lunes, 9 de noviembre de 2009

Lámparas incendescentes.

Desde la antigüedad el ser humano ha tenido la necesidad de utilizar luz artificial para paliar la ausencia de luz natural, así pues, las primeras fuentes de luz serían fogatas, antorchas, quinqués de aceite, etc.

Con el descubrimiento de la electricidad se realizan diversos experimentos para proporcionar luz, creando arcos eléctricos, haciendo circular la corriente en el interior de ampollas rellenas de gas, o mediante resistencias hasta alcanzar la incandescencia al paso de la corriente eléctrica.

Las formas esenciales de producir luz mediante electricidad son dos:

Incandescencia.
Electroluminiscencia, se divide en fluorescencia y fosforescencia.

INCANDESCENCIA

Cuando se tratan las fuentes de luz no podemos dejar de hablar de la archiconocida bombilla que en luminotecnia se conoce como lámpara incandescente, de hecho todas la fuentes de luz son lámparas, por ejemplo; lámparas fluorescentes, lámparas de vapor de sodio, etc.

La incandescencia no deja de ser otra cosa que al paso de una corriente eléctrica por un filamento este se pone incandescente a una temperatura aproximada de 2700 º C en cuyo caso produce luz y calor. Las primeras lámparas incandescentes las realizaron Goebels (1854), Swan (1879) y Edison (1879).

Lámpara incandescente estándar E-27.

El problema principal de las bombillas es su bajo rendimiento energético, producen mucha más calor que luz para su utilización (para hacernos una idea una bobilla estándar su rendimiento es del 10 %, el 90 % no es utilizable para producir luz, se produce calor y otras radiaciones no visibles), por tanto en un futuro no muy lejano serán sustituidas por las lámparas fluorescentes compactas o de bajo consumo, aunque no me parece mal esta medida se ha de ser conscientes que éstas contaminan mucho más al medioambiente si no son recicladas correctamente.


Arquitectura

Filamento: Los primeros se hicieron de carbono, pero se tuvo que buscar otros materiales más robustos, actualmente son de Wolframio también conocido como tungsteno.

Diferentes tipos de filamentos.

Soportes: Constituido de alambres de molibdeno que aguantan el filamento.

Vástago de vidrio.

Atmósfera gaseosa: las primeras lámparas se les hacía el vacío, actualmente llevan una mezcla de gases; Argón y Nitrógeno.

Ampolla de vidrio.

Electrodos.

Casquillo.

Partes de una lámpara incandescente.

Características fotométricas.

1.Temperatura de color: entre 2100 y 3200 º K.

2.Flujo luminoso: entre 85 y 100.

3.Depreciación luminosa: el filamento de wolframio se va evaporizándose con el tiempo alojándose en las paredes de la ampolla disminuyendo así su potencia y por tanto su flujo luminoso.

4.Vida media (anunciadas por el fabricante en condiciones de laboratorio): 1000 horas.

Diversas formas y colores de lámparas incandescentes.

Características eléctricas.

1.Como receptor eléctrico se comporta como una resistencia óhmica tanto en corriente continua como en corriente alerna, debido a la inercia térmica que tiene en corriente alterna no se produce el efecto estroboscópico.

2.Se conectan directamente a la red o fuente que necesitan, no es necesario equipo auxiliar para que funcionen.

3.Consumo de corriente en el instante de la conexión: Entre 4 y 20 veces la intensidad nominal.

4.Casquillos: Principalmente existen dos tipos de roscas; la rosca Edison y la rosca Swan. La rosca edison se señaliza mediante la letra E (Edison Screw o tornillo de Edison) seguida de un guión y número que representa el diámetro del portalámparas por ejemplo, E- 24 (lámpara de rosca estandar), E-40 (llamada rosca Goliat) y E-14 (rosca llamada mignon), este tipo de rosca admite la circulación de intesidades hasta 40 amperios debido a la superficie de contacto aunque su principal desventaja es que debido a vibraciones pueden desenroscarse hasta caer.
En el caso de la rosca Swan o BC (Bayonet Cap) también lleva un código de números (corresponde a las cotas del calibre del portalámparas en milímetros) y letras, este tipo de rosca también es conocido con el nombre de rosca de bayoneta, este tipo de rosca su ventaja principal es que es inmune a las vibraciones pero no puede circular más de 2 amperios aunque en aplicaciones especiales como en ferrocarriles pueden construirse que puedan aguantar hasta 5 amperios.

