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LAMPARAS DE VAPOR DE LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO MERCURIO

LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

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LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

LAMPARAS DE VAPOR DE LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIOMERCURIO

Page 2: LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

PRINCIPIO DE PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

Las descargas de alta presión son más compactas y Las descargas de alta presión son más compactas y tienen mayores cargas eléctricas; por consiguiente, tienen mayores cargas eléctricas; por consiguiente, requieren tubos de descarga de arco hechos de cuarzo requieren tubos de descarga de arco hechos de cuarzo para soportar la presión y la temperatura. El tubo de para soportar la presión y la temperatura. El tubo de descarga de arco va dentro de una envoltura exterior de descarga de arco va dentro de una envoltura exterior de vidrio con una atmósfera de nitrógeno o argón nitrógeno vidrio con una atmósfera de nitrógeno o argón nitrógeno para reducir la oxidación y el chisporroteo. La bombilla para reducir la oxidación y el chisporroteo. La bombilla filtra eficazmente la radiación ultravioleta del tubo de filtra eficazmente la radiación ultravioleta del tubo de descarga de arco.descarga de arco.

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A alta presión, la descarga de mercurio es A alta presión, la descarga de mercurio es principalmente radiación azul y verde. Para principalmente radiación azul y verde. Para mejorar el color, un revestimiento fosfórico mejorar el color, un revestimiento fosfórico aplicado a la bombilla añade luz roja. aplicado a la bombilla añade luz roja.

Existen versiones de lujo con mayor Existen versiones de lujo con mayor contenido de rojo, que proporcionan un contenido de rojo, que proporcionan un mayor rendimiento lumínico y reproducen mayor rendimiento lumínico y reproducen mejor el colormejor el color

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Radiación:Radiación:

Medida que aumentamos la presión del vapor de Medida que aumentamos la presión del vapor de mercurio en el interior del tubo de descarga, la mercurio en el interior del tubo de descarga, la radiación ultravioleta característica de la lámpara a radiación ultravioleta característica de la lámpara a baja presión pierde importancia respecto a las baja presión pierde importancia respecto a las emisiones en la zona visible (violeta de 404.7 nm, emisiones en la zona visible (violeta de 404.7 nm, azul 435.8 nm, verde 546.1 nm y amarillo 579 nm).azul 435.8 nm, verde 546.1 nm y amarillo 579 nm).

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En estas condiciones la luz emitida, de color azul En estas condiciones la luz emitida, de color azul verdoso, no contiene radiaciones rojas. Para verdoso, no contiene radiaciones rojas. Para resolver este problema se acostumbra a añadir resolver este problema se acostumbra a añadir sustancias fluorescentes que emitan en esta zona sustancias fluorescentes que emitan en esta zona del espectro. De esta manera se mejoran las del espectro. De esta manera se mejoran las características cromáticas de la lámpara. La características cromáticas de la lámpara. La temperatura de color se mueve entre 3500 y 4500 temperatura de color se mueve entre 3500 y 4500 K con índices de rendimiento en color de 40 a 45 K con índices de rendimiento en color de 40 a 45 normalmente. La vida útil, teniendo en cuenta la normalmente. La vida útil, teniendo en cuenta la depreciación se establece en unas 8000 horas. La depreciación se establece en unas 8000 horas. La eficacia oscila entre 40 y 60 lm/W y aumenta con la eficacia oscila entre 40 y 60 lm/W y aumenta con la potencia, aunque para una misma potencia es potencia, aunque para una misma potencia es posible incrementar la eficacia añadiendo un posible incrementar la eficacia añadiendo un recubrimiento de polvos fosforescentes que recubrimiento de polvos fosforescentes que conviertan la luz ultravioleta en visibleconviertan la luz ultravioleta en visible

