Vida util de un foco incandescente
Las bombillas fueron la primera forma de generar luz a partir de la electricidad. Desde su invención, la tecnología ha cambiado significativamente y ha logrado avances significativos con respecto a la cantidad de luz producida, el desgaste y la vida útil de las lámparas. Su principio de funcionamiento es simple, la corriente eléctrica pasa a través de la fibra hasta que alcanza una temperatura tan alta que emite radiación visible para el ojo humano.
brillo
Todos los cuerpos calientes emiten energía en forma de radiación electromagnética. Cuanto mayor sea su temperatura, mayor será la energía emitida y la parte del espectro electromagnético absorbida por la radiación emitida. A medida que el cuerpo pasa a través de la temperatura de la lámpara, la mayor parte de esa radiación entra en el rango visible del espectro y obtenemos luz.
Las bombillas se pueden obtener de dos maneras. El primero consiste en quemar una sustancia, ya sea sólida como un quemador de madera, líquida como en una lámpara de aceite o gas, como en una lámpara de gas. El segundo es conducir una corriente eléctrica a través de un cable conductor muy delgado, como es el caso de las lámparas de corriente. Tanto de esta manera como de otra manera, obtenemos luz y calor (calentando moléculas de aire o radiación infrarroja). En general, la eficiencia de este tipo de lámpara es baja, ya que la mayor parte de la energía consumida se convierte en calor.
Potencia de la lámpara
Potencia de la lámpara
La generación de luz con bombillas tiene el beneficio adicional de que la luz emitida contiene todas las longitudes de onda que forman luz visible, lo que significa que su espectro de emisión es continuo. Esto asegura una buena reproducción del color de los objetos iluminados.
Características de la lámpara
Entre los parámetros utilizados para determinar la lámpara, tenemos propiedades fotométricas: intensidad de luz, flujo luminoso y potencia o eficiencia. Además, hay otros que nos informan sobre la calidad del color y los parámetros de vida útil de las lámparas.
Propiedades Cromáticas
Los colores que vemos a través de nuestros ojos dependen en gran medida de las propiedades cromáticas de las Fuentes de luz. Por ejemplo, una calle no se ve igual por la noche a la luz de las farolas iluminadas con bombillas blancas que en el caso de las bombillas amarillas.
Al describir las propiedades cromáticas de las Fuentes de luz, debemos tener en cuenta dos aspectos. Primero, sobre el color que representa la fuente. El segundo describe cómo se reproducen los colores de los objetos iluminados. Se utilizan dos parámetros para evaluarlos: temperatura de color y reproducción del color medida por IRC.
La temperatura de color se refiere al color de la fuente de luz. Su valor corresponde a la temperatura a la que un cuerpo negro tiene una imagen en color similar a una fuente dada. Esto se debe a que sus respectivos espectros electromagnéticos tienen una distribución espectral similar. Debe aclararse que los conceptos de temperatura de color y temperatura de filamento son diferentes y no deben corresponder a sus valores.
Por otro lado, la reproducción del color se refiere a la apariencia de los colores de los objetos iluminados. Nuestra experiencia nos dice que los objetos iluminados por una lámpara fluorescente no tienen el mismo tono que los objetos iluminados por bombillas. En el primer caso, los tonos azules son más visibles, en el segundo caso, los rojos. Esto se debe a que la luz emitida por cada una de estas lámparas tiene un alto porcentaje de radiación Monocromática de color azul o rojo.
Efecto de luz blanca en el cuerpo de Color. Efecto de la luz Monocromática en el cuerpo de color.
Fuente De Luz Blanca. Fuente De Luz Monocromática.
Efecto del color de fuente en el color del objeto
Para ajustar la reproducción del color, utilizamos un índice de reproducción del color (IRC o Ra) que compara la representación de un patrón de color normalizado con nuestra fuente, reproduciéndola desde un patrón de referencia de fuente iluminada.
Propiedades De Duración
La vida útil de la lámpara depende principalmente de la temperatura de funcionamiento del filamento. Cuanto mayor sea, mayor será el flujo luminoso, así como la tasa de evaporación del material que forma la fibra. Las partículas vaporizadas en contacto con las paredes se asientan sobre ellas y se vuelven negras con una burbuja. Por lo tanto, el flujo luminoso se reduce por la contaminación de la ampolla. Además, la fibra se volverá más delgada debido a la evaporación del tungsteno que la forma y, por lo tanto, reducirá la corriente eléctrica que la atraviesa, la temperatura de funcionamiento y el flujo luminoso. Esto se hace hasta que nada se rompe. Este proceso se llama absorción de luz.
Para determinar la vida útil de la lámpara, tenemos diferentes parámetros de acuerdo con las condiciones de trabajo.
La vida individual es el tiempo transcurrido en horas hasta que la lámpara se daña y funciona en ciertas condiciones.
La vida útil promedio es el tiempo transcurrido hasta que la mitad de las lámparas fallan en un lote representativo de la planta y funcionan en ciertas condiciones.
La vida útil es el tiempo estimado en horas, después de lo cual es mejor reemplazar un conjunto de lámparas en la instalación que mantenerlas. Esto se hace por razones económicas y para evitar una caída excesiva de luz en el sistema, ya que el flujo luminoso disminuye con el tiempo. Este valor se utiliza para indicar los períodos de reemplazo de la lámpara en la instalación.
