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ACADEMIA DE ESTUDIOS ESPECIALIZADOS EN COMPUTACION

NOMBRE: Eudes Tema Ramirez CURSO: computación CATEDRÁTICO: Sandra Ralda GRADO:5to. CARRERA:Electricidad SECCIÓN:“A”


INTRODUCCION En el siguiente trabajo investigamos parte De lo que son los tipos de lámparas eléctricas, Así como también proyectos de alumbrado.


LÁMPARAS ELÉCTRICAS 1. LÁMPARAS INCANDESCENTES 2. LÁMPARAS INCANDESCENTES CON HOLAGENOS 3. LAMPARAS FLOURESCENTES 4. LAMPARAS FLOURESCENTES COMPACTAS O DE BAJO CONSUMO 5. LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO DE COLOR CORREGIDO 6. LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO CON HALOGENUROS METALICOS 7. LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE ALTA PRESION 8. LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO A BAJA PRESION 9. LAMPARAS DE DESCARGA DE GAS A BAJA PRESION POR INDUCCION 10. LAMPARAS CON LEDS


Historia de la lámpara incandescente La historia de la lámpara incandescente, uno de los inventos más utilizados por el hombre desde su creación hasta principios del siglo XXI, incluye los avances tecnológicos como las interminables disputas respecto a un sinfín de patentes correspondientes al invento.1 Así, aunque el invento de la lámpara incandescente se le atribuye a Thomas Edison, él solo fue el primero en patentar, el 27 de enero de 1880, con el número 285.898, una bombilla incandescente de filamento de carbono 2 que fuese comercialmente viable fuera de los laboratorios. 3 4 La principal ventaja de la bombilla de Edison, frente a la de su rival más próximo, y futuro socio, Joseph Swan, que había patentado una bombilla un año antes,5 fue que Edison había conseguido crear un vacío total, con lo que daba una vida de 40 horas a la bombilla frente a las 13 horas que duraba la bombilla de Swan, por no haber conseguido ese vacío total.6 En 2009, una Directiva de la Unión Europea estableció un plazo para que en los estados miembros dejaran de fabricar y comercializar lámparas incandescentes. El 1 de septiembre de 2009 se prohibió la fabricación y distribución de lámparas de potencia igual o superior a 100 W y el 1 de septiembre de 2010 las lámparas de 75 W. Un año después, el 1 de septiembre de 2011, las lámparas de 60 W y, por último, el 1 de septiembre de 2012 se retiraron las lámparas de 40 y 25 W.7 Las lámparas incandescentes están siendo sustituidas por opciones más eficientes, como las lámparas fluorescentes compactas y las basadas en tecnología LED.

Una BULBLIGHT, o lámpara de incandescencia es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento por efecto Joule de un filamento metálico, en concreto de wolframio, hasta ponerlo al rojo blanco, mediante el paso de corriente eléctrica


El alemán Heinrich Goebel ya había registrado su propia bombilla incandescente en 1855, mucho antes por tanto que Thomas Edison. Tiempo después, pero siempre antes que a Edison, el 11 de julio de 1874 se le concedió al ingeniero ruso Alexander Lodygin la patente nº 1619 para una bombilla incandescente. El inventor ruso utilizó un filamento de carbono Heinrich GoebelAlexander Lodygin

La bombilla es uno de los inventos más utilizados por el hombre desde su creación hasta la fecha. Según una lista de la revista Life es la segunda invención más útil del siglo XIX La comercialización de la bombilla por parte de la compañía de Edison estuvo plagada de disputas por las patentes con sus competidores


Aunque el primero en usar el término «lámpara incandescente» fue William Robert Grove, en un artículo publicado en 1840, en Philosophical Magazine, en el cual describía un experimento con dos hilos de cobre dentro de un vaso invertido,8 el invento había sido desarrollado en 1802 por Humphry Davy, cuando consiguió crear luz utilizando un hilo de platino, demonstrándolo ante laRoyalSociety en 1809.9 En 1820, Warren de la Rue, utilizando un espiral de platino, hizo lo que se considera el primer intento de conseguir la incandescencia en una cámara sin aire, 10 y en 1840, patenta su lámpara incandescente con filamento de platino. 9 En 1835, James Bowman Lindsay desarrolló una lámpara incandescente. 9 En 1841, Frederick de Moleyns, utilizando dos hilos de platino, 11 hizo lo mismo dentro de una bombilla de cristal al vacío,12 siendo el primero en patentar una lámpara incandescente. 13 9


En 1945, John Starr obtuvo un patente para una lámpara incandescente de filamento de carbono.9 Fue una demostración pública de una lámpara incandescente patentada con un filamento de metal realizada por el estadounidense William Staite 14 ante la SunderlandAthenaeum, en Inglaterra, en 1845, que inspiraría a uno de los más importantes rivales de Edison, Joseph Swan, a dedicarse a investigar el tema.8 En 1846, John Daper patentó una lámpara incandescente con filamento de platino 15 En 1850, Edward G. Shepard construyó una lámpara con filamento de carbono.16 En 1855, el alemán Heinrich Goebel utilizó el bambú carbonizado como filamento para su propia bombilla incandescente,17 mucho antes por tanto que Edison. En 1856, el francés C. de Chagny patentó una lámpara incandescente para usar en las minas. 18 En 1872, el ruso Alexander Lodygin desarrolló una bombilla incandescente lleno de nitrógeno y con filamento de grafito.19 Poco después, el 11 de julio de 1874 se le concedió la patente nº 1619 para una bombilla incandescente con filamento de carbono El 18 de diciembre de 1878, Joseph Swan presentó su invento ante la Literary and PhilosophicalSociety of Newcastle uponTyne. Sin embargo, no lo patentaría hasta un año después al entender que se trataba de una tecnología que estaba ya en el dominio público.8

Lámpara halógena

Aspecto interior de una lámpara de halógeno encendida a la que se ha quitado la ampolla protectora de cristal.


La lámpara halógena es una variante de la lámpara incandescente con un filamento de tungsteno dentro de un gas inerte y una pequeña cantidad dehalógeno (como yodo o bromo). El filamento y los gases se encuentran en equilibrio químico, mejorando el rendimiento del filamento y aumentando su vida útil. El vidrio se substituye por un compuesto de cuarzo, que soporta mucho mejor el calor (lo que permite lámparas de tamaño mucho menor, para potencias altas).


Algunas de estas lámparas funcionan a baja tensión (por ejemplo 12 voltios), por lo que requieren de un transformador para su funcionamiento. La lámpara halógena tiene un rendimiento un poco mejor que la incandescente: 18, 22 lm/W y su vida útil se aumenta hasta las 2.000 y 4.000 horas de funcionamiento.

Principio de funcionamiento Al tener el filamento de tungsteno contenido en un gas inerte y una pequeña cantidad de halógeno, hace que la combinación de los gases halógenos y el filamento de tungsteno genere una reacción química conocida como ciclo de halógeno, que aumenta la vida útil del filamento y evita el oscurecimiento de la bombilla ya que vuelve a depositar el tungsteno sobre el filamento en el interior de la bombilla. Debido a esto, una lámpara de halógeno puede funcionar a una temperatura superior a una lámpara llena de gas similar potencia y vida útil. Al tener una temperatura de trabajo más elevada da luz de una más alta temperatura de color. Esto, por otra parte, le da una mayor eficacia luminosa (10-30 lm /

W). Espectro Como todas las lámparas incandescentes, una lámpara halógena produce un espectro continuo de la luz, de cerca del ultravioleta hacia el infrarrojo profundo. 1 Dado que el filamento de lámpara puede operar en una temperatura más alta que una lámpara no-halógena, el espectro se torna hacia azul, produciendo luz con una temperatura de color altamente efectiva. Seguridad

Precauciones La elevada temperatura que alcanzan obliga a tomar precauciones para evitar quemaduras si se manipulan encendidas. Asi mismo, debe evitarse tocar la ampolla de una de ellas con los dedos, ya que la grasa presente en la piel, al calentarse puede dañar (desvitrificar) el cuarzo hasta el punto incluso de destruir la lámpara (por ello, numerosas lámparas halógenas llevan otra ampolla de cristal sobre la propia, permitiendo así su manipulación). 2


Luminaria fluorescente

Bulbos fluorescentes en paralelo. La luminaria fluorescente, también denominada tubo fluorescente, aunque su efecto se basa exactamente en la fosforescencia, es unaluminaria que cuenta con una lámpara de vapor de mercurio a baja presión y que es utilizada normalmente para la iluminación doméstica e industrial. Su gran ventaja frente a otro tipo de lámparas, como las incandescentes, es su eficiencia energética. Está formada por un tubo o bulbo fino de vidrio revestido interiormente con diversas sustancias químicas compuestas llamadas fósforos, aunque generalmente no contienen el elemento químico fósforo y no deben confundirse con él. Esos compuestos químicos emiten luz visible al recibir una radiación ultravioleta. El tubo contiene además una pequeña cantidad de vapor de mercurio y un gas inerte, habitualmente argóno neón, a una presión más baja que la presión atmosférica. En cada extremo del tubo se encuentra un filamento hecho de tungsteno, que al calentarse al rojo contribuye a la ionización de los gases.