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LA TEMPERATURA DE COLORLA TEMPERATURA DE COLOR

La temperatura de color se mueve entre 3500 y La temperatura de color se mueve entre 3500 y 4500 K con índices de rendimiento en color de 40 a 4500 K con índices de rendimiento en color de 40 a 45 normalmente. La vida útil, teniendo en cuenta la 45 normalmente. La vida útil, teniendo en cuenta la depreciación se establece en unas 8000 horas. La depreciación se establece en unas 8000 horas. La eficacia oscila entre 40 y 60 lm/W y aumenta con la eficacia oscila entre 40 y 60 lm/W y aumenta con la potencia, aunque para una misma potencia es potencia, aunque para una misma potencia es posible incrementar la eficacia añadiendo un posible incrementar la eficacia añadiendo un recubrimiento de polvos fosforescentes que recubrimiento de polvos fosforescentes que conviertan la luz ultravioleta en visible.conviertan la luz ultravioleta en visible.

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Los modelo más habituales de estas lámparas Los modelo más habituales de estas lámparas tienen una tensión de encendido entre 150 y tienen una tensión de encendido entre 150 y 180 V que permite conectarlas a la red de 220 180 V que permite conectarlas a la red de 220 V sin necesidad de elementos auxiliares. Para V sin necesidad de elementos auxiliares. Para encenderlas se recurre a un electrodo auxiliar encenderlas se recurre a un electrodo auxiliar próximo a uno de los electrodos principales próximo a uno de los electrodos principales que ioniza el gas inerte contenido en el tubo y que ioniza el gas inerte contenido en el tubo y facilita el inicio de la descarga entre los facilita el inicio de la descarga entre los electrodos principaleselectrodos principales

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Page 10: LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

Tipo de Lámparas: Luz Tipo de Lámparas: Luz MezclaMezcla

Es un tipo de Lámpara de Descarga de Vapor de Es un tipo de Lámpara de Descarga de Vapor de Mercurio a Alta Presión lleva el balasto incorporado Mercurio a Alta Presión lleva el balasto incorporado en forma de filamento conectado en serie con el en forma de filamento conectado en serie con el tubo dedescargatubo dedescarga

Mejora su espectro con la emisión de la resistencia Mejora su espectro con la emisión de la resistencia de tungstenode tungsteno

Consideraciones:Consideraciones: Este filamento es sensible a las sobretensiones que Este filamento es sensible a las sobretensiones que

se dan en los arranquesse dan en los arranques

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HALOGENUROS HALOGENUROS METÁLICOSMETÁLICOS

Añade sales metálicas halógenas al tubo de Añade sales metálicas halógenas al tubo de descarga.descarga.

La emisión de luz pasa a ser de los halogenuros La emisión de luz pasa a ser de los halogenuros porque sus niveles de excitación son más bajosporque sus niveles de excitación son más bajos

El mercurio pasa a ser elemento reguladorEl mercurio pasa a ser elemento regulador Necesita Arrancador además de BalastoNecesita Arrancador además de Balasto

Page 12: LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

Hay tres tipos fundamentales en función de los Hay tres tipos fundamentales en función de los metales que se combinen:metales que se combinen:

Lámparas tricolor que emiten básicamente Lámparas tricolor que emiten básicamente amarillo, verde y azulamarillo, verde y azul

Lámparas con espectro multi línea que Lámparas con espectro multi línea que proporcionan un rendimiento del color mayor por proporcionan un rendimiento del color mayor por ser un espectro semi-continuoser un espectro semi-continuo

Lámparas moleculares que presentan un espectro Lámparas moleculares que presentan un espectro cuasi-continuocuasi-continuo

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APLICACIONESAPLICACIONES

Page 14: LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

Si es competición se sugiere utililizar halogenuros Si es competición se sugiere utililizar halogenuros metálicos. Depende mucho del deporte a practicar.metálicos. Depende mucho del deporte a practicar.

