Fuentes de luz y equipos auxiliares

Lámparas incandescentes

Lámpara incandescente convencional

La lámpara incandescente convencional es la más antigua y más utilizada.

Imagen - Lámpara incandescente convencional (Fuente: OSRAM)

Partes de la lámpara

Las lámparas incandescentes convencionales tienen los siguientes componentes:

Imagen - Componentes Lámpara incandescente convencional (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

Filamento: Actualmente el filamento es de Wolframio o Tungsteno enrollado en espiral. Ambos materiales tienen una temperatura de fusión muy elevada y un grado de evaporación bajo para poder alcanzar la temperatura óptima de funcionamiento que está alrededor de los 2.500ºC y disminuir la evaporación del filamento, porque sino implicaría un desgaste y dismunucióm de la vida útil de la lámpara.

Ampolla: es la envoltura de vidrio que se utiliza para crear la forma de la lámpara y obtener una atmósfera sin oxigeno que reduzca la evaporación del filamento. Esto último se consigue haciendo el vacío e introduciendo en el interior un gas de relleno, normalmente un gas inerte como el argón, criptón o el nitrógeno, para mejorar la estabilidad del filamento y alargar su vida útil.
La ampolla también se encarga de transmitir el calor radiado por el filamento al exterior. Por lo que a medida que se utiliza la lámpara la ampolla se va oscureciendo por debido a la evaporación del filamento.
El tipo de material utilizado en las ampollas es vidrio a la sosa o a la cal, soplado o prensado y transparente o translúcido. Las propiedades del vidrio de la ampolla serán las reponsables de los niveles de luminancia y color de la luz, si el vidrio es de un color determinado.

Casquillo: el casquillo cierra herméticamente la ampolla y a la vez sirve para conectar la lámpara al portalámparas.
Los casquillos más utilizados son: el casquillo Edison, para potencias inferiores a los 300W y el casquillo bayoneta.

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de las lámparas incandescentes es muy sencillo. Está basado en hacer pasar corriente a través del filamento, aumentando su temperatura hasta que emita radiaciones en el espectro visible.

Equipos auxiliares

Este tipo de lámparas no requieren equipos auxiliares. Se pueden conectar directamente a la red ya que la intensidad que pasa por ellas y la tensión aplicada son proporcionales.

Efecto de las 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. En la Imagen 3 se muestra el efecto de las variaciones de la tensión de red sobre una lámpara incandescente

Los efectos que crea una sobretensión sobre la lámpara se pueden deducir directamente de la gráfica. Por ejemplo, un aumento de la tensión del 110% disminuye la vida media de la lámpara pero aumenta considerablemente el flujo luminoso. Y una disminución de la tensión de red del 10% reduce el flujo luminoso casi un 40%.

Imagen - Efectos de las variaciones de tensión de red sobre las lámparas incandescentes (Fuente: Juan Guasch Farrás)

Modelos disponibles en el mercado

Imagen - Modelos de lámparas incandescentes (Fuente: PHILIPS)

Características Principales

Operativas

• Casquillos: los casquillos más utilizados son los de rosca tipo Edison y los de bayoneta.


Imagen - Lámpara incandescente convencional (Fuente: IESNA)

• Posición de funcionamiento: universal.
• Tiempo de encendido y reencendido: 0s.
• Tamaño: pequeño-medio
• Posibilidad de regulación: se pueden regular fácilmente gracias a su sencillo funcionamiento.

Eléctricas

• Potencia (W): entre 15 - 500
• Flujo luminoso (lm): entre 110 -8400

Lumínicas

• Espectro de emisión: espectro contínuo


Imagen - Espectro de emisión de una lámpara incandescente convencional

• Intervalos de eficacia: bajo; entre 8 -18 lm/W
• IRC: 100
• Temperatura de color: 2700K

Otras

• Vida útil (h): 1000

Ventajas e inconvenientes

• No necesita equipo auxiliar
• Buen IRC
• Fácil regulación
• Bajo coste
• Encendido instantáneo

• Baja eficiencia
• Generan calor
• Vida útil corta

Aplicaciones

Las lámparas incandescentes convencionales se utilizan para cualquier tipo de alumbrado donde no sea necesario un mantenimiento elevado, ya que su vida útil es corta y además tiene de una disminución del flujo luminoso elevado por culpa del ennegrecimiento de la ampolla. Se recomienda su uso en zonas donde no sea necesario un elevado nivel de iluminación.

