INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑOEXTENSION MARACAY

ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

Peraza Aura C.I.:19.554.514 (43)De Oliveira Josman C.I: 15.395.214 (43)

De Andrade Leonardo C.I: 15.991.653

Maracay, 04/04/2011

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Introducción

En el siguiente trabajo haremos un estudio sobre todo lo relacionado a las lámparas de

vapor de mercurio. Donde podremos apreciar todo sobre:

Tipos

componentes

Estructura

Funcionamientos

Antecedentes

Ventajas

Usos

Y podremos observar la diversidad de lámparas de vapor de mercurio, que se han

creado a través del tiempo. Los distintos cambios y modificaciones que han sufrido para

optimizar su funcionamiento y calidad de luz, para las distintas actividades y

necesidades del hombre en su día a día.

Esperamos que toda esta información sea de gran utilidad para todos los lectores, y así

satisfacer la necesidad de conocimiento, sobre el tema a tratar las lámparas de vapor de

mercurio.

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Antecedentes de la lámpara de vapor de mercurio

El más antiguo antecedente de la iluminación fluorescente posiblemente sea el experimento realizado y descrito en 1707 por Francis Hauksbee, quien generó por ionización electrostática del vapor de mercurio una luz azulada que alcanzaba para leer un escrito. Posteriormente el físico alemán Heinz Carl Enrichen Escrich Aguilera construyó en 1856 un dispositivo mediante el cual obtuvo una luz de brillo azulado a partir de un gas enrarecido encerrado en un tubo y excitado con una bobina de inducción. Debido a su forma, este dispositivo pasó a llamarse Tubo de Geissler. En la Feria Mundial de 1893 fueron mostrados dispositivos fluorescentes desarrollados por Nikola Tesla.

En 1891, el inventor estadounidense Daniel McFarlane Moore comenzó a realizar experimentos con tubos de descarga gaseosa. Creó así en 1894 la Lámpara Moore, que se trataba de una lámpara comercial que competía con las bombillas de luz incandescentes inventadas por su antiguo jefe Thomas Alva Edison. Estas lámparas que contenían nitrógeno y dióxido de carbono emitían luz blanca y rosada respectivamente, y tuvieron un éxito moderado. Sería en 1904, cuando las primeras de estas lámparas fueron instaladas en unos almacenes de la ciudad estadounidense de Newark. Como las labores de instalación, mantenimiento y reparación de estas lámparas eran dificultosas, no tuvieron éxito.

En 1901, Peter Cooper Hewitt demostró su lámpara de vapor de mercurio, la cual emitía luz de coloración verde-azulada, que era inapropiada para la mayoría de los usos prácticos. Sin embargo, su diseño fue muy cercano al de las lámparas actuales, además de tener mayor eficiencia que sus similares incandescentes.

En 1926, Edmund Germer, Friedrich Meyer y Hans Spanner propusieron incrementar la presión del gas dentro del tubo y recubrirlo internamente con un polvo fluorescente que absorbiera la radiación ultravioleta emitida por un gas en estado de plasma, y la convirtiera en una luz blanca más uniforme. La idea fue patentada al año siguiente y posteriormente la patente fue adquirida por la empresa estadounidense General Electric y bajo la dirección de George E. Inman la hizo disponible para el uso comercial en 1938. Los conocidos tubos rectos y de encendido por precalentamiento se mostraron por primera vez al público en la Feria Mundial de New York en el año 1939. Desde entonces, los principios de funcionamiento se han mantenido inalterables, salvo las tecnologías de manufactura y materias primas usadas, lo que ha redundado en la disminución de precios y ha contribuido a popularizar estas lámparas en todo el mundo.

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Lámparas de vapor de mercurio

Las lámparas de vapor de mercurio de alta presión consisten en un tubo de descarga de cuarzo relleno de vapor de mercurio, el cual tiene dos electrodos principales y uno auxiliar para facilitar el arranque.

La luz que emite es color azul verdoso, no contiene radiaciones rojas. Para resolver este problema se acostumbra añadir sustancias fluorescentes que emitan en esta zona del espectro. De esta manera se mejoran las características cromáticas de la lámpara, Aunque también están disponibles las bombillas completamente transparentes las cuales iluminan bien en zonas donde no se requiera estrictamente una exacta reproducción de los colores.

