Fuentes de luz y equipos auxiliares


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Lámparas de vapor de mercurio de alta presión

Lámpara de vapor de mercurio de alta presión

Imagen - Lámpara de vapor de mercurio (Fuente: OSRAM)

Partes de la lámpara
Partes de la lámpara de vapor de mercurio de alta presión

Imagen - Partes de la lámpara de vapor de mercurio (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

Tubo de descarga: es un tubo de cuarzo para soportar altas presiones y temperaturas. En su interior hay dos electrodos en los extremos de wolframio o tungsteno con cavidades rellenas de un material que facilita la emisión de electrones. También lleva un electro auxiliar que está conectado a uno de los electrodos principales y conectado al otr por medio de una resistencia de valores entre 10-30kΩ.

El tubo está relleno de un gas inerte (argón o neón) que ayuda a orginar la descarga y una dosis adecuada de mercurio que se vaporiza cuando la lámpara está en pleno funcionamiento.

Ampolla exterior: es de vidrio endurecido y soporta temperaturas de 350ºC aproximadamente. Su misión es proteger el tubo de descarga y todos los soportes. Está relleno por un gas inerte, argón o nitrógeno, que ayuda a evitar la oxidación de los elementos metálicos.

Casquillo: tiene la función es sellar la ampolla y conectar la tensión de línea a los electrodos del tubo de cuarzo.Debe llevar un balasto en serie con los electrodos.

Principio de funcionamiento

Cuando se cierra el interruptor, se produce un pequeño arco entre el electrodo principal y auxiliar de arranque que produce la ionización del gas de relleno del tubo de cuarzo iniciando la descarga principal. La descarga en primer lugar se produce a través del gas porque el mercurio aún está a temperatura ambiente y con una presión baja. A medida que el mercurio eleva su temperatura, se vaporiza aumentando la presión en el interior del tubo y la tensión entre los bornes de la lámpara.
Al cabo de unos minutos, el mercurio está completamente volatilizado y la descarga se produce a través de este. En este momento aumenta el flujo luminoso y varia el color de la fuente. Una vez llegado al equilibrio, la intensidad la regula el balasto.

Equipos auxiliares

Las lámparas de vapor de mercurio necesitan una reactancia que consiste en una bobina que limita el paso de intensidad a través del tubo y estabilizar la descarga. No necesitan equipo de arranque. Tienen un condensador conectado en serie para compensar el factor de potencia.

Cableado lámpara de vapor de mercurio de alta presión

Imagen - Cableado de conexión para lámparas de mercurio a alta presión (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

Efecto de las variaciones de tensión de red

Las variaciones de la tensión de red sobre la lámpara afectan a la corriente, el flujo luminoso y la potencia en la lámpara.

Cuando la tensión aumenta, la intensidad de corriente, el flujo luminoso y la potencia aumentan. En cambio si la tensión disminuye, las características de la lámpara también disminuyen.

Efecto de las variaciones de la tensión de red

Imagen - Efectos de las variaciones de tensión de red en las lámparas de vapor de mercurio (Fuente: ELT)

Donde:

  • la tensión (VL)
  • la intensidad (IL)
  • la potencia (WL)
  • el flujo luminoso (Φ)
  • Modelos disponibles en el mercado
    Efecto de las variaciones de la tensión de red

    Imagen - Modelos de lámparas de vapor de mercurio (Fuente: PHILIPS)

    Características Principales
    Operativas
    Eléctricas
    Lumínicas
    Otras
    Ventajas e inconvenientes
    Aplicaciones

    Estas lámparas se han utilizado para la iluminación de exteriores para conseguir luz blanca, pero su uso estará prohibido para el 2015 aproximadamente. Por lo tanto no se recomienda su instalación en obras nuevas, y se aconseja sustituir las lámparas existentes por otros tipos de lámparas.

