Concepto e historia de las lámparas eléctricas (página 2)

Después de que se introdujera el gas del alumbrado
a principios del
siglo XIX este combustible empezó a usarse para la
iluminación de las ciudades. Se empleaban
tres tipos de lámpara de gas: el quemador de tipo Argand,
los quemadores de abanico, en los que el gas salía de una
rendija o de un par de agujeros en el extremo del quemador y
ardía formando una llama plana, y la lámpara de gas
incandescente, en la que la llama de gas calentaba una redecilla
muy fina de óxido de torio (llamada camisa) hasta el rojo
blanco. En los lugares a los que no llegaba el suministro de gas
se seguían empleando quinqués de aceite. Hasta
mediados del siglo XIX el principal combustible para esas
lámparas era el aceite de ballena. Dicho material fue
completamente sustituido por el queroseno, que tenía la
ventaja de ser limpio, barato y seguro. En 1852
aparece el mechero Bunsen, inventado por el químico
alemán Robert W. Bunsen (1811-1899), que habría de
provocar el invento del químico austríaco Karl Auer
(1858-181929) y en 1855 construye el estadounidense N. William
una lámpara de petróleo
que, a causa de la baratura de éste, hizo bajar el
precio del
alumbrado por gas, que por aquel entonces comenzaba a sufrir la
competencia de la
luz
eléctrica. En 1878 Edison perfeccionaría un
sistema que
venia de 1813, la luz eléctrica, inventando la lamparita o
bombilla incandescente, que llevó la luz,
cómoda, limpia y
barata, hasta los hogares más modestos.

A finales del siglo XIX, ambas formas de iluminación
dieron paso a las lámparas eléctricas
incandescentes y fluorescentes. En algunas zonas rurales siguen
empleándose de forma limitada lámparas de queroseno
o lámparas de gas incandescente.

Lámparas eléctricas

Alrededor del año 600AC Griegos
encontraron que frotando un electrón contra un paño
de piel,
atraía partículas de la paja. Este efecto
extraño seguía siendo un misterio por más de
2000 años hasta alrededor del año 1600, el Dr.
Guillermo Gilbert investigo las reacciones el ámbar y los
imanes y fue el primero que registró la palabra
eléctrica en un informe sobre la
teoría
del magnetismo.

Tales de Mileto (624-543 a. C)

El descubrimiento de Thales Mileto en el ámbar, se
manifiesta de diversas formas en la naturaleza,
según los materiales
tengan exceso, faltante, o circulación de electrones entre
dos puntos cualquiera. A todos los efectos producidos por
el estado de
los electrones se les denomina electricidad.

Por simple relación como el fenómeno del
electron, se adopto el término "electrizado" para indicar
que un cuerpo cualquiera había adquirido la misma y
extraña propiedad de
aquel. Uno de los mejores ejemplos que podemos ver el efecto de
un cuerpo "electrizado" es al frotar un peine en un trozo de tela
o simplemente peinarte, y pasarlo por trozos de papel liviano, el
peine quedaría electrizado y atraería estos trozos
de papel.

William Gilbert (1544-1603)

Físico y médico inglés.
Fue uno de los pioneros en el estudio experimental de los
fenómenos magnéticos. Estudió medicina en la
Universidad de
Cambridge y en 1603 fue nombrado miembro del Real Colegio de
Médicos. De 1601 a 1603 sirvió como médico
de la reina Isabel I y del rey Jacobo I. En 1600 publicó
Sobre el imán, cuerpos magnéticos, y el gran
imán de la Tierra,
donde se compilan sus investigaciones
sobre cuerpos magnéticos y atracciones eléctricas;
en él se concluye que la aguja de la brújula
apunta al norte-sur y gira hacia abajo debido a que el planeta Tierra
actúa como un gigantesco imán. Fue el primero en
introducir los términos atracción eléctrica,
fuerza
eléctrica y polo magnético.

Otto Von Guericke (1602-1686)

Von Guericke estudió leyes, matemáticas y realizó también
estudios de carácter técnico. En 1630 fue
nombrado alcalde de la ciudad de Magdeburgo. El invento de la
bomba de vacío en el año 1654 y el experimento que
con ella, realizó, ante el
Príncipe Elector le dio una gran fama. En la
demostración que realizó con las «esferas de
Magdeburgo" (1654), 16 caballos no fueron capaces de separar dos
hemisferios metálicos en cuyo interior se había
practicado el vacío. A pesar de que Evangelista
Torricellí había obtenido ya un buen vacío,
la existencia de este fenómeno fue puesta en duda incluso
por René Descartes.

Von Guericke demostró la existencia del vacío de
una forma muy espectacular. En 1661 construyó un primer
modelo de
manómetro y un barómetro de columna de agua, con el
que pudo registrar las oscilaciones de la presión
atmosférica y realizar predicciones
atmosféricas.

También incursionó en las investigaciones sobre
electrostática. Observó que se
producía una repulsión entre cuerpos electrizados
luego de haber sido atraídos. Ideó la primera
máquina electrostática y sacó chispas de un
globo hecho de azufre, lo cual le llevó a especular sobre
la naturaleza eléctrica de los relámpagos. En
astronomía fue uno de los primeros en
afirmar que puede predecirse el retorno de los cometas.

Pudo comprobar que el sonido no puede
propagarse en el vacío, y que los cuerpos encendidos se
apagan y los animales mueren.
Para demostrar los efectos de la presión
atmosférica ideó el experimento con los hemisferios
de Magdeburgo en 1654 ante la Dieta Imperial de Ratisbona. En
1672 publicó su obra Experimenta nova, ut vocatur
Magdeburgica, de vacuo spatio, donde describe su
célebre experimento con los hemisferios de Magdeburgo.

En 1650, Otto Von Guerike de Alemania
descubrió que la luz podía ser producida por
excitación eléctrica. Encontró que cuando un
globo de sulfuro era rotado rápidamente y frotado, se
producía una emanación luminosa. En 1706, Francis
Hawsbee invento la primera lámpara eléctrica al
introducir sulfuro dentro de un globo de cristal al vacío.
Después de rotarla a gran velocidad y
frotarla, pudo reproducir el efecto observado por Von
Guerike.

William Robert Grover en 1840, encontró que cuando unas
tiras de platino y otros metales se
calentaban hasta volverse incandescentes, producían luz
por un periodo de tiempo. En
1809, uso una batería de 2000 celdas a través de la
cual paso electricidad, para producir una llama de luz brillante,
de forma arqueada. De este experimento nació el termino
"lámpara de arco".

La primera patente para una lámpara incandescente la
obtuvo Frederick de Moleyns en 1841, Inglaterra. Aun
cuando esta producía luz por el paso de electricidad entre
sus filamentos, era de vida corta. Durante el resto del siglo
XIX, muchos científicos trataron de producir
lámparas eléctricas.

Finalmente, Thomas A. Edison produjo una lámpara
incandescente con un filamento carbonizado que se podía
comercializar. Aunque esta lámpara producía luz
constante durante un periodo de dos días, continúo
sus investigaciones con materiales alternos para la construcción de un filamento más
duradero. Su primer sistema de iluminación incandescente
la exhibió en su laboratorio en
21 de diciembre de 1879.

Edison hizo su primera instalación comercial para el
barco Columbia. Esta instalación con 115 lámparas
fue operada sin problemas
durante 15 años. En 1881, su primer proyecto
comercial fue la iluminación de una fábrica de
Nueva York. Este proyecto fue un gran éxito
comercial y estableció a sus lámparas como viables.
Durante los siguientes dos años se colocaron más de
150 instalaciones de alumbrado eléctrico y en 1882 se
construyo la primera estación para generar electricidad en
Nueva York. En ese mismo año, Inglaterra monto la primera
exhibición de alumbrado eléctrico.