Para su operación las lámparas de vapor de mercurio requieren de un balastro.

Una de las características de estas lámparas es que tienen una vida útil muy larga, ya que rinde las 25000 horas de vida aunque la depreciación lumínica es considerable.

Existen casos en los que en este tipo de lámparas los polvos fluorescentes han desaparecido por el paso de muchos años y sin embargo la lámpara continúa encendida.

Estas lámparas han sido usadas principalmente para iluminar avenidas principales, carreteras, autopistas, parques, naves industriales y lugares poco accesibles ya que el periodo de mantenimiento es muy largo. Actualmente, las lámparas de aditivos metálicos (o Lámpara de haluro metálico), particularmente, las que encienden por pulso o pulse start, proveen mejores características a lo largo de su vida útil.

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Lámparas de vapor de mercurio de baja presión

Lámparas Fluorescentes

Las lámparas fluorescentes son lámparas de vapor de mercurio a baja presión (0.8 Pa). En estas condiciones, en el espectro de emisión del mercurio predominan las radiaciones ultravioletas en la banda de 253.7 nm. Para que estas radiaciones sean útiles, se recubren las paredes interiores del tubo con polvos fluorescentes que convierten los rayos ultravioletas en radiaciones visibles. De la composición de estas sustancias dependerán la cantidad y calidad de la luz, y las cualidades cromáticas de la lámpara. En la actualidad se usan dos tipos de polvos; los que producen un espectro continuo y los trifósforos que emiten un espectro de tres bandas con los colores primarios. De la combinación estos tres colores se obtienen una luz blanca que ofrece un buen rendimiento de color sin penalizar la eficiencia como ocurre en el caso del espectro continuo.

Lámpara fluorescente

Las lámparas fluorescentes se caracterizan por carecer de ampolla exterior. Están formadas por un tubo de diámetro normalizado, normalmente cilíndrico, cerrado en cada extremo con un casquillo de dos contactos donde se alojan los electrodos. El tubo de descarga está relleno con vapor de mercurio a baja presión y una pequeña cantidad de un gas inerte que sirve para facilitar el encendido y controlar la descarga de electrones.

La eficacia de estas lámparas depende de muchos factores: potencia de la lámpara, tipo y presión del gas de relleno, propiedades de la sustancia fluorescente que recubre el tubo, temperatura ambiente... Esta última es muy importante porque determina la presión del gas y en último término el flujo de la lámpara. La eficacia oscila entre los 38 y 91 lm/W dependiendo de las características de cada lámpara.

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Balance energético de una lámpara fluorescente

La duración de estas lámparas se sitúa entre 5000 y 7000 horas. Su vida termina cuando el desgaste sufrido por la sustancia emisora que recubre los electrodos, hecho que se incrementa con el número de encendidos, impide el encendido al necesitarse una tensión de ruptura superior a la suministrada por la red. Además de esto, hemos de considerar la depreciación del flujo provocada por la pérdida de eficacia de los polvos fluorescentes y el ennegrecimiento de las paredes del tubo donde se deposita la sustancia emisora.

El rendimiento en color de estas lámparas varía de moderado a excelente según las sustancias fluorescentes empleadas. Para las lámparas destinadas a usos habituales que no requieran de gran precisión su valor está entre 80 y 90. De igual forma la apariencia y la temperatura de color varía según las características concretas de cada lámpara.

Apariencia de color Tcolor (K)Blanco cálido 3000

Blanco 3500Natural 4000

Blanco frío 4200Luz día 6500

Las lámparas fluorescentes necesitan para su funcionamiento la presencia de elementos auxiliares. Para limitar la corriente que atraviesa el tubo de descarga utilizan el balasto y para el encendido existen varias posibilidades que se pueden resumir en arranque con cebador o sin él. En el primer caso, el cebador se utiliza para calentar los electrodos antes de someterlos a la tensión de arranque. En el segundo caso tenemos las lámparas de arranque rápido en las que se calientan continuamente los electrodos y las de arranque instantáneo en que la ignición se consigue aplicando una tensión elevada.

Más modernamente han aparecido las lámparas fluorescentes compactas que llevan incorporado el balasto y el cebador. Son lámparas pequeñas con casquillo de rosca o bayoneta pensadas para sustituir a las lámparas incandescentes con ahorros de hasta el 70% de energía y unas buenas prestaciones.

