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Magnitudes fundamentales de luminotecnia
 

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    Magnitudes fundamentales de luminotecnia Magnitudes fundamentales de luminotecnia Presentation Transcript

    • MAGNITUDES FUNDAMENTALES DE LUMINOTECNIA Prof. Ernesto R. Miguel
    • FLUJO LUMINOSO Es la cantidad de energía radiante luminosa emitida por una fuente de luz en la unidad de tiempo; se trata por tanto de una potencia luminosa. Ver ejemplos. Prof. Ernesto R. Miguel
    • Su unidad es el LUMEN (lm) La relación que permite conocer el equivalente mecánico del flujo luminoso es que 1 W de potencia radiante luminosa de 555 nm equivale a 683 lm. Prof. Ernesto R. Miguel
    • RENDIMIENTO LUMINOSO (R) El rendimiento luminoso es el cociente entre el flujo luminoso que emite la fuente luminosa y el flujo que emitiría si toda su potencia se transformase en emisión luminosa de 555 nm. Prof. Ernesto R. Miguel
    • Se define el rendimiento luminoso como el cociente entre el flujo luminoso emitido por la fuente de luz y la potencia eléctrica de dicha fuente. Unidad: lm/W. Para un mismo tipo de lámparas el Rendimiento Luminoso aumenta con la potencia de las mismas. Prof. Ernesto R. Miguel
    • INTENSIDAD LUMINOSA (I) Es el flujo luminoso emitido en una dirección determinada, por unidad de ángulo sólido (estereorradián). Unidad: CANDELA (Cd) = lm/estereorradián. La Candela es la unidad base del Sistema Internacional de Unidades, de la cual se derivan las distintas unidades fotométricas. Prof. Ernesto R. Miguel
    • ILUMINANCIA (E)  Es el flujo luminoso recibido por unidad de superficie. Se designa también como NIVEL DE ILUMINACION. Unidad: LUX (lx) = lm/m².  El nivel de iluminación debe adecuarse a la actividad, siendo la primera unidad que se debe fijar al realizar un proyecto de iluminación. Prof. Ernesto R. Miguel
    • LUMINANCIA (L)  Es la intensidad luminosa por unidad de superficie aparente, de una fuente de luz primaria o secundaria. Unidad: Candela por m² (Cd/m²) denominada NIT.  La luminancia es la que produce en el órgano visual la sensación de claridad que presentan los objetos observados y tiene mucha importancia en los fenómenos de deslumbramiento. Prof. Ernesto R. Miguel
    • DURACION DE LAS FUENTES DE LUZ Es el tiempo que una fuente de luz está funcionando, como vida útil. Se distinguen dos tipos de duración: VIDA UTIL (O VIDA ECONOMICA)  Es el 80 % o más del flujo luminoso inicial. VIDA MEDIA  Es el 50 % del flujo luminoso. Prof. Ernesto R. Miguel
    • EL COLOR EN LAS FUENTES DE LUZ Se distinguen dos aspectos: INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR (IRC) Todas las fuentes luminosas no son capaces de definir los colores de los cuerpos iluminados. Se conoce como Rendimiento de Color a la capacidad de reproducción cromática que presenta una lámpara en comparación con la obtenida mediante una luz de referencia. Prof. Ernesto R. Miguel
    • APARIENCIA Y TEMPERATURA DEL COLOR  CALIDA < 3.300 °K  INTERMEDIA 3.300 ÷ 5.000 °K  FRIA (LUZ DIA) > 5.000 °K Prof. Ernesto R. Miguel
    • FORMAS DE PRODUCCION DE LUZ TERMORRADIACION  Se conoce como radiación calorífica térmica a aquella que depende exclusivamente de la temperatura del cuerpo emisor. A la parte de esta radiación emitida se la denomina radiación por incandescencia. La longitud de onda a la que radia la energía disminuye a medida que aumenta la temperatura. Prof. Ernesto R. Miguel