Cuando la lámpara incandescente se introdujo como una
luminaria pública, la gente expresaba temor de que pudiese
ser dañina a la vista, particularmente durante su uso por
largos períodos. En respuesta, el parlamento de Londres
pasó legislación prohibiendo el uso de
lámparas sin pantallas o reflectores. Uno de los primeros
reflectores comerciales a base de cristal plateado fue
desarrollado por el E. L. Haines e instalado en los escaparates
comerciales de Chicago.

Hubo numerosos esfuerzos por desarrollar lámparas
más eficientes. Welsbach inventó la primera
lámpara comercial con un filamento metálico, pero
el osmio utilizado era un metal sumamente raro y caro. Su
fabricación se interrumpió en 1907 cuando la
aparición de la lámpara de tungsteno.

En 1904, el norteamericano Willis R. Whitney produjo una
lámpara con filamento de carbón metalizado, la cual
resulto más eficiente que otras lámparas
incandescentes previas. La preocupación científica
de convertir eficientemente la energía
eléctrica en luz, pareció ser satisfecha con el
descubrimiento del tungsteno para la fabricación de
filamentos. La lámpara con filamento de tungsteno
representó un importante avance en la fabricación
de lámparas incandescentes y rápidamente
reemplazaron al uso de tántalo y carbón en la
fabricación de filamentos metálicos.

La primera lámpara con filamento de tungsteno,
qué se introdujo a los Estados Unidos en
1907, era hecha con tungsteno prensado. William D. Coolidge, en
1910, descubrió un proceso para
producir filamentos de tungsteno "drawn" mejorando enormemente la
estabilidad de este tipo de lámparas.

En 1913, Irving Langmuir introdujo gases inertes
dentro del cristal de la lámpara logrando retardar la
evaporación del filamento y mejorar su eficiencia. Al
principio se uso el nitrógeno puro para este uso,
posteriormente otros gases tales el argón se mezclaron con
el nitrógeno en proporciones variantes. El bajo costo de
producción, la facilidad de mantenimiento
y su flexibilidad dio a las lámparas incandescentes con
gases tal importancia, que las otras lámparas
incandescentes prácticamente desaparecieron.

Durante los próximos años se crearon una gran
variedad de lámparas con distintos tamaños y formas
para usos comerciales, domésticos y otras funciones
altamente especializadas

Michael Faraday (1791-1867)

Este físico y químico inglés, que fue
discípulo del químico Humphry Davy, es conocido
principalmente por su descubrimiento de la inducción electromagnética, que ha
permitido la construcción de generadores y motores
eléctricos, y de las leyes de la electrólisis; por lo que es considerado
como el verdadero fundador del electromagnetismo y de la electroquímica.

Faraday nació en Newington, era hijo de un herrero, por
lo cual recibió escasa formación. Mientras
trabajaba de aprendiz con un encuadernador de Londres, leyó
libros sobre
temas científicos y realizo experimentos con
la electricidad. En 1812, después de asistir a las
conferencias de Humphry Davy, este contrató a Faraday como
ayudante en su laboratorio químico de la Royal
Institución y al año siguiente le llevó con
él a un largo viaje por Europa. En 1824
Faraday entró en la Royal Society, único honor que
acepto en su vida, y al año siguiente fue nombrado
director del laboratorio de la Royal Institución. Faraday
realizó sus primeras investigaciones en el campo de la
química
bajo la dirección de Davy, descubriendo el
benceno.

Sin embargo, las investigaciones que convirtieron a Faraday en
el primer científico de su época las
realizó, como ya se menciono al principio, en los campos
de la electricidad y el magnetismo. En 1831 trazó el
campo
magnético alrededor de un conductor por el que circula
una corriente
eléctrica, ya descubierto por Oersted, y ese mismo
año descubrió la inducción
electromagnética, demostró la inducción de
una corriente eléctrica por otra, e introdujo el concepto de
líneas de fuerza, para representar los campos
magnéticos.

Durante este mismo periodo, investigó sobre la
electrólisis  y descubrió las dos leyes
fundamentales que llevan su nombre: 1ª) La masa de
sustancia liberada en una electrólisis es directamente
proporcional a la cantidad de electricidad que ha pasado a
través del electrolito [masa = equivalente
electroquímico, por la intensidad y por el tiempo (m = c I
t)]; 2ª) Las masas de distintas sustancia liberadas
por la misma cantidad de electricidad son directamente
proporcionales a sus pesos equivalentes.

Faraday escribió muchas obras y artículos para
publicaciones especializadas, destacando entre ellos:
Manipulación química, 1827; Investigaciones
experimentales en electricidad, 1855; Investigaciones
experimentales en física y
química, 1859; La historia química de
una bujía, 1861. La unidad de capacitancia, el faradio,
recibe este nombre en su honor.

Thomas Alva Edison (1847-1931)

Este gran investigador norteamericano está considerado
como el mayor inventor de todos los tiempos, ya que invento entre
otras muchas cosas: la lámpara incandescente, el
telégrafo moderno, el fonógrafo, un sistema
generador de electricidad, un aparato para grabar sonidos y un
proyector de películas; también construyo el primer
ferrocarril eléctrico. Fundo su famoso laboratorio de
Menlo Park, donde llego a registrar 1093 patentes, de inventos
desarrolladas por él y sus ayudantes, inventos cuyo
desarrollo y
mejora posterior ha marcado profundamente la evolución de la sociedad
moderna.

Edison nació en Milan (Ohio), y en su infancia
apenas recibió mas enseñanza que los conocimientos elementales
que su madre le enseño. Cuando tenía 12 años
empezó a trabajar vendiendo periódicos y tabaco en el tren
que hacia el recorrido entre el pueblo donde vivía Port
Huron y Detroit, dedicando su tiempo libre a la
experimentación con imprentas y con aparatos
mecánicos y eléctricos. En 1862 en uno de los
furgones del tren, que también le servia como laboratorio,
instaló una pequeña imprente y publicó un
semanario, el Grand Trunk Herald.

Mas adelante, por salvar la vida del hijo de un jefe de
estación, fue recompensado con la realización de un
curso de telegrafía y mientras trabajaba como operador de
telégrafos,
realizó su primer invento destacado, un repetidor
telegráfico que permitía transmitir mensajes
automáticamente a una segunda línea, sin que
estuviera presente el operador.

A continuación, Edison consiguió un empleo en
Boston y dedicó todo su tiempo libre a la
investigación. Inventó una grabadora y una
máquina de escribir. También ideó y
realizó parcialmente una impresora.
Posteriormente, mientras trabajaba en la compañía
de telégrafos de Nueva York, Gold and Stock, introdujo
grandes mejoras en los aparatos y en los servicios de
la
empresa.

En 1876 y con la venta de
accesorios telegráficos, Edison ganó 40.000
dólares, con los que montó su famoso laboratorio de
Menlo Park, que le haría famoso en todo el mundo, por ser
el primero dedicado a la investigación industrial. Más tarde
concibió un sistema telegráfico automático
que hacía posible una mayor rapidez y calidad de
transmisión. El logro supremo de Edison en la
telegrafía fue el invento de unas máquinas
que hacían posible la transmisión simultánea
de diversos mensajes por una línea, lo que aumentó
enormemente la utilidad de las
líneas telegráficas existentes. Su invento del
emisor telefónico de carbón fue muy importante para
el desarrollo del teléfono, que había sido inventado
recientemente por Alexander Graham Bell. En 1877, Edison
anunció el invento de un fonógrafo mediante el cual
se podía grabar el sonido en un cilindro de papel de
estaño.

