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ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL - LÂMPADAS Profª Heloisa Helena Feitosa ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL Para o aproveitamento eficaz da luz natural, é imprescindível haver a integração desta com o sistema artificial de iluminação. O sistema artificial deverá adequar-se a iluminação natural, suprindo e corrigindo eventuais períodos ou áreas onde a luz natural não é suficiente. Sem as lâmpadas não seria possível iluminar muitos espaços interiores ou contribuir para que o homem realizasse suas atividades à noite. Após a descoberta da eletricidade e a invenção da lâmpada a iluminação artificial se tornou cada vez mais inseparável da edificação. A escolha da lâmpada a ser utilizada deverá se dar considerando: ILUMINAÇÃO ARTIFICIAL Potência. Fluxo luminoso e rendimento. Reprodução de cor. Temperatura e aparência de cor. Vida útil e custo. Relação com o sistema adotado (curva de distribuição de luz do conjunto lâmpada-luminária). TIPOS DE LÂMPADAS Incandescentes comuns de 25 a 40W Halógenas de baixa tensão e de tensão de rede Halógenas dicróicas, PAR e AR. Fluorescentes tubulares T12 - T10 - T8 - T5 – T2* Fluorescentes compactas: simples, dupla, tripla, longa, flat, circulares* Lâmpadas Vapor de Mercúrio* Lâmpadas Mistas* Lâmpadas de Vapor de Sódio* Lâmpadas Multivapores Metálicos* LEDs *Lâmpadas de descarga produzidas pela excitação de um gás (um vapor de metal ou uma mistura de diversos gases e vapores) dentro de um tubo de descarga. INCANDESCENTES COMUNS Emite luminosidade através de um processo de passagem da corrente elétrica por um filamento de tungstênio, que ao se aquecer, gera a luz. Eficiência energética baixa (10% da energia consumida transformada em luz). A lâmpada incandescente comum de 60 W teve sua comercialização interrompida em 01/07/2015. Já as lâmpadas de 25 e 40 watts deixaram de ser produzidas desde 30/06/2015, mas poderão ser comercializadas até 30/06/2016. As lâmpadas incandescentes acima de 75W e 100W deixaram de ser comercializadas em 30/06/2014. A decisão de interromper a fabricação e comercialização é uma tendência mundial recomendada pela Agência Internacional de Energia, cujo objetivo é reduzir o consumo de eletricidade. INCANDESCENTES COMUNS São lâmpadas incandescentes com filamento de tungstênio contido em um gás inerte e uma pequena quantidade de um halogêneo como iodo ou bromo. As incandescentes halógenas têm uma eficiência cerca de 20% maior e cerca do dobro de vida que as incandescentes comuns. INCANDESCENTES HALÓGENAS O filamento de tungstênio é incluso em um bulbo de quartzo preenchido com um gás, junto com uma quantidade controlada de halógeno. Na temperatura de operação algum tungstênio evapora e migra para as áreas mais frias da parede do bulbo, onde antes dele poder se depositar, ele se combina com o halógeno para formar um haleto de tungstênio. O CICLO HALÓGENO Este haleto circula até chegar próximo do filamento, onde o haleto se dissocia e deposita o tungstênio de volta no filamento . Este ciclo continua ao longo da vida operacional da lâmpada. HALÓGENAS-IR A mais eficiente lâmpada halógena disponível. Utiliza uma película reflexiva às altas temperaturas denominada “Power - IR Film” para cobrir a ampola e aprisionar dentro da lâmpada o infravermelho invisível que seria desperdiçado. Redireciona o calor do infravermelho produzindo mais luz visível. Ganho de eficiência de mais de 40% sobre as lâmpadas halógenas convencionais. Economiza