1_Fuentes de Luz-2012

Fuentes de iluminación
Acondicionamiento Lumínico
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
Las Fuentes de luz
2 Tipos
• Iluminación Natural
Libre existencia en la naturaleza
• Iluminación Artificial
Objetos hechos por el hombre
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
2
Iluminación Natural
• El sol
Ø La luz solar es la principal fuente de luz natural.
Ø Esta enorme bola de hidrógeno que brilla intensamente
se considera a la luz de referencia en la arquitectura
como en la vida cotidiana.
Ø La temperatura de la superficie media se estima en
5.800 ° C.
Ø Es una luz en movimiento que cambia constantemente a
lo largo del día.
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
3
Iluminacion Natural
• El sol
• Los rayos
Ø
Ø
Ø
Fenómeno de la luz natural que es una energía de
descarga. Técnicamente hablando , un rayo es una
manifestación de la actividad eléctrica de una
nube.
La velocidad de la luz en el vacío se estima en
300.000 km/s.
A grandes rasgos se puede estimar la distancia a la
que la tormenta está contando el número de
segundos entre el relámpago del trueno. De
hecho, a la luz del flash llega a nosotros tan pronto
como el sonido QUE viaja a 330 metros por
segundo. Si la tormenta esta a 1 km de distancia,
se oye un trueno 3 segundos después de ver un
rayo.
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
4
Iluminación Natural
• El sol
• El rayo
• El fuego
Ø
Hace 200.000 años, el Homo Erectus por el dominio
del fuego se apropió de uno de las primeras fuentes
de luz natural.
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
5
Iluminación Natural
•
•
•
•
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
El sol
El rayo
El fuego
La plantas
6
Iluminacion Natural
•
•
•
•
•
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
El sol
El rayo
El fuego
La plantas
Los animales
7
Iluminación Natural
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
•
•
•
•
•
•
El sol
El rayo
El fuego
La plantas
Los animales
La luna
Ø
Una fuente secundaria de luz natural.
8
Iluminacion Natural
•
•
•
•
•
•
•
Ø
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
El sol
El rayo
El fuego
La plantas
Los animales
La luna
Los planetas
Así como la luna, los planetas de nuestro sistema solar son las
fuentes secundarias de luz natural.
A diferencia de la Luna, su influencia es insignificante
9
Iluminacion Natural
•
•
•
•
•
•
•
•
El sol
El rayo
El fuego
La plantas
Los animales
La luna
Los planetas
Las estrellas,
Actúan como el sol. Muchas estrellas son
mucho más grandes que nuestro sol, pero su poca intensidad es debido a su
distancia extrema. De hecho, ya no hablamos aquí de kilómetros, pero la
unidad utilizada es la siguiente: los años luz, Un año luz es la distancia que
recorre la luz en un año. Equivale aproximadamente a 9,46728 × 1012 Km.
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
10
Luz artificial
• Antorchas
Ø
la forma más primitiva de la luz artificial. Modelo del
siglo 15)
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
11
Luz artificial
• La antorcha
• La lámpara de aceite
(7000-8000 AC)
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
12
Luz artificial
• La antorcha
• La lámpara de aceite
• Las velas de sebo
Ø
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
La vela de sebo sustituye a la lámpara de aceite
13
Luz artificial
•
•
•
•
Ø
Ø
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
La antorcha
La lámpara de aceite
Las velas
Lámparas a gas
El chorro de gas con llama abierta se inventó en Escocia
en 1782.
Se encontró la primera aplicación en el campo del
teatro
14
Luz artificial
•
•
•
•
•
Ø
La antorcha
La lámpara de aceite
Las velas
Lámparas a gas
Lámparas a Queroseno
La mecha de la lámpara retráctil queroseno fue inventada en Francia
alrededor de 1783
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
15
Luz artificial
•
•
•
•
•
•
La antorcha
La lámpara de aceite
Las velas
Lámparas a gas
Lámparas a queroseno
Lámparas de acetileno
Ø
La lámpara de acetileno. se utilizó en los cines
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
16
Luz artificial
•
•
•
•
•
•
•
La antorcha
La lámpara de aceite
Las velas
Lámparas a gas
Lámparas a queroceno
Lámparas de acetileno
Bengalas
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
17
Luz artificial
•
•
•
•
•
•
•
•
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
La antorcha
La lámpara de aceite
Las velas
Lámparas a gas
Lámparas a petróleo
Lámparas de acetileno
Bengalas
Fuegos artificiales
18
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
19
Iluminación Eléctrica
• Lámparas Incandescentes
5%
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
20
Iluminación Eléctrica
• Incandescente
• Halógena
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
21
Iluminación Eléctrica
• Incandescente
• Halógena
• Fluorescente
28%
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
22
Definición
Lámpara de descarga en mercurio de baja
presión que genera luz en base a la pintura
fluorescente interior
Principio de funcionamiento
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
23
Avances y Desarrollos 1980-2000
T12= 38 mm
T8 = 26 mmTLD
TL5= 16 mm
Cubierta
fluorescente
vidrio
Cubierta
fluorescente
vidrio
Cubierta
reflectora
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
24
Circuitos eléctricos
1.ELECTROMAGNETICO
Solo con arrancador.