Dos años más tarde exhibió
públicamente su bombilla o lámpara incandescente,
su invento más importante. Este invento que tuvo un
éxito extraordinario, fue presentado en la Primera
Exposición de Electricidad de Paris, en
1881, como una instalación completa de iluminación
eléctrica, de corriente continua, que inmediatamente fue
adoptado tanto en Europa como en América. En 1882 desarrolló e
instaló la primera gran central eléctrica del mundo
en Nueva York. Sin embargo, más tarde, su uso de la
corriente continua se vio desplazado ante el sistema de corriente alterna
desarrollado por los también inventores estadounidenses
Nikola Tesla y
George Westinghouse.

En 1883, observó el flujo de los electrones en un
filamento caliente, descubriendo así el efecto
termoiónico, que en la actualidad lleva su nombre (efecto
Edison), y que puede considerarse como el punto de partida de la
electrónica moderna.

En 1887, Edison trasladó su fábrica de Menlo
Park a West Orange (Nueva Jersey) donde construyó un gran
laboratorio de experimentación e investigación. En
1888 inventó el kinetoscopio, anticipo del moderno
cinematógrafo, y  entre sus posteriores inventos
dignos de mención se encuentran: la batería de
hierro-níquel, un método de
telegrafía sin hilos para comunicarse con los trenes en
movimiento, un
fonógrafo en el que el sonido se registraba en un disco en
lugar de un cilindro, y que tenía una aguja de diamante y
otras mejoras. Al sincronizar el fonógrafo con el
kinetoscopio, produjo en 1913 la primera película
sonora.

De Edison hay que destacar su gran capacidad de trabajo y sus
extraordinarios dotes como hombre de
empresa, lo
que le valió infinidad de honores. En 1878 fue nombrado
caballero de la Legión de Honor francesa y en 1889
comendador de la misma. En 1892 fue galardonado con la medalla
Albert de la Sociedad Real de las Artes de Gran Bretaña y
en 1928 recibió la medalla de Oro del
Congreso norteamericano "por el desarrollo y la aplicación
de inventos que han revolucionado la civilización en el
último siglo".

Las Lámparas de Descarga
Eléctrica

Jean Picard en 1675 y Johann Bernoulli
sobre 1700 descubrieron que la luz puede ser producida por al
agitar al mercurio. En
1850 Heinrich Geissler, un físico Alemán,
inventó el tubo Geissler, por medio del cual
demostró la producción de luz por medio de una descarga
eléctrica a través de gases nobles. John T. Way,
demostró el primer arco de mercurio en 1860.

Los tubos se usaron inicialmente solo para las experimentos.
Utilizando los tubos Geissler, Daniel McFarlan Moore entre 1891 y
1904 introdujeron nitrógeno para producir una luz amarilla
y bióxido de carbón para producir luz
rosado-blanca, color que
aproxima luz del día. Estas lámparas eran ideales
para comparar colores. La
primera instalación comercial con los tubos Moore, se hizo
en un almacén de
Newark, N.J., durante 1904. El tubo Moore era difícil de
instalar, reparar, y mantener. Peter Moore Hewitt
comercializó una lámpara de mercurio 1901, con una
eficiencia que dos o tres veces mayor que la de la lámpara
incandescente. Su limitación principal era que su luz
carecía totalmente de rojo. La introducción de otros gases fracaso en la
producción de un mejor balance del color,
hasta Hewitt ideó una pantalla fluorescente que
convertía parte de la luz verde, azul y amarilla en rojo,
mejorando así el color de la luz. Peter Moore Hewitt
coloco su primera instalación en las oficinas del New York
Post en 1903. Debido a su luz uniforme y sin deslumbramiento, la
lámpara fluorescente inmediatamente encontró
aceptación en Norteamérica.

La investigación del uso de gases nobles para le
iluminación era continua. En 1910 Georges Claude, Francia
estudio lámparas de descarga con varios gases tales como
el contienen neón, argón, helio, criptón y
xenón, resultando en las lámparas de neón.
El uso de las lámparas de neón fue
rápidamente aceptado para el diseño
de anuncios, debido a su flexibilidad, luminosidad y sus
brillantes colores. Pero debido a su baja eficiencia y sus
colores particulares nunca encontró aplicación en
la iluminación general.

En 1931, se desarrollo una lámpara de alta
presión de sodio en Europa, 1931. A pesar de su alta
eficiencia no resulto satisfactoria para el alumbrado de
interiores debido al color amarillo de su luz. Su principal
aplicación es el alumbrado público donde su color
no se considera crítico. A mediados del siglo XX las
lámparas de sodio de alta presión aparecieron en
las calles, carreteras, túneles y puentes de todo el
mundo.

El fenómeno fluorescente se había conocido
durante mucho tiempo, pero las primeras lámparas
fluorescentes se desarrollaron en Francia y Alemania en la
década de los 30. En 1934 se desarrollo la lámpara
fluorescente en los Estados Unidos. Esta ofrecía una
fuente de bajo consumo de
electricidad con una gran variedad de colores. La luz de las
lámparas fluorescentes se debe a la fluorescencia de
ciertos químicos que se excitan por la presencia de
energía ultravioleta.

La primer lámpara fluorescente era a base de un arco de
mercurio de aproximadamente 15 watts dentro de un tubo de
vidrio
revestido con sales minerales
fluorescentes (fosforescentes). La eficiencia y el color de la
luz eran determinados por la presión de vapor y los
químicos fosforescentes utilizados. Las lámparas
fluorescentes se introdujeron comercialmente en 1938, y su
rápida aceptación marcó un
desarrollo importante en el campo de iluminación
artificial. No fue hasta 1944 que las primeras instalaciones de
alumbrado público con lámparas fluorescentes se
hicieron.

A partir de la segunda guerra
mundial se han desarrollado nuevas lámparas y
numerosas tecnologías que además de mejorar la
eficiencia de la lámpara, las ha hecho más
adecuadas a las tareas del usuario y su aplicación. Entre
los desarrollos a las lámparas fluorescentes, se
incluyeren los balastros de alta frecuencia que eliminan el
parpadeo de la luz, y la lámpara fluorescente compacta que
ha logrado su aceptación en ambientes
domésticos.

CAPÌTULO II

Características, tipos y
descripción

Características de duración

La duración de una lámpara viene determinada
básicamente por la temperatura de
trabajo del filamento. Mientras más alta sea esta, mayor
será el flujo luminoso pero también la velocidad de
evaporación del material que forma el filamento. Las
partículas evaporadas, cuando entren en contacto con las
paredes se depositarán sobre estas, ennegreciendo la
ampolla. De esta manera se verá reducido el flujo luminoso
por ensuciamiento de la ampolla. Pero, además, el
filamento se habrá vuelto más delgado por la
evaporación del tungsteno que lo forma y se
reducirá, en consecuencia, la corriente eléctrica
que pasa por él, la temperatura de trabajo y el flujo
luminoso. Esto seguirá ocurriendo hasta que finalmente se
rompa el filamento. A este proceso se le conoce como depreciación luminosa.

Para determinar la vida de una lámpara disponemos de
diferentes parámetros según las condiciones de uso
definidas

• La vida individual es el tiempo transcurrido en horas
  hasta que una lámpara se estropea, trabajando en unas
  condiciones determinadas.

• La vida promedio es el tiempo transcurrido hasta que se
  produce el fallo de la mitad de las lámparas de un
  lote representativo de una instalación, trabajando en
  unas condiciones determinadas.

