Fundamentos de Luminotecnia y Tipos de Lámparas

Fundamentos de Luminotecnia

Magnitudes fundamentales:

• Flujo luminoso: Es la cantidad total de luz irradiada o emitida por una fuente luminosa en todas las direcciones durante un segundo. Se representa por la letra griega Φ. Su unidad es el lumen. El flujo luminoso también puede definirse como potencia luminosa.
• Rendimiento luminoso: Se denomina rendimiento al flujo que emite una fuente luminosa (una lámpara en el caso que nos ocupa) por cada unidad de potencia eléctrica consumida para su obtención. Se representa con la letra griega η y su unidad es el lumen/vatio.
• Intensidad luminosa (candela): Es la cantidad de luz emitida o radiada por una fuente luminosa durante un segundo, en una dirección dada y para un ángulo sólido de valor estereorradián. Se representa por la letra I. Su unidad es la candela.
• Nivel de iluminación: Es la cantidad de luz que incide sobre la unidad de superficie. Se mide en lux.
• Luminancia: Es la intensidad luminosa por unidad de superficie aparente de una fuente de luz primaria o secundaria, la que emite o la que la refleja.

Conceptos básicos:

• Luminotecnia: Es la ciencia que estudia las normas de producción de luz, así como su control y aplicación.
• Luz: Parte del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir, ya que produce sensaciones visuales cuando incide sobre la retina del ojo.
• Longitud de onda: Si la frecuencia es muy alta, la longitud de onda será pequeña.
• Reproducción cromática: Es la capacidad que presenta una fuente luminosa de permitir una buena apreciación de los colores sobre el objeto iluminado.
• Temperatura de color: La apariencia del color de la propia luz. Temperatura de color inferior a 3300ºK se considera cálida. Superior a 5000ºK se considera luz fría.

Tipos de Lámparas

• Incandescencia:
  • No halógenas
  • Halógenas (alta tensión 230v, baja tensión 12v)
• Descarga de gas:
  • Mercurio: mercurio de baja presión, tubos fluorescentes y bajo consumo (luz fría)
  • Sodio: baja presión y alta presión (luz amarilla)
  • Halogenuros metálicos
• Lámpara mixta: (incandescente y mercurio)
• LED: 120lum/W y varios tipos. Hay de baja tensión y alta tensión.
  • LED SMD: En una superficie pequeñita tenemos muchos cuadraditos LED (Diodo Montaje Superficie). Pastillas pegadas a la placa con un solo diodo LED.
  • LED COB: Gran agrupación de LEDs en una misma superficie. La vida útil es más alta que las demás lámparas. Las lámparas dependen de la disipación del calor.

Otros conceptos

• Electroluminiscencia: Semiconductor que emite luz al ser recorrido por una corriente eléctrica (LED).
• Fluorescencia: Es una propiedad que poseen determinadas sustancias por la cual transforman las radiaciones no visibles que inciden sobre ellas, generalmente ultravioletas, en radiaciones visibles.

Sistemas de generación de luz:

• Termorradiación: Radiación de luz y calor por parte de un cuerpo caliente, como las lámparas incandescentes.
• Luminiscencia: Descarga eléctrica en un recinto cerrado en el que se encuentra un gas y en el que se produce una radiación. Lámpara de descarga de gas.

Componentes de lámparas de descarga

Reactancia:

La reactancia consiste en un arrollamiento de hilo de cobre esmaltado sobre un núcleo magnético de hierro dulce. Es indispensable para el encendido de una lámpara fluorescente.

Función/finalidad:

• Suministrar una tensión superior a la línea para encender la lámpara fluorescente.
• Limitar la intensidad de corriente del arco a un valor adecuado para la lámpara.

Cebador:

Este elemento se utiliza para el encendido o cebado de las lámparas fluorescentes.

Funciones:

• Cerrar el circuito para el encendido inicial.
• Intercontrolar el funcionamiento de una carga.

Funcionamiento de una lámpara de descarga de gas

Es un cilindro de vidrio que tiene dos filamentos en los extremos. Dentro están los átomos de mercurio que son neutros cuando el tubo está apagado y no hay electrones libres. Cuando circula corriente por el filamento, este se calienta y libera electrones. Los 1500v del circuito impulsan a los electrones y estos chocan con los átomos de mercurio. Al chocarse, generan radiaciones, entonces el gas de la lámpara se ioniza (se ha hecho conductor). Entonces se crea un camino conductor y puede pasar la corriente. Una vez la lámpara está encendida, la tensión se estabiliza en unos 70v.