Lámparas incandescentes llamadas sofitos, poco a poco son sustuidas por las lámparas incandescentes llamadas linestras, su utilización está relegada a iluminaciones secundarias en armarios y cocinas.

Linestra.

Factores que acortan la vida de una lámpara incandescente.

- Golpes y vibraciones.

- Temperatura ambiente, este tipo de lámpara son muy sensibles a los choques térmicos y no deben utilizarse en temperaturas que estén por encima de los 100 º C y por debajo de los – 25º C.

- Fluctuaciones de tensión; hoy en día no existen los problemas que había antaño de fluctuaciones de tensión pero las sobretensiones especialmente acortan la vida de la lámpara.

Diversos tipos de lámparas de incandescencia, las de la izquierda son la llamadas Softone. Foto: Viatger.

Diversas lámparas incandescentes utilizadas en señalización: en linternas, Bloques autónomos de emergencia, etc., este tipo de lámparas se están sustituyendo por los diodos led. Foto: Viatger.

Aplicaciones

Son innumerables las aplicaciones de este tipo de lámpara por su sencillez de instalación, variedad de modelos, potencias, etc., sus principales aplicaciones son en el hogar y señalización, no son rentables para iluminar grandes espacios (naves industriales, comercios, etc.), ni alturas superiores a 4 metros.

No obstante su baja eficiencia energética y rendimiento la Unión Europea ha decidido retirarlas del mercado y sustituirlas por las lámparas de bajo consumo de mayor eficiencia energética.

Calendario de retirada de lámparas de incandescencia.

Tipos de lámparas incandescentes.

- Estándar.
- Globo.
- Seta.
- Cónicas.
- Reflectoras especiales.
- Lámparas para candelabros.
- Softone.
- Lámparas tubulares; sofitos y linestras.
- Lámparas de Criptón.
- Lámparas antigolpe.
- Lámparas para altas temperaturas.
- Lámparas para ambientes explosivos.

Tipos de lámparas.

Diversas lámparas incandescentes, a la izquierda lámparas de bajo consumo que iran sustituyéndolas.

3 comentarios:

Anónimo dijo...

Hola Viatger;
Genial tu blog, gracias de nuevo. Sobre las fuentes de luz, ultimamente se habla cada vez más de los LEDs , sobre todo para la sustitución de los fluorescentes. Al parecer OSRAM y Philips han desarrollado tubos que se pueden sustituir por los fluorescentes Que me puedes decir sobre eso ?. Un tubo de LEDs sustituye a un fluorescente ? ó incluso da mas lúmenes ?. En cuanto a potencia parece que tambine consumen menos , sobre todo porque no necesitan reactancia ni cebador.
Que me puedes decir sobre esto ?.
Un abrazo. Bittor

Viatger dijo...

Gracias a ti, Bittor!

A ver el tubo de leds puede sustituir como bien dices al fluorescente incluso con menos potencia de consumo, pero en iluminación no solamente se ha de tener en cuenta la potencia, me explico si lo que quieres es ahorrar potencia pues sí el led va genial pero si necesitas que ciertos objetos reproduzcan según qué colores mediantes la iluminación entonces deberás tener en cuenta si los LEDS pueden o no hacerlo o si el led es bueno para la lectura o no, etc. No todo es tan fácil como nos lo anuncian.

Un saludo,
V.

bittor dijo...

Hola Fenómeno;
y que´me dices de las lámparas de inducción magnética. Parece,de momento, una tecnología que reduce consumo a la mitad , aumenta la vida de la lámpara (60.000 horas) manteniendo el índice de luminosidad y por tanto reduciendo mantenimiento y costes.
Un saludo
Bittor