• La vida útil es el tiempo estimado en horas tras el
  cual es preferible sustituir un conjunto de lámparas
  de una instalación a mantenerlas. Esto se hace por
  motivos económicos y para evitar una
  disminución excesiva en los niveles de
  iluminación en la instalación debido a la
  depreciación que sufre el flujo luminoso con el
  tiempo. Este valor sirve para establecer los periodos de
  reposición de las lámparas de una
  instalación.

• La vida media es el tiempo medio que resulta tras el
  análisis y ensayo de un lote de lámparas
  trabajando en unas condiciones determinadas.

La duración de las lámparas incandescentes
está normalizada; siendo de unas 1000 horas para las
normales, para las halógenas es de 2000 horas para
aplicaciones generales y de 4000 horas para las especiales.

TIPOS Y DESCRIPCIÒN DE
LÀMPARAS ELÈCTRICAS

Las lámparas de descargas eléctricas dependen de
la ionizacion y de la descarga eléctricas resultares en
vapores o gases a bajas presiones en caso de ser atravesados por
una corriente eléctrica. Los ejemplos mas representativos
de este tipo de diapositivas son las lámparas de arco
rellenas con vapor de mercurio, que genera una intensa luz azul
verdosa y que se utilizan para fotografía
e iluminación de carreteras; y las lámparas de
neòn, utilizadas para carteles decorativos y escaparates
en las mas modernas lámparas de los tubos o ampollas para
mejorar el color y la eficacia. Los
tubos de cerámicas translucidos, similares al vidrio, han
permitido fabricar lámparas de vapor de sodio de alta
presión con una potencia luminosa
sin precedentes.

La lámpara fluorescente es otro tipo de dispositivo de
descarga eléctrica empleado para aplicaciones generales de
iluminación. Se trata de una lámpara de vapor de
mercurio de baja presión contenida en un tubo de vidrio,
revestido en su interior con un material fluorescente conocido
como fósforo. La radiación
en el arco de la lámpara de vapor hace que el
fósforo se torne fluorescente. La mayor parte de la
radiación del arco es luz ultravioleta invisible, pero
esta radiación se convierte en luz visible al excitar al
fósforo. Las lámparas fluorescentes se destacan por
una serie de importantes ventajas.

Foco Incandescente

Es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento
por efecto Joule de un filamento metálico, hasta ponerlo
al rojo blanco, mediante el paso de corriente eléctrica.
En la actualidad, técnicamente son muy ineficientes ya que
el 90% de la electricidad que utilizan la transforman en calor. Sus
ventajas incluyen bajo costo inicial,
excelente calidad de calor, buen control
óptimo y versatilidad.

Lámparas Halógenas

Es una variante de la lámpara incandescente, en la que
el vidrio se sustituye por un compuesto de cuarzo, que soporta
mucho mejor el calor (lo que permite lámparas de
tamaño mucho menor, para potencias altas) y el filamento y
los gases se encuentran en equilibrio
químico, mejorando el rendimiento del filamento y
aumentando su vida útil.

La lámpara halógena tiene un rendimiento un poco
mejor que la incandescente: 18.22 lm/W y una vida útil
más larga: 1.500 horas. La lámpara halógena
no es más que un filamento de Wolframio dentro de una
cobertura de cristal de cuarzo con gas halógeno en su
interior, que permite que el filamento pueda alcanzar altas
temperaturas sin deteriorarse, produciendo mayor eficiencia y una
luz más blanca que las bombillas comunes, además de
poder radiar
luz ultravioleta

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. (Ver anexo 1).

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.
(Ver anexo 2).

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. (Ver
anexo 3)

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.

Lámparas de vapor de mercurio a 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). (Ver anexo 4)

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. (Ver anexo 5)

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. (Ver anexo 6)

Lámparas de luz de 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. (Ver anexo 7)

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. (Ver anexo 8)

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.

Lámparas con halogenuros metálicos

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). (Ver anexo 9)

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 encendido, puesto que las tensiones de
arranque son muy elevadas (1500-5000 V). (Ver anexo 10)

Las excelentes prestaciones cromáticas la hacen
adecuada entre otras para la iluminación de instalaciones
deportivas, para retransmisiones de TV, estudios de cine,
proyectores, etc.

Lámparas
de vapor de sodio

Lámparas de vapor de sodio a baja
presión

La descarga eléctrica en un tubo con vapor
de sodio a baja presión produce una radiación
monocromática característica formada por dos rayas
en el espectro (589 nm y 589.6 nm) muy próximas entre
sí. (Ver anexo 11)

La radiación emitida, de color amarillo, está
muy próxima al máximo de sensibilidad del ojo
humano (555 nm). Por ello, la eficacia de estas lámparas
es muy elevada (entre 160 y 180 lm/W). Otras ventajas que ofrece
es que permite una gran comodidad y agudeza visual, además
de una buena percepción
de contrastes. Por contra, su monocromatismo hace que la
reproducción de colores y el rendimiento en color sean muy
malos haciendo imposible distinguir los colores de los objetos.
(Ver anexo 12)

La vida media de estas lámparas es muy elevada, de unas
15000 horas y la depreciación de flujo luminoso que sufren
a lo largo de su vida es muy baja por lo que su vida útil
es de entre 6000 y 8000 horas. Esto junto a su alta eficiencia y
las ventajas visuales que ofrece la hacen muy adecuada para usos
de alumbrado público, aunque también se utiliza con
finalidades decorativas. En cuanto al final de su vida
útil, este se produce por agotamiento de la sustancia
emisora de electrones como ocurre en otras lámparas de
descarga. Aunque también se puede producir por deterioro
del tubo de descarga o de la ampolla exterior. (Ver anexo 13)

Lámpara de vapor de sodio a baja
presión

En estas lámparas el tubo de descarga tiene forma de U
para disminuir las pérdidas por calor y reducir el
tamaño de la lámpara. Está elaborado de
materiales muy resistentes pues el sodio es muy corrosivo y se le
practican unas pequeñas hendiduras para facilitar la
concentración del sodio y que se vaporice a la temperatura
menor posible. El tubo está encerrado en una ampolla en la
que se ha practicado el vacío con objeto de aumentar el
aislamiento térmico. De esta manera se ayuda a mantener la
elevada temperatura de funcionamiento necesaria en la pared del
tubo (270 ºC).

El tiempo de arranque de una lámpara de este tipo es de
unos diez minutos. Es el tiempo necesario desde que se inicia la
descarga en el tubo en una mezcla de gases inertes (neón y
argón) hasta que se vaporiza todo el sodio y comienza a
emitir luz. Físicamente esto se corresponde a pasar de una
luz roja (propia del neón) a la amarilla
característica del sodio. Se procede así para
reducir la tensión de encendido.

Lámparas de vapor de sodio a alta
presión

Las lámparas de vapor de sodio a alta presión
tienen una distribución espectral que abarca casi todo
el espectro visible proporcionando una luz blanca dorada mucho
más agradable que la proporcionada por las lámparas
de baja presión. (Ver anexo 14)

Las consecuencias de esto es que tienen un rendimiento en
color (Tcolor= 2100 K) y capacidad para reproducir los colores
mucho mejores que la de las lámparas a baja presión
(IRC = 25, aunque hay modelos de 65
y 80). No obstante, esto se consigue a base de sacrificar
eficacia; aunque su valor que ronda los 130 lm/W sigue siendo un
valor alto comparado con los de otros tipos de lámparas.
(Ver anexo 15)

La vida media de este tipo de lámparas ronda las 20000
horas y su vida útil entre 8000 y 12000 horas. Entre las
causas que limitan la duración de la lámpara,
además de mencionar la depreciación del flujo
tenemos que hablar del fallo por fugas en el tubo de descarga y
del incremento progresivo de la tensión de encendido
necesaria hasta niveles que impiden su correcto
funcionamiento.

