34_TranspLampadasEletricas

PEA - Eletrotcnica Geral 1

LMPADAS ELTRICAS( FONTES LUMINOSAS )


- OBJETIVOS: 1) CONCEITOS BSICOS DE FOTOMETRIA E DA AO DALUZ SOBRE O OLHO 2) TIPOS DE LMPADAS 2.1) LMPADAS INCANDECENTES - LMPADA INCANDECENTE CONVENCIONAL - LMPADA INCANDECENTES HALGENAS 2.2) LMPADAS DESCARGA - FLUORESCENTE - VAPOR DE MERCRIO - VAPOR DE SDIO - MISTA -LMPADA DE VAPORES METLICOS


1) CONCEITOS BSICOS DE FOTOMETRIA E DA AO DA LUZ SOBRE O OLHO LUZ ==> Radiao eletromagntica capaz de sensibilizar o olhohumano, produzindo sensaes visuais LMPADAS ELTRICAS ==> Transformam energia eltrica emluminosa. CURVA DE SENSIBILIDADE DO OLHO HUMANO

viso Escotpica = noturnaviso Fotpica = diurna


FLUXO LUMINOSO ==> Aptido de produzir uma sensao luminosa no olho. Medido em Lmen (lm).

EFICCIA LUMINOSA ==> Relao entre o fluxo luminoso ea potncia consumida parager-lo (lm/W).

COR ==> Sensao visual que permite distinguir fontes de luz de mesmo tamanho, forma e intensidade.

O olho humano capaz de diferenciar trs tiposbsicos de cor: azul, verde e vermelho. As demaiscores so composies destas.


TIPOS DE LMPADAS

LMPADAS INCANDESCENTES- Emisso de luz por um filamento aquecido (tungstnio).- O filamento aquecido ,pela corrente, at que comea a emitir luz noespectro visvel.- A lmpada possui um bulbo para proteger o filamento.- Filamento em dupla espiral para aumentar a rea radiante.

LMPADA INCANDESCENTE CONVENCIONAL

Estrutura interna de uma lmpada incandescente convencional

Vista Ampliada do filamento de uma lmpada incandescente comercial


PRINCIPAIS CARACTERSTICAS DAS LM PADASINCANDESCENTE INFLUENCIADAS PELA TENSO

[ ] [( )

( )]

GRANDEZAVALOR NOMINAL

TENSO VTENSO NOMINAL V

K

=

GRANDEZA KVida til (hs) 13

Fluxo Lum inoso (lm ) 3,4Potncia Absorvida (W ) 1,6Eficcia (lm /W ) 1,8Tem peratura de Cor 0,42

vida til

lmens

Watts

lmens/W140

120

100

80

60


LMPADAS INCANDESCENTES HALGENAS

uma lmpada incandescente qual se adiciona umelemento halgeno, em geral iodo ou bromo.

Lmpada incandescente halgena de 50W

- O elemento halgeno reage com partculas doTungstnio.

- O bulbo de quartzo no deve ser tocado com a mopara evitar depsito de gordura no vidro e a formao demicrofissuras neste.

- A lmpada incandescente halgena emite maisradiao ultravioleta que as lmpadas comuns. Portandodeve-se evitar exposies prolongadas de partes sensveisdo corpo luz direta e concentrada.


tubo de quartzo

filamento de tungstneohalogneo

cmara externa

ESQUEMA DE LMPADA HALGENA


LMPADAS DESCARGA

+

++

--

-

+

N

ELTRON

TOMO IONIZADO

TOMO NEUTRO

Ee - ENERGIA DE PRIMEIRA EXCITAOEi - ENERGIA DE IONIZAO

PROCESSOE


CARACTERSTICA ESTTICA DE DESCARGAS EM GASES

A

V

+

-

I

I V0

V

I

I

DESCARGAS EM GS APRESENTAM CARACTERSTICA V = f(I) NEGATIVA APS O INCIO DA CONDUO

AUMENTANDO IDIMINUE V

V

EV = E-RI

V

V

R

+

-E

INSTVEL

E / R I

ESTVEL


LMPADA DESCARGA DE BAIXAPRESSO

- Presses da ordem de 10-3 atm- Potncia de arco de 0.5 a 2 W/cm

Tipo vapor de mercrio (fluorescente)

