Transcript MAGNITUDES FUNDAMENTALES DE LUMINOTECNIA

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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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APARIENCIA Y TEMPERATURA
DEL COLOR

CALIDA < 3.300 °K

INTERMEDIA 3.300 ÷ 5.000 °K

FRIA (LUZ DIA) > 5.000 °K
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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.
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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.
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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.
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TIPOS DE LAMPARAS
A) LAMPARAS DE TERMORRADIACION
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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
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LAMPARAS INCANDESCENTES
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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
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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

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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

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LAMPARAS HALOGENAS DE BAJA
TENSION
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
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
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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.).
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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.
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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
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LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO
BAJA PRESION
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
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
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ALTA PRESION
Al aumentar la presión del gas en el tubo de descarga
se ensancha el espectro de emisión, aumentando el
rendimiento de color.
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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
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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.
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LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO
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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
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LAMPARAS DE LUZ MEZCLA
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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
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LAMPARAS DE HALOGENUROS
METALICOS
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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
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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.
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