Las condiciones de funcionamiento son muy exigentes debido a
las altas temperaturas (1000 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. 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. (Ver anexo 16)

Este tipo de lámparas tienen muchos usos posibles tanto
en iluminación de interiores como de exteriores. Algunos
ejemplos son en iluminación de naves industriales,
alumbrado público o iluminación decorativa.

CAPÍTULO III

Aplicaciones de
lámparas eléctricas

Las lámparas fluorescentes

Las lámparas fluorescentes necesitan de unos momentos
de calentamiento antes de alcanzar su flujo luminoso normal, por
lo que es aconsejable utilizarlas en lugares donde no se
están encendiendo y apagando continuamente (como pasillos
y escaleras). Por otro lado, los encendidos y apagados constantes
acortan notablemente su vida útil.

De hecho, casi se considera que su vida útil se puede
medir en número de encendidos. Por ejemplo, una
lámpara que tenga una vida útil de 3000 h en un uso
de 8 h diarias ininterrumpidas, puede tener una vida útil
de 6000 h con un uso de 16 h diarias ininterrumpidas.

Con el balasto o reactancia electrónica antes nombrado,
sustituyendo a la reactancia tradicional y al cebador, el
encendido del tubo es instantáneo alargando de esta manera
la vida útil. De todos modos, siempre tarda un tiempo en
llegar a su luminosidad normal. (Ver anexo 17)

Proyectores halógenos

Los proyectores halógenos de luz deben colocarse de
diferente forma dependiendo de la zona que se va a iluminar y el
uso que se le va a dar a dicha zona.

Los proyectores halógenos de luz deben colocarse de
diferente forma dependiendo de la zona que se va a iluminar y el
uso que se le va a dar a dicha zona.

Los principales campos de aplicación de la
iluminación con proyectores halógenos son:

Iluminación de áreas de trabajo o
industriales (Ver anexo 18, 19)

Las áreas de trabajo o industriales son grandes zonas
situadas al aire libre, como
zonas en construcción, aparcamientos, muelles de carga,
puertos, parking, etc… Los proyectores de trabajo
halógenos se suelen instalar agrupados en postes altos
separados entre sí de 1' 5 a 3 metros, facilitando
así los movimientos en la zona de trabajo.

De esta manera, también se consigue disminuir el
problema del deslumbramiento al quedar las luminarias fuera del
ángulo de visión. En estas instalaciones se suelen
usar lámparas de sodio a alta presión y las de
halogenuros metálicos.

ILUMINACIÒN DE EDIFICIOS Y
MONUMENTOS

Aunque los edificios han sido diseñados para verse de
día con la luz solar, se pueden conseguir de noche y con
una iluminación adecuada interesantes efectos que atraigan
la atención de los transeúntes sobre
los mismos. Es cuestión de aplicar imaginación,
creatividad,
estética y técnica a cada caso
particular.

A la hora de iluminar edificios con focos halógenos
hay que distinguir dos casos:

En primer lugar los edificios funcionales:

Con fachadas simples sin elementos decorativos destacables,
como los típicos edificios de fachadas de cristal, donde
se aplica una iluminación uniforme, de aspecto plano y sin
relieve.
Tienen la ventaja de que se necesitan pocos puntos de luz aunque
la situación de los proyectores halógenos, lejos
del edificio, puede ser un inconveniente. (Ver anexo 20)

En segundo lugar tenemos los edificios con elementos
arquitectónicos:

Destacables como cornisas, frisos, relieves, etc… Que
necesitan un tratamiento especial, una iluminación no
uniforme, que realce estos elementos y cree una impresión
de relieve mediante juegos de
luces y sombras, contrastes de color y/o brillo, etc. Para ello,
se usan proyectores de trabajo colocados estratégicamente
en la fachada procurando minimizar los daños en la
misma.

Unos consejos útiles antes de empezar son estudiar las
direcciones y distancia de observación que servirán para
determinar dónde colocar los proyectores halógenos.
Analizar la luminancia ambiental teniendo en cuenta que mientras
mayor sea esta, mayor será la luminancia necesaria para
que el edificio destaque. Ver qué obstáculos hay
presentes en la dirección de observación como
árboles, vallas, setos, etc.; en estos
casos es recomendable poner los focos de luz entre el edificio y
los obstáculos para que sólo se vean sus siluetas.
Aumentar la luminancia de la parte alta del edificio para
aumentar su altura aparente, eliminar sombras no deseadas con
proyectores situados sobre la fachada o aumentando la distancia
de estos a la fachada, aprovechar el efecto de espejo sobre
el agua, etc.
(Ver anexo 21)

Los niveles de luminancia dependen de las
características de los materiales empleados (reflectancia,
textura y color)  y de la luminancia de los alrededores. A
modo de ejemplo podemos citar que la iluminación que
necesita la piedra calcárea es de 40-320 lux, el granito
de 50-500 lux o el ladrillo de 30-500 lux. Como podemos ver, son
intervalos muy amplios cuyos valores
dependen de cada caso particular.

Las lámparas a utilizar son muy variadas y dependen de
los efectos que queramos conseguir. Lo más normal es
emplear lámparas de mercurio a alta presión,
halogenuros metálicos (cuando se requiera una buena
reproducción del color) o vapor de sodio (materiales
pétreos de tonos cálidos). (Ver anexo 22)

Aplicaciones en alumbrado viario

En este campo los proyectores halógenos se reservan
para la iluminación de nudos de comunicaciones, plazas, parking y en general de
cualquier otra situación donde la instalación de
luminarias tradicionales suponga complicaciones para la
orientación, dificultades técnicas,
etc. Presentan la ventaja de que simplifican la
instalación al haber menos puntos de luz y producen una
iluminación más uniforme y agradable. (Ver anexo
23)

Iluminación de instalaciones
deportivas

El objetivo de
iluminar con proyectores halógenos las instalaciones
deportivas ya sean interiores o exteriores es ofrecer un ambiente
adecuado para la práctica y disfrute de actividades
deportivas por parte de jugadores y público.
Lógicamente, las exigencias variarán según
el tipo de instalación (recreo, entrenamiento o
competición) y el nivel de actividad (amateur, profesional
o retransmisión por televisión).

Iluminar este tipo de instalaciones no es fácil, pues
hay que asegurarse de que los jugadores y demás objetos en
movimiento sean perfectamente visibles independientemente de su
tamaño, posición en el campo, velocidad y
trayectoria. Por ello es importante tanto el valor de la
iluminancia horizontal como la vertical, aunque en la
práctica esta última sólo se tiene en cuenta
en las retransmisiones televisivas donde es necesario un buen
modelado que destaque las formas de los cuerpos. (Ver anexo
24)

Para evitar problemas de deslumbramiento que dificulten el
normal desarrollo del juego,
especialmente en deportes donde hay que mirar hacia
arriba, conviene tomar medidas como instalar luminarias
apantalladas, reducir el número de puntos de luz agrupando
los proyectores halógenos o evitar colocarlos
perpendicularmente a la línea de visión principal.
Es conveniente montar las fuentes de luz
a una altura adecuada; para el caso de instalaciones exteriores y
visto desde el centro del campo, el ángulo formado por el
plano horizontal y el eje de cualquier proyector halógeno
de la batería debe ser superior a 25º.