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VAPOR DE SODIOVAPOR DE SODIO

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CARACTERISTICASCARACTERISTICAS El foco de vapor de sodio está compuesto de un El foco de vapor de sodio está compuesto de un

tubo de descarga de cerámica translúcida, esto con tubo de descarga de cerámica translúcida, esto con el fin de soportar la alta corrosión del sodio y la el fin de soportar la alta corrosión del sodio y la altas temperaturas que se generan; a los extremos altas temperaturas que se generan; a los extremos tiene dos electrodos que suministran la tensión tiene dos electrodos que suministran la tensión eléctrica necesaria para que el vapor de sodio eléctrica necesaria para que el vapor de sodio encienda.encienda.

Para operar estas lámparas se requiere de un Para operar estas lámparas se requiere de un balastrobalastro y uno o dos y uno o dos condensadorescondensadores para el para el arranque.arranque.

Para su encendido requiere alrededor de 9-10 Para su encendido requiere alrededor de 9-10 minutos y para el reencendido de 4-5 minutos.minutos y para el reencendido de 4-5 minutos.

El tiempo de vida de estas lámparas es muy largo El tiempo de vida de estas lámparas es muy largo ya que ronda las 24000 horasya que ronda las 24000 horas

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VAPOR DE SODIO A BAJA PRESIÓN VAPOR DE SODIO A BAJA PRESIÓN (SBP): (SBP):

La lámpara de vapor de sodio a baja presión La lámpara de vapor de sodio a baja presión es la que genera más lúmenes por vatio del es la que genera más lúmenes por vatio del mercado, y por esto es la más utilizada en mercado, y por esto es la más utilizada en las lámparas solares. La desventaja de ésta las lámparas solares. La desventaja de ésta es que la reproducción de los colores es muy es que la reproducción de los colores es muy pobre. pobre.

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RENDIMIENTO ESPECTRAL DE RENDIMIENTO ESPECTRAL DE LAS LÁMPARAS DE SODIO DE LAS LÁMPARAS DE SODIO DE

BAJA PRESIÓNBAJA PRESIÓN

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La descarga eléctrica en un tubo con vapor de La descarga eléctrica en un tubo con vapor de sodio a baja presión produce una radiación sodio a baja presión produce una radiación monocromática característica formada por dos monocromática característica formada por dos rayas en el espectro (589 nm y 589.6 nm) muy rayas en el espectro (589 nm y 589.6 nm) muy próximas entre sí. Otras ventajas que ofrece es que próximas entre sí. Otras ventajas que ofrece es que permite una gran comodidad y agudeza visual, permite una gran comodidad y agudeza visual, además de una buena percepción de contrastes. además de una buena percepción de contrastes. En estas lámparas el tubo de descarga tiene forma En estas lámparas el tubo de descarga tiene forma de U para disminuir las pérdidas por calor y reducir de U para disminuir las pérdidas por calor y reducir el tamaño de la lámparael tamaño de la lámpara

Page 20: LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

Apariencia de color: AmarilloApariencia de color: Amarillo Temperatura de color: 1800ºKTemperatura de color: 1800ºK Reproducción de color: No Reproducción de color: No

aplicableaplicable Vida útil: 14000 hVida útil: 14000 h

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BALANCE ENERGÉTICOBALANCE ENERGÉTICO

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VAPOR DE SODIO A ALTA PRESIÓN VAPOR DE SODIO A ALTA PRESIÓN (SAP )(SAP )

Es una de las más utilizadas en el Es una de las más utilizadas en el alumbrado públicoalumbrado público ya que tiene un alto rendimiento ya que tiene un alto rendimiento y la reproducción de los colores se mejora y la reproducción de los colores se mejora considerablemente aunque no al nivel que pueda considerablemente aunque no al nivel que pueda iluminar anuncios espectaculares o algo que iluminar anuncios espectaculares o algo que requiera excelente reproducción cromática. requiera excelente reproducción cromática.

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COMPONENTESCOMPONENTES

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ofrecen mejor eficiencia (más de 100 ofrecen mejor eficiencia (más de 100 lúmenes/vatio) y una excelente constancia del flujo lúmenes/vatio) y una excelente constancia del flujo luminoso. La naturaleza reactiva del sodio requiere luminoso. La naturaleza reactiva del sodio requiere que el tubo de descarga de arco se fabrique con que el tubo de descarga de arco se fabrique con alúmina policristalina translúcida, ya que el vidrio o alúmina policristalina translúcida, ya que el vidrio o el cuarzo son inadecuados.el cuarzo son inadecuados.