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- Funcionamiento

Aparte de la propia lámpara, encontramos dos elementos fundamentales: el cebador (también llamado arrancador o partidor) y el balasto, que provee reactancia inductiva. En algunos países que hablan español se emplean aún sus sinónimos ingleses starter y ballast.

El cebador, partidor o arrancador está formado por una pequeña ampolla de cristal que contiene gases a baja presión (neón, argón y gas de mercurio) y en cuyo interior se halla un contacto formado por una lámina bimetálica doblada en "U". En paralelo con este contacto hay un condensador o capacitor destinado al doble efecto de actuar de amortiguador de chispa o apaga chispas, y de absorber la radiación de radiofrecuencias que pudiesen interferir con receptores de radio, TV o comunicaciones. La presencia de este condensador no es imprescindible para el funcionamiento del tubo fluorescente, pero ayuda bastante a aumentar la vida útil del contacto del par bimetálico cuando es sometido a trabajar con altas corrientes y altas tensiones. Tanto el cebador como la luminaria acortan su vida útil cuantas más veces se la enciende, por esta razón se recomienda usar la iluminación fluorescente en regímenes continuos y no como iluminación intermitente.

El elemento que provee reactancia inductiva se llama balasto o balastro, aunque en algunos países se lo denomina incorrectamente reactancia, que en realidad es el nombre de la magnitud eléctrica que provee, no del elemento. Técnicamente es un reactor que está constituido por una bobina de alambre de cobre esmaltado, enrollada sobre un núcleo de chapas de hierro. El término balasto no debe ser confundido con su homónimo, el material usado en la construcción de vías de ferrocarril.

Al aplicar la tensión de alimentación, los gases contenidos en la ampolla del cebador se ionizan, con lo que aumenta su temperatura lo suficiente para que la lámina bimetálica se deforme, haga contacto cerrando el circuito, lo que hará que los filamentos de los extremos del tubo se calienten al rojo vivo, y esto comienza la ionización de los gases en la vecindad de los filamentos. Al cerrarse el contacto el cebador se apaga y sus gases vuelven a enfriarse, por lo que un par de segundos después el contacto se abre nuevamente. Esta apertura trae como consecuencia que el campo magnético creado en la reactancia inductiva se "desmorone" o desaparezca bruscamente, lo que trae como consecuencia, de acuerdo con la ley de inducción de Faraday, la generación de un pico de alta tensión (autoinducción) que termina de ionizar los gases, se forma plasma conductor dentro de todo el tubo fluorescente y por lo tanto lo atraviesa una corriente de electrones que irá a interactuar con los átomos de Hg, Ar y Ne, los que entonces emitirán luz, principalmente en la región del ultravioleta (UV). El voltaje aplicado a los filamentos y al tubo es pulsante, porque la energía eléctrica que alimenta el circuito es de corriente alterna de 50 Hz (como en Europa) o de 60 Hz (por ejemplo en USA y Japón). Los filamentos tienen inercia térmica, pero el plasma no, lo que produce un veloz parpadeo en la luz emitida, que puede molestar a algunas personas, producir dolor de cabeza y hasta convulsiones a quienes sufren de epilepsia. Este fenómeno se minimiza al disponer los tubos en grupos, alimentados cada tubo desde fases distintas y con rejillas de dispersión estroboscópica.

Los filamentos, al calentarse, desprenden electrones que, junto con el pico de autoinducción, ionizan los gases que llenan el tubo; se forma así un plasma que conduce

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la electricidad. Este plasma excita los átomos del vapor de mercurio que, como consecuencia, emiten luz visible y ultravioleta.

El revestimiento interior de la lámpara tiene la función de filtrar y convertir la luz ultravioleta en visible. La coloración de la luz emitida por la lámpara depende del material de ese recubrimiento interno. El material del tubo, vidrio común, contribuye a reducir la luz UV que pudiera escapar fuera de la luminaria.