Imagen - Aplicaciones lámpara incandescente

Lámpara incandescente halógena

Imagen - Lámpara incandescente halógena (Fuente: OSRAM)

Partes de la lámpara y su funcionamiento

La lámpara halógena es considerado un avance tecnológico de las incandescentes convencionales. Consta de las mismas partes que la incandescente convencional, pero su diferencia se encuentra en el gas del interior. y en la ampolla, debido a que la temperatura en el interior es más elevada. Esto implica una reducción del tamaño y la envoltura está hecha de cuarzo.

Principio de funcionamiento

En las lámparas halógenas se introduce un componente halógeno (cloro, yodo o bromo). Durante el funcionamiento de la lámpara se desprenden átomos de wolframio del filamento que se combinan con los átomos del halogenuro, formando un compuesto wolframio halógeno. El compuesto se mueve constantemente en el interior y no se deposita en las paredes de la ampolla y cuando se acerca al filamento, debido a la elevada temperatura, el compuesto se disocia por un lado en el átomo del haolgenuro y por otro en wolframio que se vuelve a depositar sobre el filamento. La molécula de halogenuro queda libre para volver a asociarse con otra molécula de wolframio y repetir el proceso.

Imagen - Ciclo del halógeno (Fuente: Manual de iluminación INDAL)

Equipos auxiliares

Solamente las lámaparas halógenas de baja tensión necesitan un transformador de halógena para adecuar la tensión de la red a la tensión para su correcto funcionamiento.

Imagen - Lámpara incandescente halógena con transformador

Las lámparas halógenas se pueden regular con reguladores o dimmers para obtener distintos niveles de iluminación. El regulador se coloca en el circuito como muestra la Imagen 11:

Imagen - Regulación lámpara incandescente halógena (Fuente: ELT)

Modelos disponibles en el mercado

Las lámparas halógenas están divididas en dos grandes grupos:

La diferencia reside en que las halógenas de alimentación de 230V no necesitan un equipo auxiliar, se pueden conectar directamente a la red. Mientras que las halógenas de bajo voltaje necesitan el transformador comentado arriba.

Imagen - Modelos de lámpara incandescente halógena (Fuente: PHILIPS)

Características Principales

Operativas

• Casquillos:


Imagen - Lámpara incandescente halógena (Fuente: IESNA)

• Posición de funcionamiento: Universal
• Tiempo de encendido y reencendido: No requerido
• Tamaño: reducido
• Posibilidad de regulación: sí

Eléctricas

• Potencia (W): entre 5 - 2000
• Flujo luminosos (lm): entre 60 - 4400

Lumínicas

• Espectro de emisión contínuo


Imagen - Espectro de emisión de una lámpara incandescente halógena (Fuente: OSRAM)

• Intervalos de eficacia (lm/W): 22 - 30
• Color de la luz
• IRC: 100
• Temperatura de color(K): 3100

Otras

• Vida útil(h): 1000 - 2000

Ventajas e inconvenientes

• Buen IRC
• Fácil regulación
• Haz de luz focalizado
• Encendido instantáneo

• Baja eficiencia
• Generan calor
• Vida útil corta
• En baja tensión necesita transformador

Aplicaciones

Las lámparas halógenas tienen menores dimensiones que las incandescentes convencionales, mayor vida útil y eficacia. Se utilizan en lugares donde se necesiten luminarias de diimensiones reducidas o para acentuar la iluminación en una zona concreta. También se utilizan para espacios donde se requiera un encendido instantáneo por ejemplo iluminación de seguridad.