El globo de vidrio exterior contiene un vacío para El globo de vidrio exterior contiene un vacío para evitar el chisporroteo y la oxidación. La descarga evitar el chisporroteo y la oxidación. La descarga de sodio no emite radiación ultravioleta, por lo que de sodio no emite radiación ultravioleta, por lo que los revestimientos fosfóricos no tienen ninguna los revestimientos fosfóricos no tienen ninguna utilidad. Algunas bombillas son esmeriladas o utilidad. Algunas bombillas son esmeriladas o revestidas para difuminar la fuente de luzrevestidas para difuminar la fuente de luz

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FUNCIONAMIENTOFUNCIONAMIENTO

Las condiciones de funcionamiento son muy exigentes debido a las altas temperaturas (1.000 ºC), la presión y las agresiones químicas producidas por el sodio que debe soportar el tubo de descarga. En su interior hay una mezcla de sodio, vapor de mercurio que actúa como amortiguador de la descarga y xenón que sirve para facilitar el arranque y reducir las pérdidas térmicas..

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El tubo está rodeado por una ampolla en la que se ha hecho el vacío. La tensión de encendido de estas lámparas es muy elevada y su tiempo de arranque es muy breve

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RENDIMIENTO ESPECTRAL DE RENDIMIENTO ESPECTRAL DE LAS LÁMPARAS DE SODIO A LAS LÁMPARAS DE SODIO A ALTA PRESIÓNALTA PRESIÓN

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Apariencia de color: AmarilloApariencia de color: Amarillo Temperatura de color: 1800 ºKTemperatura de color: 1800 ºK Reducción de color: No aplicableReducción de color: No aplicable Vida Útil: 14000 hVida Útil: 14000 h

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TIPOS DE LAMPARAS DE SODIO A TIPOS DE LAMPARAS DE SODIO A ALTA PRESIÓNALTA PRESIÓN

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BALANCE ENERGÉTICOBALANCE ENERGÉTICO

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ILUMINACIÓN DE ÁREAS DE TRABAJO O ILUMINACIÓN DE ÁREAS DE TRABAJO O

INDUSTRIALESINDUSTRIALES

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Alumbrado públicoAlumbrado público

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LAS LAMPARAS DEL FUTUROLAS LAMPARAS DEL FUTURO

Los led's son básicamente lámparas de estado Los led's son básicamente lámparas de estado sólido, o sea sin filamento ni gas inerte que lo sólido, o sea sin filamento ni gas inerte que lo rodee, ni cápsula de vidrio que lo recubra. El led es rodee, ni cápsula de vidrio que lo recubra. El led es un semiconductor unido a dos terminales, cátodo y un semiconductor unido a dos terminales, cátodo y ánodo (negativo y positivo respectivamente) ánodo (negativo y positivo respectivamente) recubierto por una resina epoxi transparente. recubierto por una resina epoxi transparente. Cuando una corriente circula por el led se produce Cuando una corriente circula por el led se produce un efecto llamado electroluminiscencia. Un led un efecto llamado electroluminiscencia. Un led emite luz monocromática en frecuencias que van emite luz monocromática en frecuencias que van desde el infrarrojo pasando por todo el espectro de desde el infrarrojo pasando por todo el espectro de luz visible y llega hasta el ultravioleta.luz visible y llega hasta el ultravioleta.

..