Las lámparas fluorescentes son dispositivos con pendiente negativa de su resistencia eléctrica, respecto de la tensión eléctrica. Esto significa que cuanto mayor sea la corriente que las atraviesa, mayor es el grado de ionización del gas y, por tanto, menor la resistencia que opone al paso de dicha corriente. Así, si se conecta directamente la lámpara a una fuente de tensión prácticamente constante, como la suministrada por la red eléctrica, la intensidad tenderá a valores muy elevados, y la lámpara se destruirá en pocos segundos. Para evitar esto, siempre se la conecta a través de un elemento limitador de corriente para mantenerla dentro de sus límites de trabajo. Este elemento limitador, en el caso de la instalación de la Figura 1, es el balasto que provee reactancia inductiva, la que absorberá la diferencia entre la tensión de alimentación y la tensión de trabajo del tubo.

Finalmente, la disminución de la resistencia interna del tubo una vez encendido, hace que la tensión entre los terminales del cebador sea insuficiente para ionizar el gas contenido en su ampolla y por tanto el contacto bimetálico queda inactivo cuando el tubo está encendido.

Hasta cerca de 1975 coexistieron en la alimentación domiciliaria de la Argentina la corriente alterna y la corriente continua, ambas de 220 voltios. Debido a esto, en este país se inventó cerca de 1950 un tipo de balasto para corriente continua que aprovechaba la resistencia negativa de los gases ionizados de la luminaria para generar una oscilación por relajación de una frecuencia de algunos kHz. El efecto de cebador o arrancador se lograba con un ruidoso sistema de contactos vibratorios que se detenían en cuanto el tubo encendía. Tenía como inconveniente que cada tanto debía invertirse la polaridad para que el desgaste de la luminaria fuera el mismo en ambos filamentos.

También existe actualmente otro tipo de balasto o reactor, el balasto electrónico, que consta de un circuito electrónico y una pequeña bobina con núcleo de ferrite. Este balasto, a diferencia del balasto inductivo, se conecta al fluorescente sin cebador y logra arranques instantáneos de la lámpara y sin parpadeos, o en otros modelos, arranques de una manera más suave. En realidad, no se trata de un reactor en el sentido estricto del término, sino de un circuito electrónico con semiconductores que genera a) dos bajas tensiones para encender los filamentos de los extremos, y b) una alta tensión de alta frecuencia (decenas de kHz) aplicada entre los extremos. Ambos procesos suman sus efectos para ionizar los gases y así producir el plasma conductor que generará la radiación UV. Como regla general, los tubos que emplean el balasto electrónico tienen un rendimiento lumínico notablemente superior, y una vida media mucho más larga que los que usan el inductivo.

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Sus conexiones son muy sencillas:

El cable de fase y el neutro se conectan ambos directamente a las dos entradas del balasto.

En este balasto hay dos pares de salidas, y cada par debe conectarse a cada filamento de la lámpara.

Como se dijo al principio, el "fósforo" que se menciona en el dibujo siguiente no es el elemento químico llamado así, sino una sustancia química compuesta, que usualmente no contiene fósforo.

- Desventajas

Las lámparas fluorescentes no dan una luz continua, sino que muestran un parpadeo que depende de la frecuencia de la corriente eléctrica aplicada (por ejemplo: en España, 50 Hz para corriente alterna). Esto no se nota mucho a simple vista, pero una exposición continua a esta luz puede dar dolor de cabeza. El efecto es el mismo que si se configura una pantalla de ordenador a 50 Hz.

Este parpadeo puede causar el efecto estroboscópico, de forma que un objeto que gire a cierta velocidad podría verse estático bajo una luz fluorescente. Por tanto, en algunos lugares (como talleres con maquinaria) podría no ser recomendable esta luz.

El fickering o parpadeo, aunque imperceptible, afecta severamente la salud de algunas personas con algunos tipos migrañas, epilepsia y en algunos casos su efecto es tan

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devastador para la salud que hay quienes que con esta luz quedan excluidas completamente de todo ámbito de socialización (estudio, trabajo, deportes).

El parpadeo es también causa problemas con las cámaras de vídeo, ya que la frecuencia a la que lee la imagen del sensor puede coincidir con las fluctuaciones (oscilaciones) en intensidad de la lámpara fluorescente.

Las lámparas fluorescentes consumen más electricidad y ven reducida su vida útil si son encendidas y apagadas de manera continuada, visto que su acción de encender les cuesta mucho más trabajo que mantenerse encendidas.

Las lámparas fluorescentes con balasto antiguo no pueden conectarse a un atenuador normal o dimmer (un regulador para controlar el brillo). Hay lámparas especiales (de 4 contactos) y controladores especiales que permiten usar un interruptor con regulador de intensidad.

