Fuentes de luz y equipos auxiliares


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Lámparas de vapor de sodio a baja presión

Las lámparas de vapor de sodio se pueden asimiliar en cuanto funcionamiento y forma a las lámparas de vapor de mercurio. Las diferencias se encuentran en los componentes del tubo de descarga como se verá más adelante.
Este tipo de lámparas produce un rendimiento lumínico muy elevado gracias a que las radiaciones producidas se concentran en la zona del espectro visible donde la percepción visual es máxima. Como se vió, esta zona pertenence al color amarillo, color característico de las lámparas de sodio. Por lo tanto son lámparas que se utilizan para aprovechar la agudeza visual, pero por contra la reproducción cromática es muy baja.

La lámpara de vapor de sodio a baja presión fue la primera lámpara de este tipo.

Lámpara de vapor de sodio de baja presión

Imagen - Lámpara de vapor de sodio de baja presión (Fuente: PHILIPS)

Partes de la lámpara y su funcionamiento
Partes de la lámpara de vapor de sodio de baja presión

Imagen - Partes de la lámpara de vapor de sodio de baja presión (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

Tubo de descarga: tiene forma de U, es de vidrio duro y esta recubierto por una capa de bórax que protege al vidrio del sodio.
A lo largo del tubo existen unas hendiduras cuya función es que una vez el sodio se ha enfriado, se concentre en dichas hendiduras a lo largo de todo el tubo para facilitar el siguiente arranque. Está relleno de sodio y un gas noble, normalmente neón. Tiene dos electrodos de tungsteno situados en los extremos del tubo entre los que se producirá la descarga. Su temperatura óptima de funcionamiento es de 280ºC.

Ampolla exterior: es de vidrio recubierto interiormente por una capa de óxido de índio. Su función es mantener el tubo de descarga aislado térmicamente para mantener la temperatura de trabajo (280ºC) y reducir las pérdidas de calor. Interiormente tiene hecha el vacío.

Casquillo: ver apartado de casquillos.

Funcionamiento

Cuando se cierra el interruptor empieza la descarga entre los electrodos del tubo de descarga, a través del gas de neón. A medida que va aumentando la temperatura, el sodio empieza a vaporizarse hasta que se incia la descarga a través del vapor de sodio. La lámpara empieza a ponerse de color amarillo, color característico del sodio, hasta que llega a su punto más intenso cuando se estabiliza la descarga. En este momento la lámpara proporciona el máximo flujo luminoso.

Equipos auxiliares

Este tipo de lámparas requieren un equipo auxiliar que puede ser un balasto o un tranformador con ignitor separado.
El balasto se conecta en serie con la lámpara y un arrancador en paralelo. Un condensador en paralelo también es necesario para corregir el factor de potencia.
El transformador son ignitor separado consiste en un balasto, un ignitor electrónico y un condensadore en serie para corregir el factor de potencia.

Cableado vapor sodio baja presion

Imagen - Esquemas de autotransformador de dispersión, arranque semirresonante y circuito híbrido. Impedancia y arrancador electrónico (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

Efectos de la variaciones de la 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.

Variacion Tension lámparas Vapor sodio Baja tension

Imagen - Efectos de las variaciones de tensión de red sobre las lámparas de vapor de sodio baja tensión (Fuente: ELT)

Donde:

  • la tensión del arco (VL)
  • la intensidad (IL)
  • la potencia (WL)
  • el flujo luminoso (Φ)
  • Modelos disponibles en el mercado
    Lámpara de vapor de sodio de baja presión tubular

    Imagen - Lámpara de vapor de sodio de baja presión tubular (Fuente: PHILIPS)

    Características Principales
    Operativas
    Eléctricas
    Lumínicas
    Otras
    Ventajas e inconvenientes
    Aplicaciones

    Este tipo de lámparas se utilizan para alumbrado exterior, siempre y cuando no sea necesario tener un rendimiento cromático elevado.

    Aplicaciones de la lampara de Vapor de Sodio baja presion

    Imagen - Aplicaciones de la lámpara de vapor de sodio baja presión

    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]

    Más información

    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]

    Más información

    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

    Más información

    Uniformidad extrema (Ue) | x

    Relación la iluminancia mínima y máxima de una instalación

    Más información

    Uniformidad media (Um) | x

    Relación la iluminancia mínima y la iluminancia media de una instalación

    Más información

    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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