Historia El más antiguo antecedente de la iluminación fluorescente posiblemente sea el experimento realizado y descrito en 1707 por Francis Hauksbee, quien generó por ionización electrostática del vapor de mercurio una luz azulada que alcanzaba para leer un escrito. Posteriormente el físico alemán Heinrich Geissler construyó en 1856 un dispositivo mediante el cual obtuvo una luz de brillo azulado a partir de un gas enrarecido encerrado en un tubo y excitado con una bobina de inducción. Debido a su forma, este dispositivo pasó a llamarse Tubo de Geissler. En la Feria Mundial de 1893 fueron mostrados dispositivos fluorescentes desarrollados por Nikola Tesla.


En 1891, el inventor estadounidense Daniel McFarlane Moore comenzó a realizar experimentos con tubos de descarga gaseosa. Creó así en 1894 la Lámpara Moore, que se trataba de una lámpara comercial que competía con las bombillas de luz incandescentes inventadas por su antiguo jefe Thomas Alva Edison. Estas lámparas que contenían nitrógeno y dióxido de carbonoemitían luz blanca y rosada respectivamente, y tuvieron un éxito moderado. Sería en 1904, cuando las primeras de estas lámparas fueron instaladas en unos almacenes de la ciudad estadounidense de Newark. Como las labores de instalación, mantenimiento y reparación de estas lámparas eran dificultosas, no tuvieron éxito. 1 2 3 En 1901, Peter Cooper Hewitt demostró su lámpara de vapor de mercurio, la cual emitía luz de coloración verde-azulada, que era inapropiada para la mayoría de los usos prácticos. Sin embargo, su diseño fue muy cercano al de las lámparas actuales, además de tener mayor eficiencia que sus similares incandescentes. En 1926, Edmund Germer, Friedrich Meyer y Hans Spanner propusieron incrementar la presión del gas dentro del tubo y recubrirlo internamente con un polvo fluorescente que absorbiera la radiación ultravioleta emitida por un gas en estado de plasma, y la convirtiera en una luz blanca más uniforme. La idea fue patentada al año siguiente y posteriormente la patente fue adquirida por la empresa estadounidense General Electric y bajo la dirección de George E. Inman la hizo disponible para el uso comercial en 1938. 4 Los conocidos tubos rectos y de encendido por precalentamiento se mostraron por primera vez al público en la Feria Mundial de New York en el año 1939. Desde entonces, los principios de funcionamiento se han mantenido inalterables, salvo las tecnologías de manufactura y materias primas usadas, lo que ha redundado en la disminución de precios y ha contribuido a popularizar estas lámparas en todo el mundo. Funcionamiento En la figura de arriba se distinguen, aparte de la propia lámpara, dos elementos fundamentales: el cebador (también llamado arrancador o partidor) y el balasto, que provee reactancia inductiva. En algunos países que hablan español se emplean aún sus sinónimos ingleses starter y ballast. El cebador, partidor o arrancador está formado por una pequeña ampolla de cristal que contiene gases a baja presión (neón, argón y gas de mercurio) y en cuyo interior se halla un contacto formado por una lámina bimetálica doblada en "U". En paralelo con este contacto hay un condensador destinado al doble efecto de actuar de amortiguador de chispa o apagachispas, y de absorber la radiación de radiofrecuencias que pudiesen interferir con receptores de radio, TV o comunicaciones. La presencia de este condensador no es imprescindible para el funcionamiento del tubo fluorescente, pero ayuda bastante a aumentar la vida útil del contacto del par bimetálico cuando es sometido a trabajar con altas corrientes y altas tensiones. Tanto el cebador como la luminaria acortan su vida útil cuanto más veces se la enciende, por esta razón se recomienda usar la iluminación fluorescente en regímenes continuos y no como iluminación intermitente. El elemento que provee reactancia inductiva se llama balasto o balastro, aunque en algunos países se lo denomina incorrectamente reactancia, que en realidad es el nombre de la magnitud eléctrica que provee, no del elemento. Técnicamente es un reactor que está constituido por una bobina de alambre de cobre esmaltado, enrollada sobre un núcleo de chapas de hierro o deacero eléctrico. El término balasto no debe ser confundido con su homónimo, el material usado en la construcción de vías de ferrocarril.


Al aplicar la tensión de alimentación, los gases contenidos en la ampolla del cebador se ionizan, con lo que aumenta su temperatura lo suficiente para que la lámina bimetálica se deforme, haga contacto cerrando el circuito, lo que hará que los filamentos de los extremos del tubo se calienten al rojo vivo, y esto comienza la ionización de los gases en la vecindad de los filamentos. Al cerrarse el contacto el cebador se apaga y sus gases vuelven a enfriarse, por lo que un par de segundos después el contacto se abre nuevamente. Esta apertura trae como consecuencia que el campo magnético creado en la reactancia inductiva desaparezca bruscamente, lo que trae como consecuencia, de acuerdo con la ley de inducción de Faraday,5 la generación de un pico de alta tensión (autoinducción) que termina de ionizar los gases. Se forma plasma conductor dentro de todo el tubo fluorescente y, por lo tanto, lo atraviesa una corriente de electrones que interactúa con los átomos de Hg, Ar y Ne, excitándolos, los que emitirán luz al desexcitarse, principalmente en la región del ultravioleta (UV). El voltaje aplicado a los filamentos y al tubo es pulsante, porque la tensión eléctrica que alimenta el circuito es corriente alterna de 50 Hz (en Europa,...) o de 60 Hz (en USA, Japón,...). Los filamentos poseen inercia térmica, pero el plasma no, lo que produce un veloz parpadeo en la luz emitida, que puede molestar a algunas personas, producir dolor de cabeza y hasta convulsiones a quienes sufren de epilepsia. Este fenómeno se minimiza al disponer los tubos en grupos, alimentados cada tubo desde fases distintas y con rejillas de dispersión estroboscópica. Los filamentos, al calentarse, desprenden electrones que, junto con el pico de autoinducción, ionizan los gases que llenan el tubo; se forma así un plasma que conduce la electricidad. Este plasma excita los átomos del vapor de mercurio que, al desexcitarse, emiten luz visible y ultravioleta. Estos filamentos están recubiertos por una especie de polvo llamado TRIPLECARBONATO,este se utiliza para promover el salto de electrones entre el cátodo y el ánodo y cada vez que se energiza el tubo fluorescente se desprende una pequeña cantidad del filamento, que va formando la mancha negra que se aprecia en los fluorescentes cuando están cerca de cumplir su vida útil, una vez que se ha agotado el triplecarbonato en los filamentos, no hay forma de que se dé el salto de electrones y por tanto el tubo fluorescente deja de funcionar, a pesar de que todas las demás partes del tubo estén en perfecto estado. Es por eso que no se recomienda el uso de esta tecnología en lugares donde se enciende y apagan constantemente. El revestimiento interior de la l��mpara tiene la función de filtrar y convertir la luz ultravioleta en visible. La coloración de la luz emitida por la lámpara depende del material de ese recubrimiento interno. El material del tubo, vidrio común, contribuye a reducir la luz UV que pudiera escapar fuera de la luminaria. Las lámparas fluorescentes son dispositivos con pendiente negativa de su resistencia eléctrica, respecto de la tensión eléctrica. Esto significa que cuanto mayor sea la corriente que las atraviesa, mayor es el grado de ionización del gas y, por tanto, menor la resistencia que opone al paso de dicha corriente. Así, si se conecta directamente la lámpara a una fuente de tensión prácticamente constante, como la suministrada por la red eléctrica, la intensidad tenderá a valores muy elevados, y la lámpara se destruirá en pocos segundos. Para evitar esto, siempre se la conecta a través de un elemento limitador de corriente para mantenerla dentro de sus límites de trabajo. Este elemento limitador, en el caso de la instalación de la Figura 1, es el balasto que provee reactancia inductiva, la que absorberá la diferencia entre la tensión de alimentación y la tensión de trabajo del tubo. Finalmente, la disminución de la resistencia interna del tubo una vez encendido, hace que la tensión entre los terminales del cebador sea insuficiente para ionizar el gas contenido en su ampolla y por tanto el contacto bimetálico queda inactivo cuando el tubo está encendido.