no custo da iluminação,reduz a carga do ar-condicionado e a fadiga dos objetos sensíveis ao calor A corrente elétrica e a energia calorífica do infravermelho refletido aquecem o filamento, que se mantem aquecido com menos consumo de INCANDESCENTES HALÓGENAS Promovem as seguintes vantagens adicionais, em comparação as incandescentes comuns: Luz mais brilhante, branca e uniforme ao longo da vida. Maior eficiência energética que as incandescentes comuns ( mais luz com potência menor ou igual ). Vida útil mais longa, variando entre 2000 e 6000 horas. Por serem compactas, as lâmpadas halógenas são utilizadas nas mais diversas luminárias, desde pequenos spots até wallwashers. Melhor controle do facho. As incandescentes halógenas têm uma eficiência cerca de 20% maior e cerca do dobro de vida que as incandescentes comuns. INCANDESCENTES HALÓGENAS Halógenas de baixa tensão São operadas com doze volts. Elas têm eficácia luminosa mais alta, temperatura de cor mais alta e, em geral, vida útil mais longa do que as lâmpadas de halogênio em tensão de rede. Uso em áreas de aplicação profissional, tais como lojas, hotéis ou restaurantes. Halógenas de alta tensão Bases padrão, custos de sistema mais baixos e instalação simples. São sensíveis às variações de tensão. Mesmo uma pequena variação na tensão pode ter um considerável impacto na vida da lâmpada. Adequadas para uso em aplicações privadas. Projetadas para tensões de operação de rede (120, 230 ou 240 Volts). INCANDESCENTES HALÓGENAS TABELA OBS: Esta tabela proporciona apenas uma rápida comparação e se baseia em publicações ou infromações de colhidas no mercado. INCANDESCENTES HALÓGENAS DICRÓICAS Lâmpada halógena associada à um refletor dicróico. Mesmas vantagens das halógenas normais. Possuem um espelho refletor multifacetado dicróico que transmite para trás da lâmpada cerca de 60% da radiação infravermelha. São usadas para iluminação de destaque para quadros, vitrines e outros objetos sensíveis a incidência da radiação infravermelha. Dicróica base GU 10 Dicróica base GU 5,3 INCANDESCENTES HALÓGENAS DICRÓICAS Ideais para aplicações de iluminação dirigida e destaque. Pequena dimensão, preciso controle do facho, alta eficiência (comparada com as incandescentes comuns) e excelente luz branca. INCANDESCENTES HALÓGENAS DICRÓICAS INCANDESCENTES HALÓGENAS PAR Lâmpadas refletoras consistindo de cápsula halógena em vidro duro opticamenteposicionado em um Refletor Parabólico de Vidro (PAR) prensado, envolvido em alumínio. Os tipos comuns são PAR 20,30 e 38. ABERTURA DO FACHO Lâmpada Par 20 Philips Lâmpada Par 30 Philips É a abertura, em graus, do facho delimitada pelos pontos nos quais a intensidade luminosa é 50% do valor do centro do facho. INCANDESCENTES HALÓGENAS PAR Indicadas para iluminação dirigida e de destaque, devido ao controle de facho de luz. Podem ser usadas em área interna como iluminação de bancada; dentro do box do chuveiro; área externa como jardins em espetos ou up-lights INCANDESCENTES HALÓGENAS PAR Luminárias uplight embutidas foram aplicadas no solo com lâmpadas halógenas PAR 30, com e sem filtro âmbar. Na cobertura o projetor halógeno dá destaque à escultura. INCANDESCENTES HALÓGENAS AR São lâmpadas compostas por uma cápsula halógena, posicionada em um refletor parabólico com cobertura de alumínio e envolvida por uma haste metálica que permite a redução do ofuscamento visual. AR 111 Potências de 35W e 65W, vida mediana de 4.000 horas e temperatura de cor de 3.000°K. Angulações de 4°, 8° e 24°. AR 