Estrutura interna e princpio de funcionamento de uma lmpada fluorescente tubular

CTODO QUENTE CTODO FRIO

FILAMENTO

ELETRODO

CAPACETEMETLICODE LIGAO


PRINCPIO DE FUNCIONAMENTOLMPADAS FLUORESCENTES - CTODO QUENTE

VI

V = 0

PRIMEIRA FASE : CHAVE K FECHADA

1 - CIRCULAO DE I2 - AQUECIMENTO DO FILAMENTO3 - EMISSO DE ELTRONS4 - CARGA ESPACIAL5 - NO H IGNIO POIS Vlamp = 0

k

Vlamp

k

V

SEGUNDA FASE : CHAVE K ABERTA

1 - ENQUANTO I = 0, Vlamp = V

2 - PRODUZ IGNIOVlamp = V - Vreator

V


LMPADA COM STARTER

V

V = 0

V V

V

ARCO ELTRICOCURTO-CIRCUITO

I

Vlamp < Vigni

IVlamp Vlamp

V


LMPADA DE PARTIDA RPIDA

if

I + if

I + if if

MONTAGEM TWO-LAMPS

S

S

Il

Ic

Il

IcIc

V

V Il

Ic

Il

I C L=

L

v


LMPADAS FLUORESCENTES

- Revestimento

efeito estroboscpio Persistncia

fluorescncia

Caractersticas

Catodo quente 40W (+10W) vida = 7500h

Branca 2500lm 50lm/W Voperao=105V

Luz do dia 2050lm 41lm/W Viz=200V

Catodo frio 40W(+6W) vida = 25000h

Branca 2300lm 52lm/w Voperao=450V

Luz do dia 2150lm 43lm/W Viz = 835V


LMPADAS DE CATODO FRIO

II

LMPADA FLUORESCENTE COMPACTA


Caractersticas de algumas lmpadas fluorescentes e incandescentes

Tipo de LmpadaFluorescente Incandescente

Halofosfato(T12) Tri-fsforo(T8)Potncia (W) 40 36 60 100

Fluxo luminoso (lm) 3150 3275 730 1380Eficcia lum.(lm/W) 78.7 90.9 12 13.8

Vida til (horas) 8000 8000 1000 1000nd. Reprod. Cores 62 82 100 100

Tipo de Lmpada Fluorescente compacta IncandescentePotncia (W) 7 9 13 18 40 60 75 100

400 600 900 1200 430 730 960 138057 67 69 67 10.8 12.2 12.8 13.836 46 60 57 ----- ----- ----- -----

8000 8000 8000 8000 1000 1000 1000 100081 81 81 81 100 100 100 100

Fluxo luminoso (lm)Efic. lum. lamp. (lm/W)Efic.lum.lamp+reat(lm/W)Vida til (horas)ndice Reproduo CorComprimento total (mm) 133 165 188 232 105 105 105 105


REATORES ELETRNICOS

Figura 10 Diagrama de blocos de um reator eletrnico

a) Reduo do consumo de energiab) Aumento da eficcia luminosa da lmpada

fluorescente tubularc) Eliminao do efeito estroboscpicod) Fator de potncia elevadoe) Protees para desligamento do reator em

caso de falhaf) Partida rpida da lmpadag) Reduo da carga trmica do sistema de ar

condicionadoh) Reduo no peso e dimenses fsicas do

reatori) Alimentao tanto em C.A. com em C.C.j) Aumento da vida til do conjunto reator

+lmpada k) Maior custo.


LMPADAS DESCARGA DE ALTAPRESSO(Presses da ordem de 1 a 10 atm)

LMPADA DE VAPOR DE MERCRIODE ALTA PRESSO

Lmpada descarga de mercrio de alta presso


LMPADAS VAPOR Hg ALTA PRESSO

Bulbo de vidrorevestido de materialfluorescente

Base

Resistncia

Eletrodo auxiliar

Eletrodos Principais

Ampola de Quartzocontendo Hg em altapresso

d

I- arco secundrio- Aumento de temperatura

e presso- Ionizao

R

I- diminuio da distncia d-Salta arco entre os eletrodos principais-Impedncia entre A eB menor que entre B e Cdevido a R

R


Princpio de funcionamento da lmpada de vapor demercrio de alta presso

Potncia (W ) 50 80 125 250 400Fluxo luminoso (lm) 1800 3700 6300 13000 22000Eficcia lum.(lm/W ) 36 46 50 52 55Vida til (horas) 16000 16000 16000 16000 16000

Caractersticas de alguns modelos de lmpadas de vapor demercrio de alta presso

- Fluxo luminoso e vida til elevados- geralmente utilizada para iluminao externa


LMPADA DE VAPOR DE SDIO DE BAIXAPRESSO

Lmpada de vapor de sdio de baixa presso

Potncia (W) 26 66 91 131Fluxo luminoso (lm) 3600 10800 17500 26000Eficcia lum.(lm/W) 138 164 192 198

Caractersticas de alguns modelos de lmpadas de vapor de sdio de baixa presso


LMPADA DE LUZ MISTA(Dispensa reator, utiliza o prprio filamentoincandescente)

Lmpada de luz mista

Potncia (W) 160 250 500Fluxo luminoso (lm) 3150 5500 14000Eficcia lum.(lm/W) 20 22 28

Caractersticas de alguns modelos de lmpadas de luz mista

- Vida til de 6000 a 10000 horas- uso em iluminao de interiores- ndice de reproduo de cores de Ra=50 aRa=70


LMPADA DE VAPOR DE SDIO

Lmpada de vapor de sdio de alta presso

Detalhes do eletrodo de uma lmpada de vapor sdio de altapresso

. Partida com aplicao de tenso elevada(ignitor)

. Descarga inicial em gs auxiliar

.Sdio depositado nas paredes se vaporiza levando descarga principal


Forma de onda tpica da tenso de ignio aplicada nos teminais de lmpadasHPS

(a) Ignitor conjugado (b) Ignitor independente

Ignitores para lmpadas HPS

Potncia (W) 70 125 250 400Fluxo luminoso (lm) 6500 14000 25000 47000Eficcia lum.(lm/W) 93 93 100 117Vida til (horas) 24000 24000 24000 24000

Caractersticas de alguns modelos de lmpadas HPS

- Eficcia elevada- Investimento inicial elevado


LMPADAS DE VAPORES METLICOS

- Adio de metais na forma de haletos no tubo de descarga.

- Eficcia luminosa 65 a 70 lm/W

- ndice de reproduo de cores Ra>80

- Vida til 8000 horas

- Valores comerciais 70 a 2000W


ASPECTOS DE CONSERVAO DE ENERGIA NA ILUMINAO

. Aspectos

- Social (priorizao de investimentos)

-Econmico (reduo do custo operacional)

. eficincia (lm/W) Vida mdia (h)

incandescente :10 a 20 1000 a 6000

mista :17 a 25 6000 a 8000

mercrio: :44 a 63 7500 a 12000

fluorescente :43 a 84 12000 a 26000

sdio :75 a 105 12000 a 16000

multivapor :69 a115 1000 a 20000

. Luminria reflexiva 50%60% 80%

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