Hasta cerca de 1975 coexistieron en Argentina la alimentación eléctrica a domicilios mediante corriente alterna y corriente continua, ambas de 220 voltios. Debido a esto, en este país se inventó cerca de 1950 un tipo de balasto para corriente continua que aprovechaba la resistencia negativa de los gases ionizados de la luminaria para generar una oscilación por relajación de una frecuencia de algunos kHz. El efecto de cebador o arrancador se lograba con un ruidoso sistema de contactos vibratorios que se detenían en cuanto el tubo encendía. Tenía como inconveniente que cada tanto debía invertirse la polaridad para que el desgaste de la luminaria fuera el mismo en ambos filamentos. También existe actualmente otro tipo de balasto o reactor, el balasto electrónico, que consta de un circuito electrónico y una pequeña bobina con núcleo de ferrita. Este balasto, a diferencia del balasto inductivo, se conecta al fluorescente sin cebador y logra arranques instantáneos de la lámpara y sin parpadeos, o en otros modelos, arranques de una manera más suave. En realidad, no se trata de un reactor en el sentido estricto del término, sino de un circuito electrónico con semiconductores que genera: • •

dos bajas tensiones para encender los filamentos de los extremos. una alta tensión de alta frecuencia (decenas de kHz) aplicada entre los extremos.

Ambos procesos suman sus efectos para ionizar los gases y así producir el plasma conductor que generará la radiación UV. Como regla general, los tubos que emplean el balasto electrónico tienen un rendimiento lumínico notablemente superior, y una vida media mucho más larga que los que usan el inductivo. Sus conexiones son muy sencillas: El cable de fase y el neutro se conectan ambos directamente a las dos entradas del balasto. • En este balasto hay dos pares de salidas, y cada par debe conectarse a cada filamento de la lámpara. •

Como se dijo al principio, el "fósforo" que se menciona en el dibujo siguiente no es el elemento químico llamado así, sino una sustancia química compuesta, que usualmente no contiene fósforo.


Compensación en lámparas fluorescentes

El conjunto tubo fluorescente-balasto-cebador posee elementos reactivos (bobina y condensadores) que consumen y ceden potencia reactiva respectivamente (la bobina la consume los condensadores la ceden). A menudo se intercala entre los terminales de entrada un condensador que tiene la finalidad de permitir que el factor de potencia del dispositivo sea cercano a 1. A este tipo de compensación se le denomina compensación en paralelo debido a este arreglo. El siguiente cálculo permite saber el valor (en pico o nano faradios) del condensador que hay que intercalar, ya que si es colocado uno de valor mayor al necesario, aumentará la corriente y su consumo, por lo que es importante encontrar el idóneo.

donde: •

es la capacitancia del condensador.

es la potencia activa absorbida por el conjunto.

es el ángulo cuyo coseno es el factor de potencia inicial, antes de la compensación. •

es el ángulo cuyo coseno es el factor de potencia final, después de la compensación. •

es la tensión de entrada.


es la frecuencia en hercios de la tensión de entrada.

Ejemplo: Si un tubo es de 18 W, con f = 50 Hz, V = 230 V (CA) y con factores de potencia final de 0,85 e inicial de 0,226, el condensador a usar debe ser de 4 μF (microfaradios).

Propiedades -LUMINOSIDAD: lámparas fluorescentes tienen un rendimiento luminoso que puede estimarse entre 50 y 90 lúmenes por vatio (lm/W). Una cuestión curiosa es que la luminosidad de la lámpara depende no solamente del revestimiento luminiscente, sino de la superficie emisora, de modo que al variar la potencia varía el tamaño, por ejemplo, la de 18 W mide unos 60 cm, la de 36 W, 1,20 m y la de 58 W 1,50 m. -VIDA ÚTIL: vida útil es también mucho mayor que la de las lámparas de incandescencia, pudiendo variar con facilidad entre 5000 h y más de 15000 h (entre 5 y 15 veces más), lo que depende de diversos factores, tales como el tipo de lámpara fluorescente o el equipo complementario que se utilice con ella. -COLOR: Hay en el mercado distintos modelos con diferentes temperaturas de color. Su temperatura de color está comprendida generalmente entre los 3000 K y los 6500 K (del Blanco Cálido a Luz Día Frío). Sin embargo, en la actualidad se pueden conseguir tubos con una amplia gama de temperatura de color, lo que permite encontrar con relativa facilidad modelos que van desde los 2700 K hasta los 10000 K, siendo el mas recomendado el color blanco (4000K).

Desventajas Las lámparas fluorescentes no dan una luz continua, sino que muestran un parpadeo que depende de la frecuencia de la corriente alterna aplicada (por ejemplo: en España, 50 Hz).6 Esto no se nota mucho a simple vista, pero una exposición continua a esta luz puede dar dolor de cabeza. El efecto es el mismo que si se configura una pantalla de ordenador a 50 Hz. 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. El parpadeo, aunque poco perceptible, puede afectar notablemente la salud de algunas personas con algunos tipos migrañas, epilepsia y, en algunos casos, su efecto es tan devastador para la salud que hay quienes quedan excluidos completamente de algunos ámbitos públicos (bibliotecas, trabajo, deportes,...) en los que suelen utilizarse este tipo de iluminación. El parpadeo también causa problemas con las cámaras de vídeo, ya que la frecuencia a la que lee la imagen del sensor puede coincidir con las fluctuaciones (oscilaciones) en intensidad de la lámpara fluorescente.


Las lámparas fluorescentes ven reducida su vida útil si son encendidas y apagadas de manera continuada, visto que su acción de encender les cuesta mucho más trabajo que mantenerse encendidas. Las lámparas fluorescentes con balasto antiguo no pueden conectarse a un atenuador normal o dimmer (un regulador para controlar el brillo). Hay lámparas especiales (de 4 contactos) y controladores especiales que permiten usar un interruptor con regulador de intensidad. Desde mediados de la década de los 80, hay una solución para evitar estos inconvenientes, que es el balasto electrónico, que ha cobrado gran importancia a partir de mediados de los 90. En este sistema se hace funcionar al tubo de la misma manera que en la forma tradicional pero esta vez en una frecuencia de más de 20 kHz con lo que se evita completamente el efecto estroboscópico, logra que el parpadeo sea invisible para el ojo humano (y a su vez que las cámaras de vídeo difícilmente logren captarlo), y que desaparezcan ruidos por trabajar por encima del espectro audible. En definitiva se obtiene una mejora del 10% en el rendimiento de la lámpara, un menor consumo, menor calor disipado, silencio absoluto de la reactancia y mayor vida útil a los tubos . [cita requerida] Su longitud de onda antes de ser capturada por el fosforo es de aproximadamente 250 a 370nm (nanómetros ) dentro del espectro UV. Encendido Las lámparas fluorescentes necesitan de unos momentos de calentamiento antes de alcanzar su flujo luminoso normal, por lo que es aconsejable utilizarlas en lugares donde no se están encendiendo y apagando continuamente (como pasillos y escaleras). Por otro lado, como se ha dicho, los encendidos y apagados constantes acortan notablemente su vida útil. La condición de la vida útil de la lámpara fluorescentes puede variar según su uso y las condiciones ambientales en que se encuentra que puede variar a 5000 h. Con el balasto o reactancia electrónica antes nombrado, sustituyendo a la reactancia tradicional y al cebador, el encendido del tubo es instantáneo alargando de esta manera la vida útil. De todos modos, siempre tarda un tiempo en llegar a su luminosidad normal.

Otras desventajas Cabe anotar que este tipo de luz, que es difusa, no es aconsejable para la lectura (lo que incluye las tareas o trabajos escolares) u otro tipo de trabajos "finos" debido a que impide una apropiada fijación de la vista sobre el objeto. El efecto difuso de la luz fluorescente hace que los contornos de elementos mínimos o "finos" tiendan a desaparecer impidiendo su enfoque adecuado, lo cual genera fatiga visual que podría ocasionar malestar y un rendimiento deficiente en la labor emprendida. Para evitar estas circunstancias adversas es aconsejable utilizar, para la lectura y labores similares, bombillas o focos de luz de tungsteno (lámparas incandescentes) que resultan ser los más apropiados para estos efectos. Las lámparas halógenas también emiten radiación ultravioleta que es filtrada por la ampolla de cuarzo que las conforma. Se debe tener en cuenta que este tipo de lámparas (fluorescentes) son consideradas residuos peligrosos debido a su contenido de vapor de mercurio, por lo cual se deben disponer adecuadamente para evitar efectos ambientales negativos. 7 8 9 10


Lámpara fluorescente compacta La lámpara fluorescente compacta o lámpara CFL (del inglés Compact FluorescentLamp) es un tipo de lámpara que aprovecha la tecnología de los tradicionales tubos fluorescentes para hacer lámparas de menor tamaño que puedan sustituir a las lámparas incandescentes con pocos cambios en la armadura de instalación y con menor consumo. La luminosidad emitida por un fluorescente depende de la superficie emisora, por lo que este tipo de lámparas aumentan su superficie doblando o enrollando el tubo de diferentes maneras. Otras mejoras técnicas en la tecnología fluorescente han permitido asimismo aumentar el rendimiento luminoso desde los 40-50 lm/W hasta los 80 lm/W. También la sustitución de los antiguos balastos electromagnéticos por balastos electrónicos ha permitido reducir el peso y el característico parpadeo de los fluorescentes tradicionales. En comparación con las lámparas incandescentes, las CFL tienen una vida útil más larga y consumen menos energía eléctrica para producir la misma cantidad de luz. Como desventaja su reproducción del color es más pobre y no alcanzan su máximo brillo de forma inmediata.