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Con la introducción de nuevos materiales, se han Con la introducción de nuevos materiales, se han podido crear led's de prácticamente todo el podido crear led's de prácticamente todo el espectro visible ofreciendo al mismo tiempo una espectro visible ofreciendo al mismo tiempo una eficiencia lumínica que supera a la de las lámparas eficiencia lumínica que supera a la de las lámparas incandescentes. incandescentes. Estos brillantes, eficientes y coloridos nuevos led's Estos brillantes, eficientes y coloridos nuevos led's están expandiendo su dominio a un amplio rango están expandiendo su dominio a un amplio rango de aplicaciones de iluminación, desplazando a su de aplicaciones de iluminación, desplazando a su anterior campo de dominio que era el de la mera anterior campo de dominio que era el de la mera indicaciónindicación

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LAMPARAS DE LAMPARAS DE EMISIÓN DE DIODOS EMISIÓN DE DIODOS (LED)(LED)

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1.1. Lente EpóxicoLente Epóxico: : Este lente mantiene todo el Este lente mantiene todo el paquete estructurado, determina el haz de luz, paquete estructurado, determina el haz de luz, protege al chip reflector, además de extraer el flujo protege al chip reflector, además de extraer el flujo luminoso.luminoso.

2.2. Cable ConductorCable Conductor: : Es un cable muy delgado Es un cable muy delgado de oro, el cual conecta cada terminal a de oro, el cual conecta cada terminal a cada uno de los postes conductores. cada uno de los postes conductores.

3.3. ChipChip: : Consiste en dos capas de material Consiste en dos capas de material emisor semiconductor, cuando los átomos son emisor semiconductor, cuando los átomos son excitados por un flujo de corriente intercambiando excitados por un flujo de corriente intercambiando electrones, creando la luz.electrones, creando la luz.

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4.4. ReflectorReflector: : Está por debajo del Está por debajo del Chip reflejando y proyectando luz Chip reflejando y proyectando luz hacia fuera, sólo un 3% se queda hacia fuera, sólo un 3% se queda atrapada.atrapada.

5.5. CátodoCátodo: : Poste hecho de aleación Poste hecho de aleación de cobre y conduce carga negativa, el de cobre y conduce carga negativa, el cátodo es más corto que el ánodo cátodo es más corto que el ánodo para facilitar un ensamble más rápido para facilitar un ensamble más rápido y preciso en el circuitoy preciso en el circuito

6.6. ÁnodoÁnodo: : Poste hecho en aleación Poste hecho en aleación de cobre y conduce carga positivade cobre y conduce carga positiva

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Puntos a favor del uso Puntos a favor del uso del LEDdel LED Costo.Costo. grado de penetración en el mercadogrado de penetración en el mercado Hay mayor dureza de composiciones polimerizados Hay mayor dureza de composiciones polimerizados

con QTH respecto de los que lo fueron con LED, con QTH respecto de los que lo fueron con LED, sobre todo en las primeras unidades LED que sobre todo en las primeras unidades LED que tenían una intensidad lumínica entre 400 a 450 tenían una intensidad lumínica entre 400 a 450 mW/cm2 mW/cm2

Page 41: LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

En condiciones normales sólo pierde un 5% de En condiciones normales sólo pierde un 5% de luminosidad por año y recién cuando está por luminosidad por año y recién cuando está por debajo del 50% de su brillo inicial, se dice que ha debajo del 50% de su brillo inicial, se dice que ha llegado a su fin. Calculando que en un año hay llegado a su fin. Calculando que en un año hay 8.760 horas, un led de alta luminosidad tiene así 8.760 horas, un led de alta luminosidad tiene así una vida útil de más de 10 años funcionando todo una vida útil de más de 10 años funcionando todo el día.el día.

Tiene un tiempo de vida de 100.000Tiene un tiempo de vida de 100.000. . su luz tiene mucha mayor penetración en su luz tiene mucha mayor penetración en

condiciones de niebla o baja visibilidad. condiciones de niebla o baja visibilidad.

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Iluminación Exterior e interior.Iluminación Exterior e interior.

Para edificios arquitectónicos:Para edificios arquitectónicos:

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Para iluminación de comercios, restaurantes, Para iluminación de comercios, restaurantes, pubs, bares, hoteles, señalización de pubs, bares, hoteles, señalización de escaleras, pasillos, embarcaciones, casas escaleras, pasillos, embarcaciones, casas rodantes, etc. rodantes, etc.

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