01 Iluminação - tipos de lâmpadas e aplicações

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LUMINOTÉCNICA 
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PROJETOS DE ILUMINAÇÃO
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TEMPERATURA DE COR (catálogo Philips)
Tc < 3300 K – Branco quente: É a cor da luz das lâmpadas incandescentes, de halogêneo, de sódio branco, fluorescentes lineares, e algumas compactas. Utilizam-se geralmente para ambientes acolhedores e agradáveis nos quais o interesse está centrado em conseguir um ambiente mais relaxante.
3300 K < Tc < 5300 K – Branco neutro: É a cor de luz que emitem algumas lâmpadas incandescentes, as fluorescentes lineares, algumas compactas e as de iodetos metálicos. Normalmente utilizam-se em zonas comerciais e escritórios onde se deseja conseguir um ambiente que potencie a concentração.
Tc > 5300 K – Branco frio: É a cor que mais se parece com a luz natural do dia. Consegue-se com lâmpadas fluorescentes lineares e compactas.
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TIPOS DE LÂMPADAS
Basicamente:
 incandescentes
 fluorescentes
 de descarga
 led’s
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INCANDESCENTES
 filamento de tungstênio.
 gás inerte: gás nitrogênio e argônio (com a finalidade de diminuir a taxa de evaporação do filamento, diminuindo o amarelamento do bulbo e aumentando a vida útil do filamento).
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 média de 15 lm/W.
 vida média prevista pela ABNT: mínimo de 700 horas.
 real: variável.
 frequência de acendimento não afeta vida útil.
 incandescentes comuns: sensíveis a vibrações.
 muitas cores; transparente e leitosa.
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INCANDESCENTES INTELIGENTES
 acendimento controlado pela PRÓPRIA LÂMPADA !!!
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Lâmpadas incandescentes devem sair do mercado até 2016
Com informações da Agência Brasil - 10/01/2011
“Segundo a portaria, fazem parte da regulamentação as lâmpadas incandescentes de uso geral, exceto as incandescentes com potência igual ou inferior a 40 Watts (W); incandescentes específicas para estufas - de secagem e de pintura - equipamentos hospitalares e outros; e incandescentes refletoras/defletoras ou espelhadas, entre outras.”
“O Brasil deverá banir o uso de lâmpadas incandescentes até 2013. Ao menos é o que pretende uma portaria que aguarda aprovação do Ministério de Minas e Energia, para ir à consulta pública. A iniciativa permitirá uma economia, anual de energia, da ordem de 7 milhões e 864 mil megawatts/hora por ano, o equivalente a deixar de construir uma usina de 2 mil megawatts de capacidade instalada.” (Junho/2011)
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GAZETA DO POVO 4/7/12
Aos poucos, as lâmpadas incandescentes serão retiradas do mercado, e apenas as fluorescentes serão comercializadas. De acordo com a decisão do governo, as lâmpadas incandescentes não atendem a níveis mínimos de eficiência energética. 
A substituição será gradativa, e as lâmpadas incandescentes sairão do mercado de acordo com a potência. A fabricação daquelas com potência superior a 101 watts já foi proibida, mas as peças já produzidas até 30 de junho poderão ser vendidas até o final deste ano. 
De acordo com a portaria que regulamenta essa substituição, as lâmpadas de 75W e 100W poderão ser fabricadas ou importadas até 30 de junho de 2013 e vendidas até junho de 2014.
A produção e venda das incandescentes com outras potências devem ser suspensas até 2015. Já as lâmpadas incandescentes de menor potência estarão proibidas de serem comercializadas a partir de 30 de junho de 2017.
A substituição de lâmpadas incandescentes por fluorescentes compactas, seja de luz branca ou amarela, vai custar mais caro para o consumidor. Mas, especialistas garantem que, depois de alguns meses de uso, podem ser sinônimo de economia.
A proibição das incandescentes será gradativa. As lâmpadas sairão do mercado de acordo com a potência.  A fabricação das incandescentes com potência superior a 101 watts já foi proibida, mas as peças já produzidas poderão ser vendidas até o final do ano.
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INCANDESCENTES HALÓGENAS
Lâmpadas incandescentes halógenas
 Filamento de tungstênio.
 Aplicação em faróis baixos, altos e auxiliares.
 Gás de preenchimento: Criptônio (com I, F e Br).
 Vida da lâmpada sensível à variação de tensão.
 O gás halogênio permite a regeneração do tungstênio evaporado (por deposição), prolongando a vida útil da lâmpada.
 É importante EVITAR O CONTATO DIRETO COM AS MÃOS.
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HALÓGENAS DICRÓICAS
 refletor dicróico: multifacetado, com película química que serve de filtro para radiação infravermelha (60% da radiação permanece na película).
 indicação: pequenas potências; serve para dar realce a objetos; iluminação localizada.
 aquece menos o OBJETO ILUMINADO, mas a lâmpada opera com ALTA temperatura.
 
 2000 a 4000 horas.
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LÂMPADAS DE DESCARGA
 operam com descargas elétricas num gás com vapor ionizado.
 a emissão depende da pressão interna da lâmpada, da natureza do gás e da presença de partículas metálicas ou halógenas no interior do tubo (entre outros fatores).
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LÂMPADAS DE DESCARGA
 o reator: para elevar a tensão na partida e limitar a corrente de operação.
 starter (ou ignitor): para iniciar a descarga.
 TIPOS: fluorescentes tubulares, fluorescentes compactas, vapor de sódio,vapor de mercúrio, vapores multimetálicos, lâmpada mista.