Teoría

Balasto electrónico de una lámpara compacta fluorescente o CFL. El funcionamiento de una lámpara fluorescente compacta es el mismo que el de un tubo fluorescente común, excepto que es mucho más pequeña y manejable.


Cuando enroscamos la lámpara CFL en un portalámpara (tipo Edison E27 o E14, igual al que utilizan la mayoría de las lámparas de incandescencia) y accionamos el interruptor de encendido, la corriente eléctrica alterna pasa por el balasto electrónico, donde un rectificador diodo de onda completa la convierte en corriente continua. A continuación un circuito oscilador, compuesto fundamentalmente por un circuito transistorizado que funciona como amplificador de corriente, una bobina, condensador de flujo o transformador (reactancia inductiva) y un condensador (reactancia capacitiva), se encarga de originar una corriente alterna con una frecuencia de entre 20 y 60 kHz. El objetivo de esa alta frecuencia es disminuir el parpadeo que provoca el arco eléctrico que se crea dentro de las lámparas fluorescentes cuando se encuentran encendidas. De esa forma se anula el efecto estroboscópico que normalmente se crea en las antiguas lámparas fluorescentes de tubo recto que funcionan con balastos electromagnéticos (no electrónicos). En las lámparas fluorescentes antiguas el arco que se origina tiene una frecuencia de tan sólo 50 ó 60 Hz, que es la de la red eléctrica a la que están conectadas. Cuando los filamentos de una lámpara CFL se calientan por el paso de la corriente, el aumento de la temperatura ioniza el gas inerte habitualmente argón o neón, que contiene el tubo en su interior, creándose un puente de plasma entre los dos filamentos. A través de ese puente se origina un flujo de electrones que aporta las condiciones necesarias para que el balasto electrónico genere una chispa y se inicie un arco eléctrico entre los dos filamentos. En este punto del proceso los filamentos se apagan (cesa su incandescencia) y su misión es actuar como electrodos para mantener el arco eléctrico durante todo el tiempo que permanezca encendida la lámpara. El arco eléctrico no produce directamente la luz en estas lámparas, pero su existencia es fundamental para que se produzca ese fenómeno. Una vez que los filamentos de la lámpara se han apagado, la única misión del arco eléctrico será continuar y mantener el proceso de ionización del gas inerte. De esa forma, los iones desprendidos del gas inerte al chocar contra los átomos del vapor de mercurio contenido dentro del tubo dan lugar a que los átomos de mercurio se exciten y comiencen a emitir fotones de luz ultravioleta en la desexcitación subsiguiente. La luz ultravioleta no es visible para el ojo humano, pero al ser absorbidos por la capa de sustancia fluorescente que recubre la pared interna del tubo, provoca que los átomos de flúor se exciten y que emitan fotones de luz visible al desexcitarse. El resultado final es que la lámpara emite luz visible hacia el exterior. Mercado Presentadas mundialmente a principios de los años ochenta, las ventas de las lámparas CFL se han incrementado constantemente debido a las mejoras en su funcionamiento y la reducción de sus precios. El más importante avance en la tecnología de las lámparas fluorescentes (incluidas las CFL) ha sido el reemplazo de los balastos magnéticos o cebadores (transformadores usados para su encendido) por los del tipo electrónico. Este reemplazo ha permitido la eliminación del efecto de "parpadeo" y del lento encendido


tradicionalmente asociados a la iluminación fluorescente, así como un ahorro de peso de la propia lámpara. Las lámparas compactas fluorescentes utilizan un 80% menos de energía (debido principalmente a que producen mucho menos calor) y pueden durar hasta 12 veces más, ahorrando así dinero en la factura eléctrica. El mercado de lámparas CFL ha sido ayudado por la producción de lámparas que pueden ser integradas o no. Las primeras contienen un tubo, un balasto electrónico y un borne atornillable en un portalámparas estándar, lo que permite que sean sustituidas fácilmente. Las lámparas no integradas permiten el reemplazo del tubo y el uso prolongado del balasto, pues el balastro electrónico tiene mayor duración que el tubo y puede ser más caro. Se estima que la sustitución de las bombillas incandescentes en la Unión Europea ahorraría al menos 20 millones de toneladas de CO 2 al año, lo que equivaldría a cerrar varias centrales de producción de energía eléctrica.[cita requerida] Las lámparas CFL se fabrican para uso con corriente alterna y con corriente continua. Estas últimas suelen usarse para la iluminación interna de las caravanas (casas rodantes) y en luminarias activadas por energía solar fotovoltaica. En algunos países suelen usarse estas últimas como reemplazo de las linternas a base de queroseno. Comparación de consumos En la tabla siguiente se comparan potencias eléctricas de distintos tipos de lámparas para un mismo flujo luminoso.[cita requerida] Incandescente Compacta CFL CCFL LED 25 W

5W

-

4,5 a 9 W

40 W

8W

5W

6 a 12 W

60 W

12 W

7W

5W

75 W

15 W

11 W 10 W

100 W

18 W

14 W 12 W

125 W

25 W

18 W 15 W

150 W

30 W

23 W 20 W


Las CFL tienen una duración media de unas 8000 horas de funcionamiento. La duración media de una lámpara incandescente está entre 500 y 2000 horas de funcionamiento dependiendo de su exposición a picos de tensión y a golpes y vibraciones mecánicas, además de la calidad de la propia lámpara. Esto mejora en los nuevos modelos. Las CFL consumen aproximadamente una quinta parte de la potencia de las incandescentes. Por ejemplo, una CFL de 15 W produce la misma luminosidad que una incandescente de 75 W, es decir, que el rendimiento luminoso de la CFL es de aproximadamente 56-60 lúmenes/W. El kilovatio-hora es la unidad usada para medir el consumo de energía eléctrica en la mayoría de los países. El coste de la electricidad en España oscila alrededor de los 0,18 € por cada kilovatio-hora (dato del año 2013). Seguidamente, se muestra un cálculo que ilustra los costes de aplicación de cada tipo de lámpara. Lámpara incandescente

CFL

Los cálculos anteriores toman en cuenta la influencia del calentamiento de la lámpara sobre los costos de energía. La energía que no se usa en la generación de luz, se convierte en energía calorífica. Por tanto, las lámparas incandescentes producen sustancialmente más calor que las CFL para una determinada potencia luminosa. Durante los meses fríos, las lámparas incandescentes pueden ayudar a calentar las habitaciones y oficinas; pero en los meses cálidos, éstas lámparas hacen que los sistemas de aire acondicionado tengan que gastar más energía eléctrica para el enfriamiento. Colores de luz en las lámparas CFL


Esta fotografía de diversas lámparas ilustra el efecto de las diferencias de temperatura de color. Las lámparas de colores "blanco cálido" (2700 K a 3000 K) proporcionan un color similar al de las lámparas incandescentes, algo amarillenta en apariencia. Las lámparas "blanca", "blanca neutra" o "blanco medio" (3500 K a 4400 K) producen una luz blanca pura, más blanca que la de una lámpara incandescente. Las lámparas blanco frío (hasta 6400 K) emiten un blanco con tendencia notable al azulado. La "K", es símbolo del kelvin, unidad de temperatura en el Sistema Internacional de Unidades y, desde este punto de vista, supone el color de la luz emitida por una fuente luminosa comparada con la de un cuerpo negro a esa misma temperatura; por ello se llama temperatura de color y determina la composición de colores de la luz. Cuanto mayor sea esta cifra, más "fría" es la luz (más se acerca al blanco puro). Efectivamente, cuando empieza a calentarse un cuerpo negro, emite con radiación de onda larga invisible (infrarrojo), luego empieza a emitir en espectro visible (rojo); cuanto mayor sea su temperatura, se van asociando (y mezclando) los colores del espectro (arco iris: rojo, anaranjado, amarillo...), hasta llegar al azul, aproximadamente hacia los 6500 K. Cuanto más baja sea la temperatura, domina más el rojo (luz más cálida) y cuando sube, se va acercando a la luz del día (luz solar) o luz blanca, más fría. Sin embargo, la temperatura de color no representa todas las posibilidades que tienen las lámparas, pues, mediante adición de componentes se puede conseguir que la lámpara emita luces de cualquier parte del espectro, prescindiendo de las intermedias o potenciando alguno de los colores. Los nombres de color asociados con una temperatura de color particular no están normalizados en las CFL modernas y en las lámparas de trifósforo como éstas con el estilo de las antiguas lámparas fluorescentes de halofosfato. Existen variaciones e inconsistencias entre diversos fabricantes. Por ejemplo, las CFL fabricadas por Sylvania tienen una temperatura de color de


3500 K, aunque la mayoría de las lámparas que tienen la etiqueta "daylight" tienen temperaturas de color de, al menos, 5000 K. Algunos fabricantes no incluyen este valor en las cajas de las lámparas, pero esta situación empieza a corregirse ahora que se espera que los criterios de la norma estadounidense EnergyStar para CFL requieran este valor impreso, en su revisión 4.0. Las CFL son producidas también en otros colores menos comunes, como: •

rojo, verde, naranja, azul y rosa, principalmente para usos decorativos.

amarilla, para iluminación exterior, porque repele a los insectos.

