Magnitudes Características en Luminotecnia

Espectro Electromagnético

Cuando los tipos de onda comprenden un intervalo definido por su magnitud, esta característica puede ser de 2 tipos:

• Longitud de onda
• Frecuencia

1.1 Flujo Luminoso y Rendimiento Luminoso

El flujo luminoso expresa la cantidad total de luz emitida por segundo por una fuente luminosa en todas direcciones.

• Flujo luminoso se mide en lumen (lm)
• Rendimiento luminoso η = Φ/P y se mide en lm/W

1.2 Temperatura de Color e Índice de Reproducción Cromática (IRC)

La luz blanca que produce una lámpara puede variar desde tonalidades cálidas a frías, definidas así en función de las sensaciones que producen:

• Blanco cálido: Tc < 3.300 K
• Blanco neutro: 3.300 K ≤ Tc ≤ 5.000 K
• Luz fría: Tc > 5.000 K

El índice de reproducción cromática (IRC) es la impresión de color visto por el ojo humano. Este toma valores entre 0 y 100:

• IRC < 60: Pobre
• 60 ≤ IRC < 80: Bueno
• 80 ≤ IRC < 100: Muy bueno
• 90 ≤ IRC ≤ 100: Excelente

1.3 Vida Útil

Es el tiempo tras el cual es preferible sustituir una lámpara a mantenerla en la instalación. Es importante para grandes superficies. Los factores que más afectan a la vida útil son las temperaturas y las variaciones de tensión aplicada con respecto a la tensión nominal. Las temperaturas elevadas acortan la vida útil.

1.4 Posición de Funcionamiento

La posición es necesaria para la buena iluminación de la lámpara.

1.5 Tiempo de Encendido y de Reencendido

a) Encendido: tiempo necesario para emitir superflujo total.
b) Reencendido: periodo necesario para enfriar la lámpara más el tiempo de encendido.

2. Tipología de Lámparas Eléctricas

2.1 Lámpara Incandescente

Formada por un hilo de wolframio y otro de tungsteno que al calentarse alcanzan temperaturas tan altas que producen luz. La ampolla está rellena de argón y nitrógeno para que no se volatilice.

2.2 Lámpara Incandescente Halógena

Exactamente igual que la incandescente, pero se sustituye el argón por un gas halógeno (yodo o bromo) y en vez de cristal normal se usa cuarzo.

Poseen mayor rendimiento luminoso y mayor duración, aunque pueden romperse y dejar de funcionar con mayor facilidad. Las más utilizadas son: lineales de cápsula o estándar dicroica reflectora y bi-pin (230 V, 12 V).

2.3 Lámpara de Descarga

Su funcionamiento se basa en generar luz mediante una descarga eléctrica producida por 2 electrodos dentro del tubo de gas: es conocido como reactancia o balastro.

2.4 Lámparas Fluorescentes Tubulares

a) Electromagnéticas: bobina conectada en serie con el tubo, proporciona la tensión necesaria para encenderla y limitar la corriente.
b) Electrónicas: circuito electrónico que sustituye: cebador, reactancia, tiene más ventajas que las electromagnéticas.

• Lámparas fluorescentes compactas o de bajo consumo: son similares a las fluorescentes tubulares. Al reducir el tamaño se pueden usar de más formas.

• Lámparas de descarga de alta intensidad: menores y con mayor eficacia, tarda unos minutos en encenderse completamente.

• Lámpara de mercurio: lámpara de mercurio no utiliza arrancador.

• Lámpara de vapor de sodio alta presión: es necesario mayor presión de gas para ser encendida, siendo necesario una reactancia con arrancador.

• Lámpara de alogenuros metálicos: similares a las de vapor de mercurio pero contienen yoduros metálicos para mayor eficacia y mejor rendimiento cromático.

• Lámpara de vapor de sodio a baja presión: no precisa arrancador si no un aparato llamado reactancia autotransformadora. Se instala en instalaciones específicas en las que se requiera un mejor funcionamiento y una alta vida útil.

Reactancias

Suministran la tensión para el encendido y limitan la corriente que circula por las lámparas.

• Reactancias en serie: en serie a la lámpara y puede ir acompañada de arrancador para el encendido.
• Reactancia autotransformadora: se utiliza cuando la tensión de red no es suficiente para el funcionamiento de la lámpara.

Arrancadores

Algunas lámparas de alta intensidad necesitan una tensión de encendido muy elevada que no puede ser suministrada por la reactancia. Los encargados de hacerla funcionar son los arrancadores o ignitores.

Hay que ver la compatibilidad del arrancador y la reactancia, normalmente los arrancadores universales son de 3 y 2 hilos.

2.6 Lámpara LED

Tiene una altísima vida útil, ahora se usa para alumbrado y se prevé conseguir eficacias luminosas a 100 lm/W. Puede ser la lámpara doméstica del futuro.

3. Regulación y Control de Alumbrado

3.1 Regulación de Flujo Luminoso en Lámparas Incandescentes

Para la regulación se usan dispositivos basados en el corte de tensión conocido como dimmers o pastillas reguladoras. Hay 3 versiones: regulación por potenciómetro giratorio, por un pulsador o por un interruptor.

3.2 Regulación de Flujo Luminoso en Lámparas Fluorescentes

Requiere un balasto eléctrico específico que incluye una línea de control de 1 a 10 VCC nos permite el control del flujo luminoso.

3.4 Regulación de Flujo con Lámparas LED

No se suele regular el flujo de este tipo de lámparas si se da en alumbrados decorativos con la técnica denominada RGB.

Cuando se quieren obtener potencias lumínicas dado la baja potencia de estas lámparas se recurre al apagado y encendido alterno de los diferentes puntos de luz mediante el uso de varios interruptores horarios de varios canales.

4. Diseño de Alumbrado de Interiores

Es el nivel de iluminación o iluminancia, que se define como el flujo luminoso, depende de 3 parámetros:

• Sustitución de luminaria
• Formas y características de la luminaria
• Flujo luminoso emitido por la luminaria

Mediante el aparato denominado luxómetro podemos medir los niveles de iluminación de un emplazamiento.

E = Φ/S
S = Φ/E·η
Φ = E·S·η

• Factor de utilización: depende del sistema de alumbrado empleado del tipo de luminarias y otras medidas de la instalación.
• Factor de reflexión: depende del color del techo, paredes y suelo. Márgenes de variación 0,1 y 0,3 para suelos y 0,5, 0,3 y 0,8 para paredes y techos.
• Factor de mantenimiento: depende del grado de limpieza de las luminarias, oscila entre 0,85 (bueno) y 0,5 (malo).
• Factor de depreciación de flujo: cuando va apagándose la lámpara.