Las lámparas a utilizar dependerán de la
finalidad de la instalación. En instalaciones de
competición, se usan lámparas de halogenuros
metálicos por sus altas prestaciones. Pero en otros casos
puede bastar con lámparas halógenas o de mercurio y
sodio a alta presión; más baratas. (Ver anexo
25)

Las luminarias, en instalaciones exteriores, se disponen
normalmente en torres colocadas en los laterales, en las esquinas
del campo o en una combinación de ambas. En el primer caso
se emplean proyectores rectangulares cuya proyección sobre
el terreno tiene forma trapezoidal  obteniendo como valor
añadido un buen modelado de los cuerpos. En el segundo
caso se emplean los circulares que dan una proyección en
forma elíptica.

Lámparas
modernas de la nueva era

Blanco celestial: Lumilux skywhite Tono de luz 880

Osram, el especialista en Iluminación, pone ahora
en Juego nuevos colores como:

La innovadora lámpara fluorescente T8 produce luz
blanca a cualquier hora del día, gracias a su tono de luz
880, es decir, a su temperatura de color de 8.000 K y su buen
rendimiento de color Ra = 80. Las lámparas fluorescentes
Lumilux skywhite emiten un alto componente lumínico "azul"
en el intervalo de longitud de onda: 410 460 nm, consiguiendo un
tono de luz similar a la luz natural.

Para conseguir el efecto Lumilux skywhite, las
lámparas fluorescentes deben combinarse con luminarias
diseñadas específicamente para ellas, con un
óptimo direccionamiento del flujo luminoso, sin
deslumbramiento y libre de parpadeos. ¿Cuál es la
luz adecuada? Aquella iluminación que se ajuste a nuestras
necesidades. Para satisfacer éstas, ofrece fuentes de luz
de diferentes tonos de luz, desde Blanco Cálido (2.700 K),
Tono Luz Día (6.000 K), y Lumilux skywhite (8.000 K).

Nuevos "activos" para la
iluminación más exigente

La lámpara Lumilux skywhite mejora el contraste y
reduce la fatiga visual, lo que ayuda a mejorar el rendimiento
tanto físico como mental. Además, osram presenta la
nueva tecnología de "alto flujo", consiguiendo un
flujo luminoso de hasta 4.900 lm.

Luz "efectiva" para una gran variedad de
aplicaciones

Todas estas ventajas hacen de Lumilux skywhite a primera
opción para aplicaciones comerciales y privadas, en todas
aquellas situaciones que requieran altos niveles de
concentración en combinación con altos
requerimientos visuales.

Lumilux skywhite crea una atmósfera agradable y
productiva en empresas,
escaleras, pasillos, oficinas colectivas, salones de conferencias
y presentaciones… la lista es interminable.

Lumilux skywhite proporciona una luz excelente para los
modernos complejos de producción- durante el día y
la noche.

Lumilux skywhite presenta un nuevo concepto luminoso en
gimnasios, aulas, bibliotecas,
auditorios y salas de lectura,
proporcionando la sensación de respirar aire fresco – que
es precisamente lo que recomiendan los doctores para los centros
médicos y salas de espera.

La luz, el regulador de nuestro reloj
biológico.

Nuestros cuerpos se han adaptado a ciclos de 24 horas, con
actividad durante el día y descanso durante la noche.

Los biólogos denominan a este efecto el "ritmo
circadiano". La luz es el regulador de nuestro reloj
biológico. Cuando nuestros ojos perciben luz, los nervios
ópticos mandan señales
a nuestro cerebro. La luz
tiene diferentes efectos en nosotros dependiendo del tipo y
color. La luz puede relajarnos o activarnos. Aquí entra en
juego el factor circadiano, afectado por la cantidad de luz en el
tercer receptor del ojo junto a los conos y bastones. Este
receptor es sensible a la Radiación azul (sensibilidad
Máxima entre 460 y 465 nm).

Factor circadiano Lámparas apropiadas para

Ratos tranquilos, relajación, aplicaciones no
profesionales en el sector privado. Oficinas, industria,
alumbrado público, tiendas, mercados con
necesidades especiales. Para una óptima
concentración en el trabajo y
confort combinado con altas exigencias de visibilidad para leer.
(Ver anexo 26)

Osram color proof

Osram color proof es la elección idónea para
aplicaciones donde se requiera distinguir de forma muy precisa
apreciando los matices de los colores.

Esta lámpara tiene un índice de
reproducción cromática Ra= 98 y una temperatura de
color de 5300 K.

Entre sus aplicaciones destacan: museos y galerías de
arte,
clínicas dentales, estudios de artes gráficas, imprentas, laboratorios
fotográficos, facilita pruebas de
color en aplicaciones industriales… El tono de luz 950 ofrece
características de color óptimas pero con un flujo
luminoso algo menor que las lámparas de la gama lumilux
800 y lumilux de luxe por lo que se necesita un número
mayor de luminarias.

En clínicas dentales, por ejemplo, los empastes,
fundas… pueden prepararse para coincidir perfectamente con el
color natural de los dientes del paciente. En estudios de artes
gráficas, las impresiones pueden chequearse bajo
condiciones óptimas de luz día. (Ver anexo 27)

Osran Biolux

La lámpara fluorescente osran biolux emite luz blanca
con tono Luz Día, que proporciona a tus animales la
sensación de estar bajo luz natural. Reptiles, tortugas y
otros animales que necesitan en particular luz cuyo espectro sea
como el de la luz natural, se encontrarán sanos bajo la
luz de estas lámparas incluso en aquellos sitios donde hay
poca luz natural.

Por su distribución espectral, esta lámpara
también es adecuada para el crecimiento de pequeños
animales (pájaros, peces,
reptiles, etc.)

Las lámparas osran biolux con tono de luz 965 son el
complemento excepcional para la luz día natural y son
apropiadas para el crecimiento de pequeños animales. Curva
distribución espectral Tono de luz 965 biolux. (Ver anexo
28)

Lámparas
incandescentes

Lámparas Globo (Ver anexo 29)

Lámparas incandescentes redondas de gran
tamaño, con ampolla en forma de globo opal.

Aplicaciones:

• Iluminación decorativa doméstica o
  Comercial.

• En luminarias abiertas.

Lámparas Reflectoras. (Ver anexo
30)

Lámparas reflectoras incandescentes. Parte
de la ampolla tiene un recubrimiento de aluminio que
actúa como reflector integrado.Aplicaciones:

• Iluminación acentuada en aplicaciones
  domésticas o comerciales.

• Vitrinas, puntos de venta, exposiciones,
  hogares.

• Sustitución de incandescentes en
  luminarias embutidas logrando mayor eficiencia.

Lámparas para semáforos
8000hs. (Ver anexo 31)

Lámparas incandescentes especiales con
filamento reforzado para soportar vibraciones

Aplicaciones

• Señalización de tráfico,
  semáforos.

Lámparas esféricas Brillant
Satin. (Ver anexo 32)

Aplicaciones:

• Iluminación decorativa
  doméstica o comercial.

• Sustituyen a las lámparas
  esféricas mates tradicionales, en aplicaciones
  dónde la calidad de la luz y la apariencia de la
  lámpara son importantes.

Lámparas reflectoras PAR 38. (Ver
anexo 33)

Colores Lámparas incandescentes con
reflector parabólico integrado y lente frontal en
color

Aplicaciones:

• Utilizadas generalmente para realzar
  iluminación comercial.

• Para crear efectos de color en bares,
  escaparates, etc.

• Iluminación de exteriores,
  jardines

Lámparas reflectoras PAR 38. (Ver
anexo 34)

Lámparas incandescentes con reflector
parabólico integrado.

Aplicaciones:

• Iluminación de realce en aplicaciones
  domésticas y comerciales.

• Escaparates, vitrinas, etc…

• Iluminación de exteriores,
  jardines.