    • LUMINISCENCIA  Es la radiación luminosa emitida por los átomos cuando sus electrones pasan a un estado fundamental desde un estado excitado; ésta transición se produce con la liberación de energía, en forma de radiación electromagnética de una longitud de onda visible. Prof. Ernesto R. Miguel
    • LOS SISTEMAS EMPLEADOS EN LAS LAMPARAS  ELECTROLUMINISCENCIA Se produce por el paso de la descarga eléctrica a través de los gases luminiscentes.  FOTOLUMINISCENCIA Se produce cuando la radiación es absorbida por un sólido y reemitida en una longitud de onda diferente. Prof. Ernesto R. Miguel
    • TIPOS DE LAMPARAS A) LAMPARAS DE TERMORRADIACION        La luz se genera por incandescencia al hacer pasar una corriente eléctrica a través de un filamento que alcanza elevadas temperaturas. PRINCIPALES CARACTERISTICAS Factor de Potencia unidad. Rendimiento luminoso bajo. Rendimiento de color excelente. Instalación sencilla y económica. Encendido y reencendido instantáneos. Ausencia de efecto estroboscópico. Ver Prof. Ernesto R. Miguel
    • LAMPARAS INCANDESCENTES  Tienen un filamento de Wolframio o Tungsteno. Quien determina su vida útil. Para frenar la volatilización de las partículas del filamento, en lámparas de más de 25 W, se rellena con un gas inerte a determinada presión. Este gas suele ser una mezcla de Argón y Nitrógeno, también Kriptón o Xenón.  GAMA DE POTENCIAS: 25 ÷ 2.000 W RENDIMIENTO LUMINOSO: 10 ÷ 20 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 100 VIDA UTIL: 1.000 horas Ej. Lamparas Prof. Ernesto R. Miguel    
    • LAMPARAS INCANDESCENTES REFLECTORAS Tienen un recubrimiento reflector que les permite dirigir el flujo luminoso hacia el punto de aplicación.     GAMA DE POTENCIAS: 25 ÷ 300 W RENDIMIENTO LUMINOSO: 7 ÷ 11 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 100 VIDA UTIL: 1.000 ÷ 2.000 horas Prof. Ernesto R. Miguel
    • LAMPARAS HALOGENAS  Son lámparas incandescentes a las que se les añade un aditivo Halógeno o compuesto halogenado, generalmente Yodo (I). GAMA DE POTENCIAS: 60 ÷ 2.000 W  RENDIMIENTO LUMINOSO: 15 ÷ 27 lm/W  INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 100  VIDA UTIL: 2.000 horas  Prof. Ernesto R. Miguel
    • LAMPARAS HALOGENAS DE BAJA TENSION  Está muy extendida la utilización de lámparas halógenas de baja tensión (6, 12 ó 24 V).  GAMA DE POTENCIAS: 20 ÷ 100 W RENDIMIENTO LUMINOSO: DE LAS LAMPARAS 18 ÷ 25 lm/W INCLUYENDO TRANSFORMADOR 15 ÷ 23 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 100 VIDA UTIL: 2.000 ÷ 3.000 horas     Prof. Ernesto R. Miguel
    • LAMPARAS DE LUMINISCENCIA O DESCARGA  Estas lámparas están constituidas por un tubo de descarga, en el interior del cual hay un gas fácilmente ionizable (Neón o Argón) y una cierta cantidad de vapor metálico (Sodio, Mercurio, etc.). Prof. Ernesto R. Miguel
    • CARACTERISTICAS La emisión luminosa dependen del vapor metálico y de la presión del gas del tubo. Estas lámparas necesitan un sistema de arranque, para iniciar la descarga a través del gas. Requieren un tiempo de encendido. También necesitan Balastos para estabilizar la descarga. Presentan un factor de potencia inferior a la unidad, que debe ser corregido mediante condensadores. Prof. Ernesto R. Miguel
    • CLASIFICACION Estas lámparas se clasifican en función de la presión de llenado del gas en: LAMPARAS DE ALTA PRESION. LAMPARAS DE BAJA PRESION. En función de los elementos empleados en: LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO. LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO. LAMPARA FLUORESCENTES Prof. Ernesto R. Miguel
    • LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO BAJA PRESION          La característica de emisión del sodio es una radiación visible casi monocromática. Esta radiación tiene una longitud de onda de 589 nm, muy próxima a la de mayor sensibilidad del ojo, por lo que el rendimiento de estas lámparas es el mayor existente en la actualidad. GAMA DE POTENCIAS: 18 ÷ 180 W RENDIMIENTO LUMINOSO: - DE LAS LAMPARAS 100 ÷ 199 lm/W - CON EQUIPOS AUXILIARES 72 ÷ 169 lm/W VIDA MEDIA: 15.000 horas VIDA UTIL 6.000 ÷ 8.000 horas TIEMPO DE ENCENDIDO: 15 minutos TIEMPO DE REENCENDIDO 3 minutos Prof. Ernesto R. Miguel
    • ALTA PRESION Al aumentar la presión del gas en el tubo de descarga se ensancha el espectro de emisión, aumentando el rendimiento de color.          GAMA DE POTENCIAS: 35 ÷ 1.000 W RENDIMIENTO LUMINOSO: - DE LAS LAMPARAS 60 ÷ 130 lm/W - CON EQUIPOS AUXILIARES 42 ÷ 124 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 25 VIDA MEDIA: 20.000 ÷ 24.000 horas VIDA UTIL 8.000 ÷ 12.000 horas TIEMPO DE ENCENDIDO: 5 ÷ 10 minutos TIEMPO DE REENCENDIDO 1 minuto Prof. Ernesto R. Miguel
    • LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO DE ALTA PRESION En ésta familia se agrupan tres tipos básicos de lámparas: vapor de mercurio (propiamente dicho), luz mezcla y halogenuros metálicos.  La característica de la emisión del mercurio es que una gran parte de la misma se produce en la región del ultravioleta.  La emisión en ésta zona disminuye a medida que aumenta la presión en el tubo de descarga.  Prof. Ernesto R. Miguel
    • LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO  Existen dos tipos de lámparas: DE AMPOLLA CLARA: Su espectro de emisión corresponde a la propia emisión del tubo de descarga (IRC 25). Sus aplicaciones son muy limitadas. DE COLOR CORREGIDO: La ampolla exterior tiene un recubrimiento fluorescente que absorbe la radiación ultravioleta y por fluorescencia la transforma en radiación visible.  GAMA DE POTENCIAS: 50 ÷ 2.000 W RENDIMIENTO LUMINOSO: - DE LAS LAMPARAS 40 ÷ 63 lm/W - CON EQUIPOS AUXILIARES 32 ÷ 60 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 40 ÷ 60 VIDA MEDIA: 24.000 horas VIDA UTIL 8.000 horas TIEMPO DE ENCENDIDO: 4 ÷ 5 minutos TIEMPO DE REENCENDIDO 3 ÷ 6 minuto         Prof. Ernesto R. Miguel
    • LAMPARAS DE LUZ MEZCLA  En estas lámparas la estabilización de la descarga se realiza a través de un filamento, que al mismo tiempo emite luz por incandescencia, no requiriendo equipos auxiliares.  GAMA DE POTENCIAS: 160 ÷ 500 W RENDIMIENTO LUMINOSO: 19 ÷ 28 lm/W INDICE DE RENDIMIENTO DE COLOR: 60 VIDA MEDIA 6.000 horas TIEMPO DE ENCENDIDO: 2 minutos     Prof. Ernesto R. Miguel
    • LAMPARAS DE HALOGENUROS METALICOS  Su constitución es similar a las de vapor de mercurio de alta presión, conteniendo halogenuros (Halogeno + Indio, Talio, etc.) para producir una sustancial mejora de eficacia y rendimiento de color.  Hay una ausencia casi total de radiación ultravioleta. Sus emisiones se centran en los colores fundamentales (Rojo, Verde y Azul), por lo que son muy adecuadas para instalaciones donde se prevean retransmisiones por televisión.   Las prestaciones de este tipo de lámparas dependen fundamentalmente del tipo de aditivos empleados, buscándose aumentar, en unos casos el rendimiento luminoso y en otros el de color Prof. Ernesto R. Miguel
    • LAMPARAS FLUORESCENTES Son lámparas de vapor de Mercurio a baja presión. La radiación del mercurio a baja presión se da totalmente en la zona del ultravioleta. El tubo de descarga se recubre interiormente con elementos fluorescentes que transforman la radiación ultravioleta en visible. Prof. Ernesto R. Miguel