"Luz oscura" o "Luz negra" (nombre vulgar de la luz ultravioleta cercana, por no ser visible pero producir fluorescencia), para efectos especiales. •

Las CFL con fósforo generador de rayos UVA (radiación ultravioleta A), son una fuente eficiente de luz ultravioleta de onda larga ("luz oscura"), mucho más que las lámparas incandescentes de "luz oscura", ya que la cantidad de luz ultravioleta que produce el filamento de estas últimas es acorde a la radiación del llamado cuerpo negro y la radiación ultravioleta es solo una fracción del espectro luminoso generado. Al ser una lámpara de descarga de gas, la CFL no genera todas las frecuencias de luz visible, por lo que el índice de producción (renderizado) de color es inferior al de las lámparas incandescentes o las halógenas. Esto comienza a subsanarse con las lámparas trifósforo o RGB, que generan igual cantidad de ondas en rojo, verde y azul, permitiendo una reproducción más real de los colores. Mitos y realidades Hasta hace pocos años, estas lámparas tenían algunos inconvenientes y limitaciones, heredados de la tecnología del tubo fluorescente clásico. Las lámparas fluorescentes compactas actuales han mejorado ostensiblemente la tecnología fluorescente inicial gracias a la electrónica y la mejora de los compuestos luminiscentes. No obstante, algunas características de estas luminarias son objeto de controversia, especialmente tras el inicio de la prohibición de las bombillas incandescentes convencionales en la Union Europea a partir de septiembre de 2009.1 Toxicidad Las lámparas fluorescentes contienen mercurio, un metal pesado utilizado en forma de gas para producir radiación ultravioleta (no visible), que luego un recubrimiento fluorescente convierte en luz visible. Los tubos fluorescentes convencionales contienen entre 15 y 25 mg de esta sustancia,2 mientras que las lámparas de bajo consumo contienen una cantidad menor, del orden de 2 a 5 mg. Con la optimización de la tecnología de las lámparas, han surgido modelos con muy baja cantidad de mercurio: la Asociación nacional de fabricantes eléctricos norteamericana (NEMA) estipula un contenido máximo de 5 mg por lámpara, 3 aunque no todos los fabricantes cumplen con este estándar. 3 A pesar de la reducción del contenido de mercurio,


distintas agencias de la salud recomiendan, en caso de rotura, salir de la habitación por 15 minutos.4 Las lámparas CFL deben reciclarse por un procedimiento específico. Por otra parte, según un reciente informe de investigadores alemanes las lámparas de bajo consumo son más tóxicas que las lámparas tradicionales y produce severos efectos sobre la salud durante su uso

Vida útil Los ciclos de encendido y apagado de las bombillas CFL afectan la duración de su vida útil, de manera que las bombillas sometidas a frecuentes encendidos pueden envejecer antes de lo que marca su duración teórica,5 reduciendo por tanto el ahorro económico y energético. Esto es aplicable en lugares de uso puntual, como pasillos o aseos. Deben evitarse también las bombillas en luminarias muy cerradas, pues las altas temperaturas también reducen su vida útil.6 La polémica se ha visto agravada por la mala calidad de muchas de las bombillas distribuidas en el mercado: un estudio de 2006 demostró que más de la mitad de las bombillas de ciertas marcas duraban menos de 100 horas, en lugar de las 3.000 u 8.000 anunciadas.

Arranque paulatino Los primeros modelos, aparecidos en las décadas de 1980 y 1990, requerían temperaturas relativamente altas para generar una emisión luminosa suficiente. Puesto que esos modelos usabanbalastros electromagnéticos y arrancadores, igual que un tubo fluorescente lineal, no solo debían tomar temperatura, sino que además el encendido producía parpadeos. Desde mediados de la década de 1990, el balasto electromagnético y el arrancador fueron reemplazados por un transformador electrónico, mal llamado balasto electrónico, que junto a las mejoras en las substancias fluorescentes presentes en el tubo, han mejorado los tiempos de encendido, así como el tiempo requerido para alcanzar su máxima luminosidad. Sin embargo en lugares de tránsito, tales como pasillos, el retardo en el encendido puede resultar molesto y poco práctico.

Zumbido Las lámparas con equipo electromagnético tendían a zumbar al ritmo de la frecuencia de la red eléctrica, que funciona en 50 Hz o 60 Hz de acuerdo con el país, independientemente de la tensión. Las lámparas electrónicas no usan balastro sino un transformador electrónico muy optimizado que produce la alta tensión de arranque a altísimas frecuencias, condición que ayuda a la creciente disminución del tamaño. Esta altísima frecuencia disminuye casi por completo el parpadeo o flicker.

Escasa potencia


Hasta inicios del siglo XXI, las CFL tenían un rendimiento bajo, tardaban en arrancar y eran falibles. Hoy en día, una CFL de 24 W puede reemplazar a un tubo fluorescente de 40 W o a una bombilla incandescente 100 W con incluso más flujo luminoso. El problema sigue siendo el gran tamaño de las bombillas de alta potencia, que frecuentemente no caben en las lámparas convencionales, o resultan poco estéticas. Muchos usuarios afirman además que la potencia teórica de las CFL no es real, y que iluminan menos de lo que se dice en las etiquetas. Esto es muchas veces cierto: sin embargo, esta impresión se debe a las numerosas bombillas etiquetadas con una potencia sensiblemente mayor a su potencia real,7 y es por tanto un problema de las agencias de control de calidad, y no de la tecnología en sí. Para solucionarlo, las actuales lámparas vienen con la expresión del flujo luminoso que emiten, en lúmenes. Dado que las lámparas incandescentes tenían un rendimiento entre 10...12 lum/W (mayor cuanto mayor fuera la potencia) bastaría dividir el flujo impreso en la etiqueta por 10...12 para hallar la equivalencia aproximada de la nueva lámpara con una antigua.

Seguridad Los tubos fluorescentes equipados con balastro magnético pueden explotar si éste entra en cortocircuito, dado que en este estado equivale a un trozo de cable que conecta el tubo directamente a la red eléctrica, sobrecargándolo. La lámpara fluorescente con balastro magnético ha sufrido estos problemas, pero la electrónica está completamente exenta, dado que contiene un transformador electrónico que aísla el tubo de la red, incluso en las peores condiciones, de manera que los modelos de hoy son más seguros que cualquier lámpara, excepto lasLED. Normalmente éstas solo se rompen por golpes indebidos o accidentales, de modo que basta con usarlas dentro de un buen artefacto o en una posición donde estén protegidas de impactos.

Frialdad de la luz Los tubos fluorescentes casi siempre son asociados con una luz blanca tendiendo a azul, lo cual puede ser un problema para personas acostumbradas a la calidez de la luz de una lámpara incandescente. Hoy en día pueden adquirirse lámparas fluorescentes compactas en colores como luz día, neutro y cálido. Luz día es la clásica luz fluorescente, cálido es una coloración amarillenta parecida a la que emite la lámpara incandescente, y neutro es un término medio entre las dose. También existen las lámparas trifósforo, que emiten iguales cantidades de luz roja, azul y verde, generando un blanco perfecto que reproduce con precisión todos los colores. Además, empiezan a aparecer lámparas fluorescentes que emiten en rojo, azul, verde, amarillo, ámbar y la llamada luz negra. En cualquier caso, hay que tener en cuenta que la frialdad de la luz no solo depende del color (de la temperatura de color) sino de la potencia que emite la fuente de luz: el patrón de la luz blanca pura es la luz solar, pero emite con tal potencia que nadie afirmaría que es una luz fría.


Interferencias Las bombillas de bajo consumo utilizan un pequeño transformador con un oscilador que produce interferencias de radio y electromagnéticas. No sólo eso, algunos modelos interfieren exactamente en la banda de 2,4 GHz, por lo que anulan la cobertura de las redes WiFi. En equipos de audio, como micrófonos a tubo (bulbo), fuentes de alimentación y similares, producen ruidos como los que produce la falta de toma de tierra (gnd), o por el contrario a dejar sin tierra (lift) capta señales de radioemisoras.