48 E AR 70 Potências entre 20W e 50W, vida mediana de 1.000 h, 2.000 h e 3.000 horas, temperatura de cor 3000°K. AR 48 tem angulação de 8°, AR70 tem de 8° e de 24°. INCANDESCENTES HALÓGENAS AR Deixam o ambiente mais cênico. Muito utilizada em obras de arte como esculturas devido ao facho de luz concentrado. As AR 48 tem o facho de luz bem concentrado(8°). AR70 são mais usadas em pé-direito comum. AR111 tem um bom desempenho em pé-direito alto. não colocar em cima de sofás ou cadeiras onde uma pessoa irá se sentar (AR tem o refletor que joga o facho de luz e a concentração de calor toda para baixo). As lâmpadas AR quando mal posicionadas podem causar prejuízos e desconforto (roupas manchadas, desbotadas, tecidos enfraquecidos ou queimados, manequins deformados e etc. INCANDESCENTES HALÓGENAS AR INCANDESCENTES HALÓGENAS AR Indíce de reprodução de cor de 100%. Temperatura de cor: 20W = 2.800°K 50W = 2.900°K 100W = 3.000°K UV FILTER : Filtra em até 5x a radiação UV evitando o desbotamento das cores. Fonte : www.osram.com.br Exemplo de iluminação de destaque na mesa de centro. Para esse efeito a indicação é uma AR70 de 8 graus. INCANDESCENTES HALÓGENAS AR FLUORESCENTES TUBULARES Emitem luz pela passagem da corrente elétrica através de um gás. Esta descarga emite quase que totalmente radiação ultravioleta que será convertida em luz pelo pó que reveste a superfície interna do bulbo. E da composição deste pó fluorescente que resultam as mais diferentes alternativas de cor de luz e IRC. São de alta eficiência e longa durabilidade. Acendimentos muito frequentes encurtam a vida útil da lâmpada. A eficiência energética do conjunto depende da utilização dos equipamentos auxiliares adequados e com poucas perdas. Nova geração de lâmpadas de maior eficiência que possuem tubos menores, revestidos com pós especiais, que garantem uma melhor reprodução de cores e redução no consumo de energia em torno de 20%. A utilização aparece em instalações comerciais, escritórios, oficinas, hospitais, escolas etc. FLUORESCENTES TUBULARES TIPOS DE FLUORESCENTES TUBULARES Tipos: T12, T10, T8, T5 e T2 Pó trifosfóro revestindo o tubo (T8 e T5) Eficiência energética - de 65 a 104 lm/W. IRC em torno de 85% Varias tonalidades de cores- 3.000° K, 4.100° K, 5.000° K, 6.500° K Vida útil: 7.500 h (T8), ate 16.000 h (T5). T5 - 14W, 28W, 54W e 80W (as de ultima geração) T8 - 16W, 18W,32W, 36W, 58W (as conhecidas como energy savers). As T8 são 10% mais econômicas que as convencionais. As T5 são 40%, se comparadas com as T10/12 e 20% em relação às T8. FLUORESCENTES TUBULARES Luminárias distribuídas de forma homogênea através de calhas quadradas para quatro fluorescentes tubulares, equipadas com refletores parabólicos. FLUORESCENTES COMPACTAS Simples, dupla, tripla, flat, longa, circular. Podem reduzir ate 80% do consumo de energia comparando-se a incandescente, e mantendo o mesmo nível de iluminação. Vida útil muito maior. Alguns modelos possuem reatores eletrônicos já incorporados. Comparação de consumo energético de diversas lâmpadas. Fonte: Catálago Comercial, OSRAM (2010/2011). Iluminação comercial utilizando lâmpadas fluorescentes compactas. Loja da C&A - Fonte: Blog Alfredo Passos FLUORESCENTES COMPACTAS Possui aparência de cor branca azulada e baixa eficiência energética. Boa reprodução de cores quando a fonte de luz emite radiação nas três cores primárias: vermelho, verde e azul. Eficácia de 55 - 60lm/W, chegando a obter 80lm/W, no caso da lâmpada de 400W. Exemplos de uso: iluminação pública e