Desde mediados de la década de los 80, hay una solución para evitar estos inconvenientes, que es el balasto electrónico, que ha cobrado gran importancia a partir de mediados de los 90. En este sistema se hace funcionar al tubo de la misma manera que en la forma tradicional pero esta vez en una frecuencia de más de 20 kHz con lo que se evita completamente el efecto estroboscópico, logra que el parpadeo sea invisible para el ojo humano (y a su vez que las cámaras de vídeo difícilmente logren captarlo), y que desaparezcan ruidos por trabajar por encima del espectro audible. En definitiva se obtiene una mejora del 10% en el rendimiento de la lámpara, un menor consumo, menor calor disipado, silencio absoluto de la reactancia y mayor vida útil a los tubos

Cabe anotar que este tipo de luz, que es difusa, no es aconsejable para la lectura (lo que incluye las tareas o trabajos escolares) u otro tipo de trabajos "finos" debido a que impide una apropiada fijación de la vista sobre el objeto. El efecto difuso de la luz fluorescente hace que los contornos de elementos mínimos o "finos" tiendan a desaparecer impidiendo su enfoque adecuado, lo cual genera fatiga visual que podría ocasionar malestar y un rendimiento deficiente en la labor emprendida.

Para evitar estas circunstancias adversas es aconsejable utilizar, para la lectura y labores similares, bombillas o focos de luz de tungsteno (lámparas incandescentes) que resultan ser los más apropiados para estos efectos.

Las lámparas halógenas también emiten radiación ultravioleta que es filtrada por la ampolla de cuarzo que las conforma. Se recomienda comprar lámparas y tubos de calidad y a ser posible de marcas conocidas o fiables.

Se debe tener en cuenta que este tipo de lámparas (fluorescentes) son consideradas residuos peligrosos debido a su contenido de vapor de mercurio, por lo cual se debe disponer adecuadamente para evitar efectos ambientales negativos.

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- Compensación en lámparas fluorescentes

El conjunto tubo fluorescente-balasto-cebador posee elementos reactivos (bobina y condensadores) que consumen y ceden potencia reactiva respectivamente (la bobina la consume los condensadores la ceden). A menudo se intercala entre los terminales de entrada un condensador que tiene la finalidad de permitir que el factor de potencia del dispositivo sea cercano a 1. A este tipo de compensación se le denomina compensación en paralelo debido a este arreglo.

El siguiente cálculo permite saber el valor (en pico o nanofaradios) del condensador que hay que intercalar, ya que si es colocado uno de valor mayor al necesario, aumentará la corriente y su consumo, por lo que es importante encontrar el idóneo.

Donde:

C es la capacitancia del condensador. P es la potencia activa absorbida por el conjunto. es el ángulo cuyo coseno es el factor de potencia inicial, antes de la

compensación. es el ángulo cuyo coseno es el factor de potencia final, después de la

compensación. V es la tensión de entrada. f es la frecuencia en hercios de la tensión de entrada.

Ejemplo: Si un tubo es de 18 W, con f = 50 Hz, V = 230 V (CA) y con factores de potencia final de 0,85 e inicial de 0,226, el condensador a usar debe ser de 4 μF (microfaradios).

Lámparas de vapor de mercurio de alta presión

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

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Espectro de emisión sin corregir

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

Balance energético de una lámpara de mercurio a alta presión

Los modelo más habituales de estas lámparas tienen una tensión de encendido entre 150 y 180 V que permite conectarlas a la red de 220 V sin necesidad de elementos auxiliares. Para encenderlas se recurre a un electrodo auxiliar próximo a uno de los electrodos principales que ioniza el gas inerte contenido en el tubo y facilita el inicio de la descarga entre los electrodos principales. A continuación se inicia un periodo transitorio de unos cuatro minutos, caracterizado porque la luz pasa de un tono violeta a blanco azulado, en el que se produce la vaporización del mercurio y un incremento progresivo de la presión del vapor y el flujo luminoso hasta alcanzar los valores normales. Si en estos momentos se apagara la lámpara no sería posible su reencendido hasta que se enfriara, puesto que la alta presión del mercurio haría necesaria una tensión de ruptura muy alta.