Reciclado Uno de sus inconvenientes, es que por contener pequeñas cantidades de mercurio, estas bombillas deben reciclarse convenientemente, depositándolas en lugares adecuados. No se pueden tirar a la basura ni al reciclado de vidrio. Medio ambiente El uso de las lámparas y tubos fluorescentes tiene implicaciones ambientales, ya que contienen mercurio, un potente contaminante. Cada lámpara contiene miligramos de dicho metal. A nivel mundial no hay aún leyes y disposiciones legales, respecto a que hacer con los residuos producido por estas lámparas. De momento se realiza el almacenamiento de tubos y lámparas fluorescentes en recipientes estancos. Pese a la falta de una normativa adecuada de tubos y lámparas fluorescentes, la utilización de los mismos es defendida por organizaciones ambientalistas, ya que su uso en lugar de la lámparas incandescentes, con el consiguiente ahorro de energía, minimiza la emisión de gases de efecto invernadero y contaminantes por parte de las plantas de generación de energía termoeléctrica. Sin embargo, recientes estudios pusieron en alerta a las organizaciones ambientalistas en Europa, quienes se preguntan si no estaremos pagando un precio muy caro con la utilización masiva de las lámparas de bajo consumo.

Otras tecnologías de CFL Otro tipo de lámpara fluorescente es la fluorescente sin electrodos, conocida como lámpara radiofluorescente o de inducción fluorescente. A diferencia de otras lámparas fluorescentes convencionales, la iluminación se lleva a cabo mediante inducción electromagnética. Esta inducción es efectuada mediante un núcleo de ferrita con un embobinado de hilo de cobre que se introduce en el bulbo de la lámpara encapsulado en una cubierta de vidrio con figura de "U" invertida. El embobinado es energizado con corriente alterna a una frecuencia de 2,65 o


13,6 MHz; esto ioniza el vapor de mercurio de la lámpara, excitando el recubrimiento interno de fósforo y produciendo luz. La ventaja principal que ofrece esta tecnología es el enorme aumento en la vida útil de la lámpara, la cual es típicamente estimada en 60 000 horas. Otra variante de las tecnologías existentes de CFL son los bulbos o lámparas con un recubrimiento externo de nano-partículas de dióxido de titanio. Esta sustancia es un foto catalizador que se ioniza cuando es expuesto a las radiaciones ultravioleta producidas por la CFL, siendo capaz de convertir oxígeno en ozono y agua en radicales hidroxilos, lo que neutraliza los olores y elimina bacterias, virus y esporas de moho. La lámpara de luz fluorescente de cátodo frío (CCFL, por sus siglas en inglés coldcathodefluorescentlamp) es una de las formas más nuevas de CFL. Las lámparas CCFL usan electrodos sin filamentos. El voltaje que atraviesa a estas lámparas es casi 5 veces superior al de las lámparas CFL y la corriente entre sus terminales es de alrededor de 10 veces menor. Las lámparas CCFL tienen un diámetro de casi 3 mm y son usadas en la retroiluminación de los monitores delgados. Su tiempo de vida útil es de aproximadamente 30 000 a 50 000 horas4 y su rendimiento luminoso es igual a la mitad de las lámparas CFL. Legislación El 17 de diciembre de 2008 se sancionó la ley n.º 26.473, que prohibía «la importación y comercialización de lámparas incandescentes de uso residencial general en todo el territorio de la República Argentina». El 28 de diciembre de 2010, la medida fue publicada en el Boletín Oficial, dándole vigencia. Permitía comercializar (hasta el 31 de mayo de 2011) las lámparas incandescentes que se encontraran en stock de los fabricantes nacionales o de los distribuidores mayoristas y minoristas, que hubieran sido fabricadas o importadas antes del 31 de diciembre de 2010. Esta ley fue impulsada principalmente por CADIEEL (Cámara Argentina de Industrias Electrónicas, Electromecánicas, Luminotécnicas, Telecomunicaciones, Informática y Control Automático).

Tratamiento de los medios de información La principal cuestión es cómo los medios tratan la rentabilidad de las bombillas de bajo consumo. Si dicen la verdad o la ocultan para vender el desarrollo tecnológico dejando de lado la verdadera realidad de este asunto. En la mayoría de los casos el contenido de las noticias se dirige a una misma dirección. Cuando se trata el cambio de las bombillas halógenas por las de bajo consumo, la información se centra en destacar el progreso que supone adaptarse a los nuevos tiempos y evolucionar


tecnológicamente con estos cambios. En ningún momento las noticias cuestionan la profesionalidad de los comerciantes al vender las bombillas de bajo consumo: éstos solo dicen los aspectos positivos.10 Por otra parte, las grandes marcas comerciales siguen el mismo camino. Marcas de iluminación o de aparatos electrónicos como Toshiba han acaparado noticias para mostrar sus teorías sobre las ventajas de las bombillas de bajo consumo con el objetivo de revalorizar su marca, poniéndose del lado del usuario y aconsejándole en su compra, de nuevo sin advertir de los inconvenientes.11 Además, existe una línea mediática que plantea la efectividad de algunas medidas del gobierno, entre ellas la de instaurar y fomentar la plena distribución de las bombillas de bajo consumo sobre la población. Actuaciones como la del nuevo plan de ahorro energético han dado a conocer que para ahorrar, primero los españoles tendrán que poner de su parte y de su dinero porque el gasto aumentará. Asimismo, se plantea la alerta de que algunas medidas del gobierno no han funcionado, como el caso del reparto de bombillas de bajo consumo que luego no han salido rentables.12 13 Finalmente, la sintonía de los medios de información gira según las actuaciones y las medidas que se lleven a cabo. En este sentido, ahora se va conociendo que las bombillas de bajo consumo son rentables siempre y cuando permanezcan encendidas durante un largo tiempo. Y esto aparece en nuevas medidas del gobierno como la de iluminar las farolas de las carreteras españolas con este tipo de bombillas de bajo consumo, que si deben ser rentables


Lámpara de vapor de mercurio

Primer plano de una lámpara de vapor de mercurio de 175 W. Las lámparas de vapor de mercurio de alta presión consisten en un tubo de descarga de cuarzo relleno de vapor de mercurio, el cual tiene dos electrodosprincipales y uno auxiliar para facilitar el arranque. 1 La luz que emite es color azul verdoso, no contiene radiaciones rojas. Para resolver este problema se acostumbra añadir sustancias fluorescentes que emitan en esta zona del espectro. De esta manera se mejoran las características cromáticas de la lámpara, Aunque también están disponibles las bombillas completamente transparentes las cuales iluminan bien en zonas donde no se requiera estrictamente una exacta reproducción de los colores. Para su operación las lámparas de vapor de mercurio requieren de un balastro, a excepción de las llamadas lámparas mezcladoras. Una de las características de estas lámparas es que tienen una vida útil muy larga, ya que rinde las 25000 horas de vida aunque la depreciación lumínica es considerable. Existen casos en los que en este tipo de lámparas los polvos fluorescentes han desaparecido por el paso de muchos años y sin embargo la lámpara continúa encendida. 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.


Lámpara de haluro metálico Las lámparas de haluro metálico, también conocidas como lámparas de aditivos metálicos, lámparas de halogenuros metálicos, lámparas de mercurio halogenado oMETALARC, son lámparas de descarga de alta presión, del grupo de las lámparas llamadas HID (High IntensityDischarge). 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. Usos Son de uso industrial tanto como de uso doméstico. Generalmente se le suele usar en estaciones de combustible, plazas y alumbrado público. También se le suele usar en la iluminación de acuarios. Por su amplio espectro de colores, se le suele usar en lugares


dondese requiere una buena reproducción de colores, como estaciones de televisión y campos deportivos

Funcionamiento 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 correlacionadamente la temperatura del color y su intensidad (por ejemplo, que la luz producida sea azulada o rojiza). El gas argón se ioniza fácilmente, facultando el paso del arco voltaico pulsante a través de dos electrodos, cuando se le aplica un cierto voltaje a la lámpara. 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