industrial. LÂMPADAS DE VAPOR DE MERCÚRIO UFMG ( Campus Pampulha) Fonte:www.ufmg.br Consome menos energia que a de mercúrio (cerca de 10%) e possui maior fluxo luminoso (cerca de 65% a mais). Como seu IRC é baixo, é indicada para lugares que não necessitam de uma boa reprodução de cores. Muito utilizadas para iluminação pública devido a sua grande durabilidade e alta eficiência luminosa. Ideal para lugares de difícil acesso onde os custos de manutenção são elevados. Ex: Túneis,viadutos e postes elevados. O mercado tem lançado novas linhas de lâmpadas de vapor de sódio com elevadíssimas eficiências luminosas (183 lm/W para uma lâmpada de 180W) e vida bem mais longa (18.000 h). VAPOR DE SÓDIO VAPOR DE SÓDIO VAPOR DE SÓDIO Vapor de sódio de baixa pressão: Tem radiação quase monocromática, na faixa do amarelo (570nm), Alta eficácia luminosa (200 lm/W) e longa vida. Uso público: auto-estradas, portos, pátios de manobra. Vapor de sódio de alta pressão: Irradia energia sobre uma grande parte do espectro visível (melhor reprodução de cor). Eficácia de ate 130 lm/W (tipo de lâmpada de maior rendimento no mercado). Temperatura de cor em torno de 2100°K. Uso: iluminação externa e industrial com grandes alturas. Possuem alta eficiência energética, excelente reprodução de cores (melhor do que as de sódio e de mercúrio), longa durabilidade e baixa emissão de calor . São lâmpadas de luz puntiforme por emitir a luz a partir de um ponto bem concentrado, possibilitando direcionar o foco. Exemplos de uso: iluminação de estádios, ginásios de esporte, vitrines, estacionamentos, fachadas e praças como luz de destaque. Podem apresentar bulbo de vidro comum, de quartzo e cerâmico, com e sem filtragem de UV. Luz muito branca e brilhante.Temperaturas de cor de 3000°K e 4.000°K. Vida útil entre 8 e 10 mil horas. Valorizam o brilho dos metais, por isso são ótimas para concessionárias e lojas de jóias. VAPOR METÁLICO VAPOR METÁLICO Lâmpadas de vapor metálico iluminando uma praça. Lâmpadas de vapor metálico foram utilizadas para valorizar a vitrine e o corredor principal, que possui pé-direito duplo, de acesso da loja Fonte : Arcoweb Tem tubo preenchido com gás e filamento de tungstênio. A radiação das duas fontes mistura-se harmoniosamente passando através da camada de fósforo para dar uma luz branca difusa com aparência agradável. Duas vezes a eficácia e quase seis vezes a vida útil das incandescentes, podendo substituí-las sem custos extras de fiação, reatores e luminárias. Mais utilizada em ambientes comerciais em substituição das incandescentes incandescentes de 220V, não necessitando de equipamentos auxiliares como reatores, starters ou ignitores. É uma solução para a substituição de lâmpadas incandescentes por ter maior eficiência e vida média cerca de 8 vezes maior. . LÂMPADA MISTA Menos econômicas do que outras alternativas de mercado, como é o caso das lâmpadas de vapor metálico e até a de sódio (no caso de aplicações para iluminação externa). Desvantagem de apagar com qualquer variação de tensão, levando de 3 a 5 minutos para acender, o que proporciona desconforto. LÂMPADA MISTA Fonte: Profº Públio Mello CARACTERÍSTICAS DE ENERGIA DAS LÂMPADAS As figuras ao lado e no próximo slide indicam como a energia se distribue de acordo com cada tipo de lâmpada. Fonte: Profº Públio Mello Fonte: Profº Públio Mello CARACTERÍSTICAS DE ENERGIA DAS LÂMPADAS EFICIÊNCIA ENERGÉTICA lm/W Fonte: Manual Osram CARACTERÍSTICAS DE IRC DAS LÂMPADAS
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