La vida media es el tiempo promedio obtenido al analizar y probar lotes de lámparas que funcionan en ciertas condiciones.
La vida útil de las lámparas está normalizada; alrededor de 1000 horas para normal, para halógeno - 2000 horas para uso general y 4000 horas para especial.
Factores externos que afectan el funcionamiento de las luces
Los factores externos que afectan el funcionamiento de las lámparas son la temperatura ambiente en la que se encuentra la lámpara y las desviaciones de voltaje nominal en los terminales.
La temperatura ambiente no es un factor que afecte demasiado el funcionamiento de las bombillas incandescentes, pero esto debe tenerse en cuenta para evitar el deterioro de los materiales utilizados para hacerlas. Para bombillas convencionales, asegúrese de que la temperatura de funcionamiento no exceda los 200º C para la tapa y los 370º C para la bombilla en la iluminación general. Esto es especialmente notable si la lámpara se coloca en accesorios con poca ventilación. Las lámparas halógenas requieren una temperatura de funcionamiento mínima en la lámpara de 260 ° C para proporcionar un ciclo de regeneración de tungsteno. En este caso, la temperatura máxima permitida de la ampolla es de 520 ° C para las ampollas de vidrio templado y 900 ° C para el cuarzo.
Las fluctuaciones de voltaje ocurren cuando aplicamos un voltaje a una lámpara que es diferente de la tensión nominal para la que está diseñada. Si aumentamos el voltaje aplicado, aumentará el consumo de energía y el flujo emitido por la lámpara, pero acortará la vida útil de la lámpara. Del mismo modo, cuando la tensión cae, se produce el efecto contrario.
Efecto de las fluctuaciones de voltaje ( % ) en
rendimiento de las bombillas incandescentes
Piezas de la lámpara
Las lámparas están hechas de filamento de tungsteno calentado por el efecto Joule, alcanzando temperaturas tan altas que emite luz visible. Para evitar que la fibra se queme en contacto con el aire, está rodeada por una ampolla de vidrio en la que se hace un vacío o se llena de gas. El kit viene con componentes con funciones de asistencia y conductividad eléctrica y un enchufe estándar que se utiliza para conectar la bombilla a la bombilla.
Haga clic para ver las explicaciones de las partes de la lámpara
Blister / nada / pluma / relleno de gas
Pasador / nada conductor / zócalo
Tipos de lámparas
Hay dos tipos de bombillas: las que contienen gas halógeno y las que no lo contienen :
Lámparas No Halógenas
Entre las lámparas no halógenas, podemos distinguir las llenas de gas inerte de aquellas en las que se creó el vacío en el interior. La presencia de gas significa un aumento notable en la salida de luz de la lámpara, lo que dificulta la evaporación del material del filamento y permite un aumento en la temperatura de la fibra de trabajo. Las bombillas tienen una vida útil estándar de 1, 000 horas, una potencia de 25 a 2, 000 vatios y un rendimiento de 7.5 a 11 LM / W para bombillas de vacío y de 10 a 20 para bombillas llenas de gas inerte. Actualmente, el uso de lámparas de gas predomina, lo que limita el uso de vacío para aplicaciones ocasionales de iluminación general con salidas de hasta 40 vatios.
Tubos de vacío de gas
temperatura del filamento 2500 ° C, 2100 ° C
eficacia luminosa de la lámpara 10-20 LM / W 7,5-11 LM / W
Duración 10.00 Horas 10.00 Horas
Pérdida de calor-convección y radiación
Lámparas halógenas de alta y baja tensión
En las bombillas normales, hay una disminución significativa en el flujo luminoso con el tiempo. Esto se debe en parte al ennegrecimiento de la ampolla debido a la evaporación de las partículas de tungsteno del filamento y su posterior condensación en la ampolla.
Al agregar una pequeña cantidad de compuesto gaseoso a halógenos (cloro, bromo o yodo), ch2br2 se usa comúnmente, se puede crear un ciclo de regeneración de halógenos para llenar el gas que evita el ennegrecimiento. Cuando el tungsteno (W) se evapora, se une al bromo, que forma el bromuro de tungsteno (WBr2). Debido a que las paredes de las burbujas están muy calientes (¿más de 260 ?C), no se asientan sobre ellos y permanecen en estado gaseoso. Cuando el bromuro de tungsteno entra en contacto con una fibra muy caliente, se descompone en W, que se deposita en la fibra, y Br, que pasa al gas de relleno. Y así el ciclo comienza de nuevo.
Ciclo Halógeno
El funcionamiento de este tipo de bombillas requiere temperaturas muy altas, por lo que se puede realizar un ciclo halógeno. Por lo tanto, son más pequeñas y compactas que las lámparas convencionales, y la ampolla consiste en un cristal de cuarzo especial que evita la manipulación de los dedos para evitar que se deterioren.
Tienen una salida de luz de 22 LM / W con un amplio rango de potencia operativa (de 150 a 2000 W), dependiendo de la aplicación para la que están diseñados. Las bombillas halógenas se usan comúnmente en la iluminación de proyección y se usan cada vez más en la iluminación del hogar.