Componentes Los principales componentes de la lámpara de haluro metálico son los siguientes. Tienen una base metálica (a veces una en cada extremo), que permita la conexión eléctrica. La lámpara es recubierta con un cristal protector externo (llamado bulbo) que protege los componentes internos de la lámpara (a veces también es dotado de un filtro de radiación ultravioleta, provocada por el vapor de mercurio). Dentro de la cubierta de cristal, se encuentran una serie de soportes y alambres de plomo que sostienen el tubo de cuarzo fundido (donde se forma el arco voltaico y la luz), y a su vez este se encaja en los electrodos de tungsteno. Dentro del tubo de cuarzo fundido, además del mercurio, contiene yoduros, bromuros de diferentes metales y un gas noble. La composición de los metales usados define el color y la temperatura de la luz producida por la lámpara. Otros tipos tienen el tubo donde se forma el arco de alúmina en vez de cuarzo fundido, como las lámparas de vapor de sodio. Usualmente estos son llamados haluro metálico de cerámica o CMH (del inglés Ceramic Metal Halide) Algunas lámparas son recubiertas internamente con fósforo para difundir la luz. Balastos Las lámparas de haluro metálico requieren balastos para regular el flujo continuo del arco y proporcionar el voltaje apropiado a la lámpara. Algunas lámparas grandes contienen un electrodo especial de encendido para generar el arco cuando la lámpara es encendida, generando un parpadeo leve al momento del encendido. Las lámparas más pequeñas no requieren un electrodo de encendido, y en lugar de este utilizan un circuito especial de encendido, que se encuentra dentro del balasto, generando un pulso de alto voltaje entre los electrodos de funcionamiento. En el caso de los balastos electrónicos, algunos están disponibles para las lámparas de haluro metálico. La ventaja de estos balastos es que tienen un control más preciso y exacto de la potencia, proporcionando un color más consistente y una vida más larga de la lámpara. En algunos casos se dice que los balastos electrónicos incrementan la eficiencia de la lámpara, reduciendo el consumo eléctrico, pero hay excepciones, por ejemplo las lámparas de alta frecuencia (High Output) o muy alta frecuencia (Very High Output) donde el rendimiento no aumenta con el uso de balastos electrónicos. El tiempo de vida de estas lámparas va desde las 20000 A 22000 horas


Lámpara de vapor de sodio La lámpara de vapor de sodio es un tipo de lámpara de descarga de gas que usa vapor de sodio para producir luz. Son una de las fuentes de iluminación más eficientes, ya que proporcionan gran cantidad de lúmenes por vatio. El color de la luz que producen es amarilla brillante.

Tipos Se divide en dos tipos: Vapor de sodio a baja presión (SBP): la lámpara de vapor de sodio a baja presión es la más eficiente, ya que genera más de 140 lum/W. Por contra la reproducción cromática es muy pobre. •

Vapor de sodio a alta presión (SAP): la lámpara de vapor de sodio a alta presión es una de las más utilizadas en el alumbrado público ya que proporciona una reproducción de los colores considerablemente mejor que la anterior, aunque no tanto como para iluminar algo que requiera excelente reproducción cromática. Por el contrario, su rendimiento, es algo menor que la de SBP, por encima de los 100 lum/W •

Características

Una lámpara SBP de 35W encendida 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 balastro 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 ronda las 24000 horas y su rendimiento está entre 80 y 115 lum/W las de SAP y entre 135 y 175 lum/W las SBP.

Usos Si bien son de elevado rendimiento luminoso, el hecho de tener una luz monocromática hace que sus aplicaciones se vean reducidas. Se usa preferentemente en alumbrado vial: rutas, autopistas, muelles, depósitos, etc., también se utiliza con fines decorativos. •

LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO DE ALTA PRESION DESCRIPCION La descarga en vapor de sodio alta presión ha encontrado la dificultad de su desarrollo práctico en la obtención de un material resistente al Sodio, a las temperaturas del orden de los 1,000 °C que se producen en el tubo de descarga y, a la vez, transparente a la radiación visible. La preparación del primer tubo de descarga capaz de reunir estas características data del año 1960. En contraposición con la descarga de Sodio baja presión, la descarga en alta presión presenta las siguientes características: - Contracción intensa del arco, en el eje del tubo de descarga, con un alto gradiente de temperatura entre el arco (4.000 K) y la pared del tubo (1.500 K). - Espectro de emisión de bandas ampliadas, muy destacadas las típicas del sodio 589 y 589,6 nm, junto con otras suplementarias (498, 568-569, 615-616 nm, e infrarrojo) producto de las transiciones de niveles energéticos más elevados y una muy pequeña parte Continua. No existe prácticamente emisión ultravioleta. COMPONENTES Tubo de descarga: De óxido de aluminio translúcido (factor de transmisión de la radiación visible del orden del 90 %), con un pequeño aditivo (0,2 %) de óxido de magnesio, que tiene como misión impedir el aumento de tamaño de los cristales de aluminio, que perjudicaría la transmisión. Presenta una forma cilíndrica, de reducido tamaño, cerrada en sus extremos por discos de aluminio o niobio. Contiene los electrodos, el sodio, el gas de llenado, e incluye una pequeña porción de mercurio. Electrodos: Constituidos por una varilla de tungsteno (o aleación de tungsteno y titanio), sobre la que se enrrollan hilos de tungsteno en espiral, recubiertos de sustancias emisivas de electrones (los habituales óxidos de bario, calcio y otros metales alcalinotérreos). Gas de llenado: Xenón, junto con el vapor de mercurio y el del propio sodio. El Xenón facilita el arranque; incluso a baja temperatura y, por su baja conductividad térmica, reduce las pérdidas de calor del tubo de descarga; el vapor de mercurio ejerce un efecto amortiguador sobre la movilidad de los electrones, protegiendo los electrodos.


Esta mezcla de gases permite reducir la longitud del arco y las dimensiones del tubo) manteniendo la tensión de arco, con un aumento de su temperatura, emisión y eficacia luminosa. Ampolla (Vidrio) exterior: Generalmente de vidrio, con dos ejecuciones típicas: — Tubular, ampolla clara. — Ovoide, recubierta interiormente por una capa difusora. Entre esta ampolla exterior y el tubo de descarga se hace el vacío, para incrementar el aislamiento térmico del tubo y proteger sus elementos de sustentación contra la oxidación; asimismo, se añaden “gétteres” de bario para mejorar esta protección. Casquillos: En la mayoría de los casos, rosca Edison (E), aunque existen también lámparas tubulares de conexión bilateral (casquillos tipo F). Las de muy alto IRC suelen presentar casquillos de espigas (PG).

CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO Encendido: El método usual se basa en la utilización de un arrancador electrónico, capaz de proporcionar impulsos de voltaje de 2-5 kV, según la potencia de la Lámpara, necesarios para asegurarla descarga. Se utiliza generalmente un tiristor que descarga la energía almacenada en un condensador sobre el ballast, o bien directamente sobre la lámpara. Se fabrican tres tipos de arrancadores, en paralelo, semiparalelo y serie, según la forma de conexión con los restantes equipos del sistema. Asimismo, existen lámparas con elemento de arranque incorporado (lámparas de vapor de sodio con autoencendido). —Arrancador paralelo. Genera impulsos de arranque sin precisar una toma en el balasto, siendo fácil de instalar. Los hay de alta y baja frecuencia, permitiendo estos últimos su instalación alejados del resto del equipo. —Arrancador semiparalelo. Utiliza el balasto para complementar los impulsos a alta tensión a aplicar a la lámpara. Presenta bajas pérdidas, reducidas dimensiones y peso, y bajo coste. El arrancador y el conjunto puede alejarse de la lámpara. —Arrancador serie. Preparado para el encendido de la lámpara con independencia del balasto, debido a que genera directamente el impulso a alta tensión. Por su funcionamiento independiente del ballast, puede alejarse de éste, pero tiene que instalarse próximo a la lámpara. La descarga se produce, una vez iniciado el arco a través del Xenón, sobre todo en la atmósfera del vapor de Mercurio, con tensión de arco reducida e intensidad elevada, (1.2 a 1.5 veces la corriente de régimen) evolucionando rápidamente hacia las características de la descarga en sodio. El Período de encendido, requiere un tiempo total que puede alcanzar unos 5-10 minutos, si bien hacia los 4 minutos, emite ya el 80% del flujo nominal.


Reencendido: Exige un tiempo de espera breve, alrededor de un minuto, para lograr reducir las condiciones de presión, que permitan reiniciar la descarga. La posibilidad de reencendido inmediato en caliente se consigue mediante arrancadores especiales, con picos de tensión de 30kV a 60 kV. Estabilización de la descarga: Como las restantes lámparas de descarga, las de sodio alta presión presentan una característica tensióncorriente negativa, lo que significa que precisan un elemento limitador de intensidad en serie con la lámpara. En general, se utiliza un balasto de tipo inductivo, que presenta algunas diferencias según la tecnología de origen: Balastos de tipo reactor, en Europa.