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Lámpara de mercurio a alta presión

- Lámparas de luz mezcla

Las lámparas de luz de mezcla son una combinación de una lámpara de mercurio a alta presión con una lámpara incandescente y, habitualmente, un recubrimiento fosforescente. El resultado de esta mezcla es la superposición, al espectro del mercurio, del espectro continuo característico de la lámpara incandescente y las radiaciones rojas provenientes de la fosforescencia. Espectro de emisión de una lámpara de luz de mezcla. Su eficacia se sitúa entre 20 y 60 lm/W y es el resultado de la combinación de la eficacia de una lámpara incandescente con la de una lámpara de descarga. Estas lámparas ofrecen una buena reproducción del color con un rendimiento en color de 60 y una temperatura de color de 3600 K. La duración viene limitada por el tiempo de vida del filamento que es la principal causa de fallo. Respecto a la depreciación del flujo hay que considerar dos causas. Por un lado tenemos el ennegrecimiento de la ampolla por culpa del wolframio evaporado y por otro la pérdida de eficacia de los polvos fosforescentes. En general, la vida media se sitúa en torno a las 6000 horas.  Lámpara de luz de mezcla. Una particularidad de estas lámparas es que no necesitan balasto ya que el propio filamento actúa como estabilizador de la corriente. Esto las hace adecuadas para sustituir las lámparas incandescentes sin necesidad de modificar las instalaciones.

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Medianamente contaminantes

Lámparas fluorescentes en tubos y compactas (vapor de mercurio a baja presión):

Emiten en el Ultravioleta. Su luz es blanca con rendimientos cromáticos entre el 40% y

el 90%. Es recomendable para alumbrados peatonales y de jardines. Tienen una alta

eficiencia. Estas lámparas son medianamente contaminantes si no se usan en grandes

instalaciones y convenientemente apantalladas evitando emisión de luz sobre el

horizonte.

Muy contaminantes

Lámparas de vapor de mercurio a alta presión: Tienen una elevada emisión en el ultravioleta. Su luz es blanca con rendimientos de color inferiores al 60%. Es recomendable para zonas peatonales y de jardines. Son las menos eficientes del mercado en lámparas de descarga

- Lámparas de haluro metálico

Las lámparas de haluro metálico, también conocidas como lámparas de aditivos metálicos, lámparas de halogenuros metálicos, lámparas de mercurio halogenado o METALARC, son lámparas de descarga de alta presión, del grupo de las con una buena reproducción de colores, además de la luz ultravioleta. Originalmente fueron creadas en los años 1960 para el uso industrial de estas pero hoy se suelen aplicar en la industria tanto como el hogar.

Funcionamiento

Como otras lámparas de descarga de gas eléctrica, por ejemplo las lámparas de vapor de mercurio (muy similares a la de haluro metálico), la luz se genera pasando un arco eléctrico a través de una mezcla de gases. En una lámpara de haluro metálico, el tubo compacto donde se forma el arco contiene una mezcla de argón, mercurio y una variedad de haluros metálicos. Las mezclas de haluros metálicos afecta la naturaleza de la luz producida, variando correlacionada mente la temperatura del color y su intensidad Si añadimos en el tubo de descarga yoduros metálicos (sodio, talio, indio...) se consigue mejorar considerablemente la capacidad de reproducir el color de la lámpara de vapor de mercurio. Cada una de estas sustancias aporta nuevas líneas al espectro (por ejemplo amarillo el sodio, verde el talio y rojo y azul el indio). Espectro de emisión de una lámpara con halogenuros metálicos. Los resultados de estas aportaciones son una temperatura de color de 3000 a 6000 K dependiendo de los yoduros añadidos y un rendimiento del color de entre 65 y 85. La eficiencia de estas lámparas ronda entre los 60 y 96 lm/W y su vida media es de unas 10000 horas. Tienen un periodo de encendido de unos diez minutos, que es el tiempo necesario hasta que se estabiliza la descarga. Para su funcionamiento es necesario un dispositivo especial de

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encendido, puesto que las tensiones de arranque son muy elevadas (1500-5000 V). Lámpara con halogenuros metálicos. Las excelentes prestaciones cromáticas la hacen adecuada entre otras para la iluminación de instalaciones deportivas, para retransmisiones de TV, estudios de cine, proyectores, etc.