CAPÍTULO IV

Uso de las
lámparas eléctricas y sus
beneficios

Lámparas Incandescentes

Se usan principalmente para alumbrado interior (casas,
oficinas, negocios)
debido a su bajo costo, la facilidad de su instalación y a
que funcionan en cualquier posición. No obstante su
rendimiento es bajo debido a que una gran parte de la
energía consumida se transforma en calor. Su
funcionamiento se basa en el hecho de que un conductor atravesado
por una corriente eléctrica se calienta hasta alcanzar
altas temperaturas, emitiendo radiaciones luminosas.

Cuanto mayor es la temperatura mayor es la emisión, por
lo que el material se lleva hasta una temperatura cercana a la de
fusión.
La más común es la lámpara de filamento,
compuesta por tres partes: el bulbo, la base y el filamento. El
filamento, que es de hilos de tungsteno arrollados, permitiendo
alcanzar los 2100° C. Está colocado dentro de una
ampolla en la que se ha hecho el vacío (en la ampolla de
este tipo de lámparas no hay aire, ni ningún otro
tipo de gas).

Este tipo de lámparas se especifican por la potencia
eléctrica que consumen (potencia nominal) y la cantidad de
luz que producen, teniendo una vida útil de alrededor de
1000 horas.

La lámpara de cuarzo – yodo.

La lámpara de cuarzo-yodo representa el avance
técnico más reciente y más espectacular en
el campo de las lámparas de incandescencia desde que, en
1930, se fabricaron las lámparas de filamento doblemente
espiralado. Modernamente, las grandes firmas fabricantes de
lámparas eléctricas (Osram, Philips, General
Electric, etc.) han lanzado al mercado
lámparas de este tipo. El principio de funcionamiento de
estas lámparas es el ciclo de regeneración
yodo-tungsteno, que vamos a explicar resumidamente.

Las lámparas corrientes de incandescencia, a causa de
la evaporación del filamento de tungsteno, tienen una vida
útil muy limitada y, además, el flujo luminoso
disminuye como consecuencia del progresivo ennegrecimiento de la
pared de la ampolla. Claro está que, con objeto de obtener
un mayor flujo luminoso, podría aumentarse la temperatura
de funcionamiento del filamento.

Pero, en este caso, la evaporación sería
más rápida, con lo que la vida útil de la
lámpara se acortaría y el ennegrecimiento de la
ampolla aún sería mayor. Además, este
ennegrecimiento depende, en muy buena parte, de las dimensiones
de la ampolla: cuanto menor es ésta, mayor es el
ennegrecimiento. Una buena solución sería la
regeneración, a lo menos parcial, del tungsteno
vaporizado; de esta manera se aumentaría la
duración de la lámpara y se disminuiría el
ennegrecimiento, lo que permitiría, por otro lado, menores
dimensiones de la ampolla.

Después de varios años de investigaciones, se
descubrió que añadiendo al contenido de la ampolla
una pequeña cantidad de yodo vaporizado, podía
conseguirse la regeneración parcial del filamento de
tungsteno. En efecto, los átomos de tungsteno evaporados
en el filamento se combinan a temperaturas inferiores a 1450' C
(zona próxima a las paredes de la ampolla) con el vapor de
yodo formando yoduro de tungsteno.

Este se mantiene vaporizado cuando la temperatura es superior
a 250' C y, debido a las corrientes de convección
térmica, entra en las zonas de altas temperaturas
próximas al filamento, donde se descompone,
precipitándose el tungsteno sobre dicho filamento y, por
lo tanto, regenerando el material incandescente, al mismo tiempo
que el vapor de yodo queda liberado y en disposición de
reiniciar el ciclo de regeneración. Lámparas
Fluorescentes

Se componen de un tubo de vidrio que contiene una
pequeña cantidad de mercurio y de gas argón. Al
circular la corriente eléctrica por dos electrodos
situados a ambos lados del tubo, se produce una descarga
eléctrica entre ellos, que al pasar a través del
vapor de mercurio produce radiación ultravioleta.

Esta radiación excita una sustancia fluorescente con la
que se recubre la parte interior del tubo, transformado la
radiación ultravioleta en radiación visible, que en
función
de la sustancia fluorescente utilizada puede tener distintos
tonos y colores. Tienen un mayor rendimiento que las
lámparas incandescentes, pero son más caras y
requieren un equipo complementario.

Este equipo complementario se encarga de limitar la corriente
y desencadenar el proceso de generación del arco
eléctrico entre los dos electrodos que da lugar a la
radiación visible. Para limitar la corriente se debe
colocar en serie un dispositivo que limite la corriente
máxima que lo atraviesa. Para ello, se usa una impedancia
inductiva (bobina) denominada balasto o reactancia.

Esta bobina produce un desfase negativo de la corriente, por
lo que se suele colocar un condensador en paralelo con la
línea para mejorar el factor de potencia del conjunto.

Lámparas de vapor de mercurio a 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). 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 rupturamuyalta.

Lámpara de mercurio a alta presión

Lámparas de luz de 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
es que no necesitan balastro ya que el propio filamento
actúa como estabilizador de la corriente. Esto las hace
adecuadas para sustituir las de incandescentes sin necesidad de
modificar las instalaciones.

Lámparas con halogenuros metálicos

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 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.

Lámparas de vapor de sodio

Lámparas de vapor de sodio a baja presión. La
descarga eléctrica en un tubo con vapor de sodio a baja
presión produce una radiación monocromática
característica formada por dos rayas en el espectro (589
nm y 589.6 nm) muy próximas entre sí. Espectro de
una lámpara de vapor de sodio a baja presión. La
radiación emitida, de color amarillo, está muy
próxima al máximo de sensibilidad del ojo humano
(555 nm). Por ello, la eficacia de estas lámparas es muy
elevada (entre 160 y 180 lm/W).

Otras ventajas que ofrece es que permite una gran comodidad y
agudeza visual, además de una buena percepción de
contrastes. Por contra, su monocromatismo hace que la
reproducción de colores y el rendimiento en color sean muy
malos haciendo imposible distinguir los colores de los objetos.
Balance energético de una lámpara de vapor de sodio
a baja presión.

La vida media de estas lámparas es muy elevada, de unas
15000 horas y la depreciación de flujo luminoso que sufren
a lo largo de su vida es muy baja por lo que su vida útil
es de entre 6000 y 8000 horas. Esto junto a su alta eficiencia y
las ventajas visuales que ofrece la hacen muy adecuada para usos
de alumbrado público, aunque también se utiliza con
finalidades decorativas. En cuanto al final de su vida
útil, este se produce por agotamiento de la sustancia
emisora de electrones como ocurre en otras lámparas de
descarga. Aunque también se puede producir por deterioro
del tubo de descarga o de la ampolla exterior.

Beneficios

Podemos decir que los focos incandescentes tradicionales ,
aparte de tener un mayor gasto en el recibo de la luz,
desperdicias más energía, obligas a las plantas
generadoras a trabajar más, con las consecuencias de tener
más contaminación (emisiones de CO2), mismas
que contribuyen al calentamiento
global.

En algunos países, se analiza la posibilidad de
reemplazar obligatoriamente todos los focos incandescentes, por
lámparas fluorescentes compactas.

En Venezuela hay
centros comerciales como lo es el sambil Caracas que ya han
iniciado campañas de promoción en el uso de las lámparas
fluorescentes compactas, tratando de convencer a sus clientes de pagar
un poco más en la sustitución de un foco, para
ahorrar en el futuro.

¿Cuáles son los beneficios de usar
lámparas fluorescentes compactas vs. Un foco o
lámpara incandescente?