    Aplicaciones de la lámpara de vapor de mercurio

    Imagen - Aplicaciones de la lámpara de vapor de mercurio

    Flujo luminoso | x

    Cantidad de luz emitida por una fuente de luz en todas las direcciones del espacio, en lumen [lm]

    Más información

    Intensidad luminosa | x

    Flujo luminoso emitido por una fuente de luz en una dirección dada, en candelas [cd]

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    Iluminancia | x

    Flujo lumínico que incide sobre la unidad de superficie, en lux [lx]

    Más información

    Luminancia | x

    Intensidad luminosa por unidad de superficie aparente de una fuente que emite luz o que la refleja, captada por el ojo humano, en candela/metro2 [cd/m2]

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    Uniformidad | x

    La uniformidad hace referencia a la iluminancia proporcionada sobre la superficie de referencia, generalmente la iluminancia no será uniforme, pero es una magnitud importante para el confort y la visión.

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    Deslumbramiento | x

    Pérdida o disminución de la capacidad visual debido al exceso de luminancia del objeto que se observa o incide sobre el ojo.

    Más información

    Contraste | x

    Mide la relación entre la luminancia de un objeto y la luminancia de su fondo.

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    Equilibrio Lumínico | x

    El equilibrio lumínico es la uniformidad en 3D y de las luminancias. Es una magnitud muy compleja de calcular porque aunque el ojo humano no distingue entre los distintos niveles de iluminación del espacio, estos existen.

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    Uniformidad General (Uo) | x

    Relación entre la luminancia mínima y la luminancia media de una instalación

    Más información

    Uniformidad longitudinal (UL) | x

    Relación la luminancia mínima y máxima longitudinal de una instalación

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    Uniformidad extrema (Ue) | x

    Relación la iluminancia mínima y máxima de una instalación

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    Uniformidad media (Um) | x

    Relación la iluminancia mínima y la iluminancia media de una instalación

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    Mantenimiento | x

    La iluminancia inicial proporcionada por la instalación disminuye de manera gradual con el tiempo debido al uso, disminución de los lúmenes de las lámparas, a la suciedad del sistema, etc. Pero es posible mantener la iluminancia sobre un mínimo si se limpian las lámparas y luminarias, se reemplazan las lámparas quemadas o gastadas. Es decir, si se establece un programa de mantenimiento de la instalación.

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    Eficacia luminosa | x

    Flujo que emite una fuente de luz por cada vatio consumido, en lumen/vatio [lm/W]

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    Distribución espectral | x

    La distribución espectral representa la cantidad de energía radiada que emite la fuente de luz en las diferentes áreas visibles del espectro.

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    Temperatura del color | x

    La temperatura del color mide el grado de calidez o frialdad que reproduce una fuente de luz. Se expresa en grados Kelvin [K].

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    Índice de reproducción cromática (IRC) | x

    El IRC es la capacidad de la fuente de luz para reproducir fielmente el color, comparándola con un patrón de referencia.

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    Depreciación Luminosa | x

    La depreciación luminosa hace referencia a la pérdida de iluminancia que sufre la instalación a lo largo de uso.

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    Adaptación | x

    Habilidad del ojo para enfocar y ajustarse cuando hay cambios en el nivel de iluminación

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    Capacidades Visuales | x

    Habilidad del ojo para enfocar y ajustarse cuando hay cambios en el nivel de iluminación

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    Vida Útil | x

    La vida útil de una lámpara se define como el número de horas de funcionamiento antes de sufrir una depreciación del 30%.

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    Tiempo de encendido | x

    El tiempo de encendido es el tiempo necesario de las lámparas para llegar al nivel estable de flujo luminoso, arrancando en frío

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    Flujo hemisférico superior instalado | x

    Porcentaje de flujo emitido por encima del plano horizontal y el flujo total de la luminaria

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    Índice de reflexión | x

    Relación entre el flujo luminoso reflejado y el flujo incidente

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    Deslumbramiento directo | x

    Deslumbramiento que se produce por una luminaria situada dentro del campo visual.

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    Fuentes de luz de alta intensidad (HID)| x

    Dentro de este grupo se encuentran las lámparas de vapor de mercurio, halogenuros metálicos y vapor de sodio

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    Agudeza visual| x

    Capacidad del ojo para reconocer y distinguir detalles de objetos situados a distancias cortas.

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