacia luminosa de 20im/w reproduce perfectamente los colores. no se debe tocar con los dedos estas lámparas ya que la grasa que queda en la ampolla con la alta temperatura puede desvitrificar el cuarzo en consecuencia puede romperse la ampolla.
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    17.2.3. LAMPARAS FLUORESCENTES El funcionamiento de la alampara fluorescente difiere totalmente de las incandescentes en las primeras la corriente debe atravesar un gas o un vapor metálico que esta encerrado en un tubo , donde se desprende luz a baja temperatura.
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    17.2..4 LAMPARAS FLUORESCENTESCOMPACTAS O DE BAJO CONSUMO Llevan incorporado el equipo de arranque y disponen de un casquillo E27 para ser conectados a los portalámparas clásicos de los incandescentes. Potencias entre 5 y 60w LAMPARAS 9W 11W 13W 17W FLUORESCENT ES 28 LM/W 36LM/W 46LM/W 68LM/W COMPACTAS LAMPARAS 25W 40W 60W 75W INCANDESCE NTES 10LM/W 12LM/W 13LM/W 14LM/W
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    17.2.5. LAMPARAS DEVAPOR DE MERCURIO DE COLOR CORREGIDO En estas lámparas la descarga se realiza atraves de una atmosfera de vapor de mercurio . Necesitan de un equipo de arranque El rendimiento es de 40 a 60lm/w Vida útil entre 8000 y 16000 horas Tiempo de encendido entre 4 y 5 minutos IRC de 40 a 60 Potencias entre 50 y 2000w Temperatura de color: 3500/4500k Tiempo de reencendido entre 3 y 6 minutos Es muy utilizado en garajes, zonas de almacenaje, estaciones de servicio, aeropuertos, zonas deportivas, calles comerciales y carreteras, etc. El encendido de estas lámparas se hace directamente con la tensión de red y con la ayuda del electrodo auxiliar pero una ves encendido la lámpara es necesario limitar la tensión sobre ella . para lo que se suele conectar una reactancia en serie para compensar el factor de potencia se conecta un condensador en paralelo .
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    17.2.6. LAMPARAS DEVAPOR DE MERCURIO CON HALOGENUROS METALICOS Son básicamente iguales alas anteriores al introducir halogenuros metálicos en el interior de tubo se consigue un mayor eficacia luminosa y una fiel reproducción a los colores. Eficacia luminosa 65lm/w a 90lm/w Vida útil larga 6000 y 10000 horas Tiempo de encendido es lento entre 3 y 10min al igual que el reencendido IRC de 60 a 85 Potencias entre 250 y 5000w Temperatura de color: 4000/6000k El encendido de estas lámparas es lento Para el funcionamiento de este tipo de lámparas es necesaria la aplicación de tensiones de encendido muy elevadas (1,5 a 5kv) para lo que se utilizan arrancadores especiales en combinación con reactancias de alto carácter inductivo.
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    17.2.7. LAMPARAS DEVAPOR DE SODIO DE ALTA PRECION La descarga se realiza a través de vapor de sodio de alta presión con lo que se consigue levantar bastante el rendimiento luminoso (60 a 130 lm/w) Los nuevos desarrollos consiguen elevar el IRC entre 65 y80 lo que unido a su larga vida útil 12000horas los ase ideales para alumbrado publico ,zonas peatonales .
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    17.2.6. LAMPARAS DEVAPOR DE SODIO A BAJA PRESION Son básicamente iguales alas anteriores al introducir vapor de sodio a baja presion en el interior del tubo se consigue muy alta eficacia luminosa pero a cambio se consigue una muy baja temperatura de color eficacia luminosa 100lm/w a 200lm/w IRC es nulo potencias va de 18 a 1300w temperatura de color: 1800k para el encendido requiere una tensión relativamente elevada de 400-600 voltios para lo que se puede utilizar un autotransformador o un arrancador
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    17.2.8. LAMPARAS DEDESCARGA DE GAS A BAJA PRECION POR INDUCION Estas lámparas constan de un tubo con gas a baja precion donde se sustituyen los electrodos por una antena . Esta antena es alimentada por u generador externo de alta frecuencia ( 250 KHz) con el fin de generar un campo magnético dentro del gas. La luz que producen es blanca ,de alta calidad y agradable con alto confort visual se utilizan en túneles y techos de naves.
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    17.2.9. LAMPARAS CON LEDS los leds (diodes emisores de luz o light emitting diodes ) son lámparas de estado solido construidas a base de semiconductores unido a dos terminales catado y anado no poseen ni filamento ni gas . VENTAJAS: alta eficacia luminosa generan muy poco calor alta resistencia a los golpes y vibraciones larga vida de 50000 a 10000horas Es posible la fabricación de varios colores porque se fabrica con un chip reflector.
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    17.3 PROYECTOS DEALUMBRADO DE INTERIORES para llevar acabo la iluminación de un determinado espacio debemos tener en cuenta diferentes aspectos .la actividad que se va a realizar en dicho espacio. los sistemas de alumbrado que se pueden utilizar son : iluminación general: se consigue colocando las iluminarias simétricamente en el techo. el resultado es una distribución uniforme de la luz en la zona a iluminar Iluminación localizada: consiste en situar luminarias a poca distancia consiguiendo un alto nivel de iluminación en zonas de trabajo Iluminación general localizada : consiste en dotar a las áreas generales de paso de una iluminación general añadiendo una iluminación localizada de esta forma se consigue un ahorro considerable de energía.
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    Alumbrado Alumbrado semiindirecto: la Alumbrado directo: Alumbrado indirecto: semidirecto: la mayor mayor parte del flujo todo el flujo luminoso todo el flujo luminoso parte del flujo se luminoso se dirige se proyecta sobre el se proyecta sobre el dirige hacia el techo y hacia el techo y el plano de trabajo techo las paredes resto se dirige hacia el plano de trabajo
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    El flujo útiltotal que se requiere para iluminar un local se obtiene mediante el producto del nivel de iluminación al alcanzar por la superficie total . ФU = E * S Existen diferentes factores que asen que el flujo luminoso no produzcan la iluminación deseada de esta forma para calcular el flujo total que debe emitir las lámparas habrá que tener en cuenta el rendimiento total de iluminación Ƞi. Фt = Фu Ƞi Para determinar el numero de lámparas a utilizar tenemos que tener el flujo luminoso que deben aportar las lámparas entre el flujo luminoso que aporta cada lámpara . n = Фt Фι