MAGNITUDES FUNDAMENTALES DE LUMINOTECNIA

1
MAGNITUDES FUNDAMENTALES DE LUMINOTECNIA
Prof. Ernesto R. Miguel
2
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
3
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
4
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
5

• 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
6
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
7
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
8
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
9
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
10
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
11
APARIENCIA Y TEMPERATURA DEL COLOR

• CALIDA lt 3.300 K
• INTERMEDIA 3.300 5.000 K
• FRIA (LUZ DIA) gt 5.000 K

Prof. Ernesto R. Miguel
12
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
13
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
14
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
15
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 Lamparas
Prof. Ernesto R. Miguel
16
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
17
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
18
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
19
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
20
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
21
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
22
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
23
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
24
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
25
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
26
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
27
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
28
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
29
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