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 baixa pressão no bulbo.
 energia de radiação em U.V. ativa o FÓSFORO depositado na parede da lâmpada. O fósforo atua como CONVERSOR DE FREQUÊNCIA de luz.
 os filamentos servem como pontos de aquecimento e entradas de tensão no gás.
 40 a 80 lumens/W
 vida útil de 15 mil horas
 gás ionizado.
LÂMPADAS FLUORESCENTES TUBULARES
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FUNCIONAMENTO DE LÂMPADAS FLUORESCENTES
 efeito estroboscópico
Gráfico mostrando os intervalos de operação da lâmpada
senóide da tensão
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TRÊS TIPOS DE REATORES
 convencionais com starter: mais antigos
 convencionais a partida rápida
 eletrônicos
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REATORES PARA LÂMPADAS FLUORESCENTES
Convencional com starter:
	pulsos de corrente controlados mecanicamente pelos terminais do starter.
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REATORES PARA LÂMPADAS FLUORESCENTES
 2. Partida rápida: sem starter; a corrente permanece fluindo no filamento quando a lâmpada está em funcionamento, o que diminui a vida útil do filamento.
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REATORES PARA LÂMPADAS FLUORESCENTES
3. Reator eletrônico: várias vantagens.
 mais eficientes (menor perda: ~ 4 W)
 mais leves
 mesmo custo do reator convencional
 sem ruído (frequência em torno de 35 KHz)
 menores dimensões
 sem efeito estroboscópico
 aumenta a vida útil das lâmpadas
 correção incorporada de fator de potência
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LÂMPADAS FLUORESCENTES COMPACTAS
 com reator incorporado.
 soquete E27 (padrão mais comum das lâmpadas incandescentes).
 em torno de 50 a 60 lumens/W.
 vida útil depende do modelo: 6.000 a 20.000 horas.
 potências baixas: de 5 a 80 W (a potência mais alta com comprimento de 57 cm, da Osram).
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LÂMPADAS DE DESCARGA
VAPOR DE MERCÚRIO
 descarga sobre gás misturado com partículas de mercúrio. Com o aquecimento da lâmpada, o mercúrio se vaporiza totalmente e aparece o brilho normal da lâmpada. 
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LÂMPADAS DE DESCARGA
VAPOR DE SÓDIO
 radiação próxima da monocromática (amarelada).
 descarga sobre gás de sódio, neônio e argônio.
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LÂMPADAS DE DESCARGA
VAPOR METÁLICO
 adição de alguns elementos químicos para melhorar a qualidade da reprodução de cores: brometos e iodetos.
 excelente reprodução de cores; obrigatória para transmissão de eventos esportivos.
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LÂMPADAS DE DESCARGA
LÂMPADA MISTA
 bulbo com gás, parede com fósforo.
 filamento auxiliar de tungstênio. Age como reator.
 substitui a incandescente em ambientes industriais.
 recomendação: altura > 4 metros (para evitar ofuscamento).
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LÂMPADAS ESPECIAIS
LED’S (Light Emission Diodes)
 Parecer técnico
de um consultor de tecnologia:
Vantagens:
1)    Tempo de vida útil – em média de 50 mil horas. 
2)    Fluxo Luminoso – Praticamente não altera o brilho com o uso. Uma Fluorescente Compacta chega a perder 84% do seu fluxo luminoso após 2 mil horas de uso (fonte: INMETRO).
3)   Geram pouco calor – não emitem raios infravermelhos. Grande vantagem para ambientes refrigerados .
4)    Emissão de ultravioleta e infravermelho – Exceto o LED, todas as fontes de luz conhecidas hoje (lâmpadas incandescentes, halógenas, vapor de sódio, vapor metálico, vapor de mercúrio, luz do sol) emitem raios ultravioletas e infravermelhos.
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5)    Não oferece risco de contato direto – Por trabalhar com baixa tensão, pode ser usado em ambiente úmido ou na água (como piscinas e banheiros) sem risco de choques. Luminárias de uso residencial podem ser instaladas em lugares baixos sem risco de queimadura por contato.
6)    Compromisso com meio ambiente – São considerados lixo comum, não demandando tratamento especial em sua fabricação ou descarte. Não tem em sua composição substâncias tóxicas, nem mercúrio, nem filamentos.
7)    Facilidade de integração – Sua utilização com outros componentes eletrônicos como fibra óptica, painel solar, baterias, etc., é natural, abrindo um vasto leque de opções a ser explorado.
8)    Resistência a uso severo – Como se trata de um componente sólido, suporta bem a vibração, variação de temperatura e uso intermitente sem problemas.
9) Efeito tipo Flash – Mesmo quando usado em potências elevadas, permite o uso do efeito tipo Flashing ou seja, ignição instantânea.
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Desvantagens:
1)    Dependência de componentes importados.
2)    Mão de obra especializada. Um bom projeto demanda atenção quanto a aspectos de dissipação de calor, lentes de conversão, fonte de alimentação (drivers) e circuitos eletrônicos (dimmer).
3)    Investimento e retorno: se compararmos de forma imediatista certamente o preço de uma luminária de LED pode desmotivar a sua compra. O investimento se paga em médio prazo. No entanto, o preço desta tecnologia vem caindo a cada dia.
4)    Adaptação de luminárias já existentes: nem sempre a substituição imediata de uma lâmpada convencional por uma solução de LED é direta. Dificuldades para o “retrofit”.
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PROJETOS
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APLICAÇÕES
NORMAL: 21 
DALTÔNICO: 74
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Iluminação com LED’s
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