Lámparas de vapor de sodio de baja presión

Transcripción de Lámparas de vapor de sodio de baja presión Lámparas de Vapor de Sodio La descarga eléctrica en estas lámparas se produce en un tubo en forma de "U" que contiene una atmósfera de sodio a muy baja presión y algunos gases auxiliares para facilitar el encendido. Este tubo de descarga está rodeado por otro exterior de protección y en el espacio entre ambos tubos se ha hecho el vacío. Para la conexión al circuito externo disponen de casquillos a rosca para algunas potencias bajas, o a bayoneta, para lámparas mayores. 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. La lámpara SBP es mucho más eficiente que la SAP ya que generamás de 140 lum/w. Se usa preferentemente en alumbrado vial: rutas, autopistas, muelles, depósitos, etc., también


se utiliza con fines decorativos. Funcionamiento Lámparas de vapor de sodio de baja presión Itzel Paola Aguirre Gurrola Octavio GarciaGarcia Berenice Hernandez Yescas Estefani Alejandra Rodriguez Moreno Aplicaciones de las lamparas SBP ¿Que es una lampara de vapor de sodio? La lámpara de vapor de sodio es un tipo de lámpara de descarga de gas que usa vapor de sodio para producir luz. Son una de las fuentes de iluminación más eficientes, ya que proporcionan gran cantidad de lúmenes por vatio. El color de la luz que producen es amarilla brillante. Al aplicar tensión entre los electrodos, se produce la descarga a través del gas neón, la cual determina la emisión de una luz roja característica de este gas. El calor generado por la descarga produce la vaporización progresiva del sodio y, como consecuencia, la descarga pasa a efectuarse en una atmósfera en la que la concentración de sodio es cada vez mayor, produciendo una luz cada vez más amarilla. El proceso de encendido de una lámpara de vapor de sodio a baja presión dura unos 1.5 minutos y al final se obtiene una luz amarilla monocromática de una longitud de onda de 5.890 m . El rendimiento de estas lámparas es óptimo cuando la temperatura interna alcanza los 270 ºC, por lo que la pared interna del tubo exterior lleva una fina capa de óxido de indio, el cual permite el paso de las radiaciones visibles, pero detiene el 90% de las radicaciones infrarrojas, que se invierten en calentar el tubo. características: Las lámparas SBP se utilizan 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. Su flujo max. Luminoso se alcanza a los 15 minutos. Alcanza valores de 180 lum/W Es la fuente luminosa de mayor rendimiento Lámparas de inducción magnética Las Lámparas de Inducción Magnética para uso Público, Comercial e Industrial son la última generación de lámparas ahorradoras con una durabilidad de 60,000-100,000 hrs. y con una garantía de 5 años. Ofrecen un mayor rango de iluminación, y muchos más beneficios. Las características de cada una nuestras lámparas de Inducción Magnética son incomparables. Ofrecen frente al LED mayor ahorro de energía y durabilidad a un menor coste.

Características Ahorra desde un 32% a 73% dependiendo de la aplicación de la lámpara Elimina los parpadeos. Encendido de la lámpara inmediato. 100,000 hrs. de vida útil (contra 15-20,000 del resto de tecnologías). No necesita mantenimiento ni cambios de foco ni balasto El índice de rendimiento de color es mejor con esta tecnología (Ra > 85) Anti Explosiva debido a que no tiene filamentos No tiene pérdidas de energía. No utiliza gases a presión ni tóxicos como otras tecnologías


El Calor que emite es menor de 110 °C Respetuosa con el medio ambiente 5 años de Garantía

LÁMPARAS DE INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA: La lámpara de inducción, introduce un concepto nuevo en la generación de la luz. Basada en el principio de descarga de gas a baja presión, la principal característica del sistema de la lámpara nuevo, es que prescinde de la necesidad de los electrodos de originar la ionización. En cambio utiliza una antena interna, cuya potencia proviene de un generador externo de alta frecuencia para crear un campo electromagnético dentro del recipiente de descarga, y esto es lo que induce la corriente eléctrica en el gas a originar su ionización. La ventaja principal que ofrece este avance es el enorme aumento en la vida útil de la lámpara. Apariencia de color: diferentes blancos Temperatura de color: 2700 - 4000 ºK Reproducción de color: Ra 80 Vida Útil: 60000 h Comparativo LAMPARAS DE InducciÓn MAGNETICAS vs. Otras LÁmparas Inducción vs. Aditivos Inducción vs. Mercurio Alta Inducción vs. Sodio Alta Lámparas de Inducción Curva de Depreciación Lámpara de Inducción vs. LED

Metálicos (AM) Presión (MAP) Presión (SAP) vs. Fluorescentes Lumínica

Lámpara LED

Tubo LED de 17 vatios = tubo fluorescente de 45W

Lámparas LED E27 = lámparas incandescentes


Una lámpara de led 1 es una lámpara de estado sólido que 2 usa ledes (LightEmittingDiode, Diodos Emisores de Luz) como fuente luminosa. Debido a que la luz capaz de emitir un led no es muy intensa, para alcanzar la intensidad luminosa similar a las otras lámparas existentes como las incandescentes o las fluorescentes compactas, las lámparas LED están compuestas por agrupaciones de ledes, en mayor o menor número, según la intensidad luminosa deseada. Actualmente las lámparas de led se pueden usar para cualquier aplicación comercial, desde el alumbrado decorativo hasta el de viales y jardines, presentado ciertas ventajas, entre las que destacan su considerable ahorro energético, arranque instantáneo, aguante a los encendidos y apagados continuos y su mayor vida útil, pero también con ciertos inconvenientes como su elevado costo inicial. Los diodos funcionan con energía eléctrica de corriente continua (CC), de modo que las lámparas de LED deben incluir circuitos internos para operar desde el voltaje CA estándar. Los ledes se dañan a altas temperaturas, por lo que las lámparas de LED tienen elementos de gestión del calor, tales como disipadores y aletas de refrigeración. Las lámparas de LED tienen una vida útil larga y una gran eficiencia energética, pero los costos iniciales son más altos que los de las lámparas fluorescentes.

Descripción de la tecnología

Luz de falso techo de LED. La iluminación de propósito general necesita luz blanca. Los ledes emiten luz en una banda de longitudes de onda muy estrecha, fuertemente coloreada. El color es característico de la banda prohibida de energía de un material semiconductor usado para fabricar el led. Para emitir luz blanca es preciso combinar ledes de luz roja, verde y azul, o usar fósforo para convertir parte de la luz a otros colores. El primer método (LED RGB), usa múltiples chips de ledes, cada uno emitiendo una longitud de onda diferente en las proximidades, para formar el amplio espectro de luz blanca. La ventaja de este método es que la intensidad de cada led puede ser ajustada para "afinar" el carácter de la luz emitida. La mayor desventaja es su alto costo de producción.


El segundo método, led de fósforo convertido (pcLED), usa un led de corta longitud de onda (usualmente azul o ultravioleta) en combinación con el fósforo que absorbe una porción de la luz azul y emite un espectro más amplio de luz blanca (El mecanismo es similar a la forma de unalámpara fluorescente que emite luz blanca de un sistema de iluminación UV de fósforo). La mayor ventaja aquí es el costo de producción bajo, alto IRC (índice de reproducción cromática), mientras la desventaja es la incapacidad para cambiar dinámicamente el carácter de la luz y el hecho de que la conversión de fósforo reduce la eficiencia del dispositivo. El bajo costo y el desempeño adecuado lo hacen la tecnología más utilizada para la iluminación general hoy en día. Un solo led es un dispositivo de estado sólido de baja tensión (voltaje) y no puede funcionar directamente en una corriente alterna estándar sin algún tipo de circuito para controlar el voltaje aplicado y el flujo de corriente a través de la lámpara. Una serie de diodos y resistores(resistencias) podrían ser usadas para controlar la polaridad del voltaje y limitar la corriente, pero esto es ineficiente, ya que la mayor parte de la tensión aplicada se desperdicia en forma de calor en la resistencia. Una cadena única de ledes en serie podrían minimizar la pérdida de la caída de tensión, pero la falla de un sólo led podría extinguir toda la cadena. El uso de cadenas en paralelo redundantes incrementa la fiabilidad, usándose comúnmente tres o más cadenas. Pueden ser útiles para la iluminación del hogar o en espacios de trabajo, un número de ledes deben ser colocados juntos en una lámpara para combinar sus efectos de iluminación. Esto es porque cada led emite solamente una fracción de la luz de las fuentes de luz tradicionales. Cuando se utiliza el método de la mezcla de colores, puede ser difícil lograr una distribución de color uniforme, mientras que la adaptación de ledes blancos no es crítica para el equilibrio de color. Además, la degradación de ledes diferentes en varios momentos en una lámpara de colores combinados puede producir una salida de color uniforme. Las lámparas de LED usualmente consisten en grupos de ledes en una cubierta con dispositivos electrónicos, un disipador y óptica.


CONCLUSION COMO USTEDES PUDIERON OBSERBAR EN EL TRABAJO QUE SE LES PRESENTO HABLABA DE UN TEMA IMPORTANTE QUE ES LA ILUMINACION


BIBLIOGRAFĂ?A http://www.proyectosalonhogar.com


Expocision tecnologia grupo #3