Usos

Son de uso industrial tanto como de uso doméstico. Generalmente se le suele usar en estaciones de combustible, plazas y alumbrado público. También se le suele usar en la iluminación de acuarios. Por su amplio espectro de colores, se le suele usar en lugares donde se requiere una buena reproducción de colores, como estaciones de televisión y campos deportivos.

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Componentes

Los principales componentes de la lámpara de halúro metálico son los siguientes. Tienen una base metálica (a veces una en cada extremo), que permita la conexión eléctrica. La lámpara es recubierta con un cristal protector externo (llamado bulbo) que protege los componentes internos de la lámpara (a veces también es dotado de un filtro de radiación ultravioleta, provocada por el vapor de mercurio. Dentro de la cubierta de cristal, se encuentran una serie de soportes y alambres de plomo que sostienen el tubo de cuarzo fundido (donde se forma el arco voltaico y la luz), y a su vez este se encaja en los electrodos de tungsteno. Dentro del tubo de cuarzo fundido, además del mercurio, contiene yoduros, bromuros de diferentes metales y un gas noble. La composición de los metales usados define el color y la temperatura de la luz producida por la lámpara.

Otros tipos tienen el tubo donde se forma el arco de alúmina en vez de cuarzo fundido, como las lámparas de vapor de sodio. Usualmente estos son llamados haluro metálico de cerámica o CMH (del inglés Ceramic Metal Halide)

Algunas lámparas son recubiertas internamente con fósforo para difundir la luz.

Un buen alumbrado debe atender a factores de:CALIDAD

ILUMINANCIA UNIFORMIDAD RENDIMIENTO CROMÁTICO TEMPERATURA DE COLOR

(Punto de color) DESLUMBRAMIENTO VIDA ÚTIL COSTE

  VALORES TÍPICOS 

Tipo de fuentePotencia

W

Flujo Luminoso

Lm

Eficacia luminosaLm/W

 Vela de cera   10   Lámpara incandescente 40 430 10,75  100 1.300 13,80  300 5.000 16,67 Lámpara Fluorescente compacta

7 400 57,10

  9 600 66,70 Lámpara Fluorescente tubular 20 1.030 51,50  40 2.600 65,00  65 4.100 63,00 Lámpara vapor de Mercurio 250 13.500 54,00  400 23.000 57,50

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  700 42.000 60,00 Lámpara Mercurio Halogenado 250 18.000 72,00  400 24.000 67,00  100 80.000 80,00 Lámpara vapor de Sodio alta presión

250 25.000 100,00

  400 47.000 118,00  1.000 120.000 120,00 Lámpara vapor de Sodio baja presión

55 8.000 145,00

  135 22.500 167,00  180 33.000 180,00

 

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   APLICACIONES 

 

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  COMPARATIVA INCANDESCENTE-FLUORESCENTE COMPACTA 

Conclusiones

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El trabajo ya presentado sobre las lámparas eléctricas de vapor de mercurio nos dio a conocer los diversos los diversos tipos que existen. Y sus distintas composiciones, que son las que nos dan la variedad de estas lámparas. Existen las lámparas de pie, de mesa, de techo, estas son importantes ya que ellas son indispensables para el desarrollo de ciertas actividades, Y para cada actividad hay las lámparas eléctricas adecuadas.

Las características de duración de una lámpara vienen determinadas según su estructura y las características de sus componentes, que determinan el desgaste interno del aparato. Para determinar la vida de una lámpara disponemos de diferentes parámetros ya estudiados.

Las lámparas halógenas tienen un rendimiento mejor que la incandescentes, las otras que siempre están presentes son las lámparas fluorescentes estas son de vapor a baja presión.

Las lámparas de vapor de mercurio a alta presión tienen una tensión de encendido entre 150 y 180v las lámparas de luz de mezcla son combinaciones de una lámpara de mercurio, y lámparas incandescentes. Las lámparas con halogenuros metálicos su eficiencia ronda entre los 60 y 96 1m/n. estas poseen largor tiempos de duración alrededor de 8.000 horas. Aunque las lámparas de vapor de sodio que se estudiaran mas adelante tienen hasta 15.000 horas de vida efectiva.

Aquí pudimos observar la variedad de lámparas de vapor de sodio, sus características y distintos componentes, tanto internos como externos. Sus distintos usos dentro de la sociedad, y las aplicaciones iluminación dependiendo da la actividad a realizar.

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