• Son "frías": la mayor parte de la energía
  que consumen la convierten en luz que es lo que se espera de
  una bombilla. En cambio prácticamente la mitad de la
  energía que consume una bombilla incandescente se
  transforma en calor y no en luz.

• Utilizan entre un 50 y un 80% menos de energía que
  una bombilla normal incandescente para producir la misma
  cantidad de luz. Una lámpara de bajo consumo de 22
  vatios equivale a una bombilla incandescente que consume 100
  vatios.

• Una bombilla de bajo consumo de 18 vatios utilizada en
  lugar de una bombilla incandescente de 75 vatios supone un
  ahorro de 570 Kwh. o Kilovatio hora a lo largo de toda la
  vida de la bombilla, También significa reducir en
  más de media tonelada el CO2 arrojado a la
  atmósfera.

• Las bombillas de bajo consumo duran hasta 10 veces
  más y solo cuestan siete veces más. "10 veces
  más" significa hasta 10 o 12.000 horas, que equivale a
  entre 5 y 10 años para un uso medio de tres horas al
  día a lo largo de todo un año. Las versiones de
  algunos fabricantes pueden llegar a duplicar esta
  duración.

• Una bombilla incandescente cuesta entre 5 y 10 veces su
  precio en electricidad para hacerla funcionar a lo largo de
  su vida —que es de entre 750 y 1.000 horas.

• Si cambias cinco bombillas incandescentes (de las
  "normales") por cinco bombillas de bajo consumo equivalentes
  (28 vatios) puedes ahorrarte unos 263.384,4 bolívares
  al año en electricidad. Y lo que es más
  importante, reducirás la emisión de gases al
  ambiente.

Conclusión

El trabajo ya presentado sobre las lámparas
eléctricas nos dio a conocer los diversos aparatos para
obtener la luz artificial, existen las lámparas de pie, de
mesa, de techo estas son importantes ya que ellas son
indispensables para el desarrollo de ciertas actividades.

Las características de duración de una
lámpara vienen determinadas básicamente por la
temperatura de trabajo del filamento, para determinar la vida de
una lámpara disponemos de diferentes parámetros,
existen diferentes tipos como lo son los focos incandescentes,
estos dispositivos producen la luz mediante el efecto joule.

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, las lámparas con halogenuros
metálicos su eficiencia ronda entre los 60 y 96 1m/n. las
lámparas de vapor de sodio la vida media de estas son muy
elevadas pueden llegar hasta 15000 horas.

Referencias

Mónico, González (2004).
Historia de la lámpara de incandescencia.
[Base de datos
en línea]. Disponible: http://www.mis-bombillas.com/Mis-Bombi-Web/Historia_incand.htm [consulta: 2008, diciembre
17]

Fernando, M. (2001). Historia de la
electricidad [base de datos en
línea], Disponible:
http://www.geocities.com/SiliconValley/Program/7735/historia.html
[consulta: 2008, diciembre 17]

Mónico, González (2004).
Galería de lámparas de incandescencia.
[Base de datos en línea]. Disponible.
http://www.mis-bombillas.com/Mis-Bombi-Web/Gale-Incand.htm
[consulta: 2008, diciembre 17]

Javier, García F. (2002).
Lámparas y luminarias. [Base de datos en
línea]. Disponible:
http://edison.upc.es/curs/llum/lamparas/lamp0.html
[consulta: 2008, diciembre 17]

Joan Güell (1999). Proyectores
halógenos [Base de datos en línea].
Disponible:

http://www.tecnocem.com/focos-halogenos.htm
[Consulta: 2008, diciembre 17]

Joan, Güell. (1999).
Lámparas fluorescentes [Base de datos en
línea]. Disponible:
http://www.tecnocem.com/lamparas-fluorescentes.htm
[Consulta: 2008, diciembre 17]

Josh Fisher. (2007). Descubra la
nueva gama de lámparas especiales t8 de la línea
osram [Base de datos en línea],
Disponible:
http://www.voltimum.es/news/1772/s/Descubra-de-nuevo-la-luz-Osram-presenta-su-gama-de-l-mparas-T8-especiales.html
[consulta: 2008, diciembre 17]

Arrieta, Giovanni. (2002). Lámparas
incandescentes [Base de datos en línea].
Disponible:
http://www.sylvania.com.ar/docs/sylvania%20incandescentes.pdf
[Consulta: 2008, diciembre 17]

Anexos

ANEXO 1

Partes del tubo fluorescente

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 2

Balance energético de una lámpara
fluorescente.

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 3

Cuadro lumínico

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 4

Espectro de emisión sin corregir

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 5

Balance energético de una lámpara
de mercurio a alta presión

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 6

Lámpara de mercurio a alta
presión

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 7

Espectro de emisión de una
lámpara de luz de mezcla

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 8

Lámpara de luz de mezcla

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 9

Espectro de emisión de una
lámpara con halogenuros metálicos

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 10

Lámpara con halogenuros
metálicos

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 11

Espectro de una lámpara de vapor de
sodio a baja presión

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 12

Balance energético de una lámpara
de vapor de sodio a baja presión

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 13

Partes de una lámpara de vapor de
sodio

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 14

Espectro de una lámpara de vapor de
sodio a alta presión

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 15

Balance energético de una lámpara
de vapor de sodio a alta presión

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 16

Lámpara de vapor de sodio a alta
presión

Fuente: (Javier, García F.)

ANEXO 17

Lámparas fluorescentes

Fuente: (Joan, Güell.)

ANEXO 18

Los proyectores halógenos TECNOCEM están
fabricados cumpliendo la normativa vigente de la CEE.

Fuente: (Joan, Güell.)

ANEXO 19

Focos halógenos iluminando correctamente
una zona de construcción.

Fuente: (Joan, Güell.)

ANEXO 20

Iluminación con proyectores
halógenos de un edificio funcional.

Fuente: (Joan, Güell.)

ANEXO 21

Proyectores halógenos iluminando un
edificio con elementos arquitectónicos destacables.

Fuente: (Joan, Güell.)

ANEXO 22

Otra forma de iluminar un edificio con proyectores
halógenos colocados en diferentes lugares.

Fuente: (Joan, Güell.)

ANEXO 23

Focos halógenos alumbrando una calle con
una iluminación uniforme y agradable.

Fuente: (Joan, Güell.)

ANEXO 24

Lámparas halógenas alumbrando el pabellón
polideportivo de acuerdo a sus necesidades deportivas.

Fuente: (Joan, Güell.)

ANEXO 25

Iluminación halógena correcta
para no molestar a los clientes de un gimnasio.

Fuente: (Joan, Güell.)

ANEXO 26

Osram color proof – Luz día con el
mejor rendimiento de color

Fuente: (Josh Fisher.)

ANEXO 27

Osran biolux La luz que proporciona a tus
animales bienestar.

Fuente: (Josh Fisher.)

ANEXO 28

Conservación de animales en
cautiverio

Fuente: (Josh Fisher.)

ANEXO 29

Lámpara globo

Fuente: (Arrieta, Giovanni.)

ANEXO 30

Lámparas reflectoras

Fuente: (Arrieta, Giovanni.)

ANEXO 31

Lámparas para semáforos
8000hs

Fuente: (Arrieta, Giovanni.)

ANEXO 32

Lámparas esféricas Brillant
Satin.

Fuente: (Arrieta, Giovanni.)

ANEXO 33

Lámparas reflectoras PAR 38

Fuente: (Arrieta, Giovanni.)

ANEXO 34

Lámparas reflectoras PAR 38

Fuente: (Arrieta, Giovanni.)

Autor:

Gustavo Santana