2. ELECTROMAGNETICO
Corrección del factor de potencia:
3. Circuito electrónico
•
•
•
•
Regulables Digitales (DALI)
Regulables Analógicos (1-10v)
No regulables Alta performance
No regulables Básicos
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
25
Lámparas (TUBOS) fluorescentes Básicas
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
Denom.
T (K)
CRI
Lm/W
29
2900
52
78
35
3500
58
76
33
4100
65
78
54
6500
77
65
Donde el color y la iluminancia no son fundamentales.
Ejemplos: Garajes, depósitos, iluminación de seguridad y vigilancia
26
Tubos Serie 80 - Aplicaciones
Denom.
T (K)
CRI
Lm/W
827
2700
85
93
830
3000
85
93
840
4000
85
93
865
6500
85
90
üDonde el color y el rendimiento son importantes.
Ejemplos:
üLa mayoría de las aplicaciones, como oficinas, comercios, fábricas, etc .
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
27
Tubos Serie 90 Aplicaciones
Denom.
T (K)
CRI
Lm/W
927
2700
95
64
930
3000
95
64
940
4000
95
64
950
5000
98
64
Donde el reconocimiento de los colores es crítico.
Ejemplos:
Galerías de arte, preparación y control de pinturas, imprentas, etc.
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
28
Iluminación Eléctrica
•
•
•
•
Incandescente
Halógena
Fluorescente
Descarga
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
29
Eficacia energética
24%
16%
29%
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
35%
30
Eficacia (Lm / W) ®
Rendimiento de color vs. Eficacia de la lámpara
100
Sodio (SON)
Zona de
óptimo valor
CDM
MH (HPI)
80
MHN
CFL-QL
60
Mercurio (HPL)
Neutral
40
Sodio
Blanco
20
20
40
60
80
100
Rendimiento en color (CRI) ®
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
31
Vida de la lámpara vs. flujo luminoso
(max. 400W)
Flujo luminoso (Lm) ®
50.000
40.000
SODIO
HIT (alta intensdad)
30.000
20.000
HIT (compactas)
10.000
Mastercolor
QL
Fluo. Compac.
Sodio blanco
4.000
8.000
12.000
16.000
..50.00
0
Vida de la lámpara (hrs) ®
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
32
Aplicaciones lámparas de Descarga:
Ej. Embellecimiento Urbano
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
33
Iluminación de carreteras
Básicamente Descarga en vapor de Sodio:
ü Importancia en el diseño
ü Internacionalización de criterios
ü Conciencia medioambiental
ü Ciclo de vida y mantenimiento
Lámpara de Descarga vapor de sodio
en alta presión (Ovoide)
Lámpara de Descarga vapor de
sodio en baja presión (tubular)
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
34
Iluminación Deportiva
Descarga en Halogenuros metálicos 1800w
ü Televisación en alta definición.
ü Alta reproducción del color Ra
ü Actividades Múltiples
ESTADIO DE DONBASS ARENA EN UCRANIA PARA LA EURPCOPA 2012.
272 PROYECTORES CON LAMPARAS HIT 1800W.
Acond.
NIVEL
Lumínico
DE ILUMINACION
2012 UDELAR
HORIZONTAL EN EL CAMPO DE JUEGO :2000LUX
35
Básicamente Descarga en vapor de Sodio:
Grandes áreas industriales
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
Aplicación en la Agricultura
Espectro de emisión
de la lámpara de
Curva de la sensibilidad de la luz
sodio para el agro
de los vegetales: FOTOSINTESIS
36
Iluminación interior y Comercial
CDM-R
PAR20/30L
CDM-T
-TC
CDM-TD
CDM-TT
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
CDM-TP
37
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
38
Iluminación Electrica
•
•
•
•
•
Incandescente
Hálogena
Fluorescente compacta
Descarga
Inducción
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
39
Inducción
Principio de descarga
Luz
Visible
Átomos de Vapor Metálico
Polvos
Fluorescentes
U
V
Is
La corriente inducida
Is, excita los átomos
de vapor metálico,
liberando energía en
forma de LUZ
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
- 40 -
EXTERIORES
aplicaciones especiales
Big Ben, London
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
- 41 -
Iluminación Electrica
•
•
•
•
•
•
Incandescente
Hálogena
Fluorescente compacta
Descarga
Inducción
LASER
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
42
Iluminación Electrica
•
•
•
•
•
•
•
Incandescente
Halógena
Fluorescente compacta
Descarga
Inducción
LASER
LED
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
43
Ventajas de los LED
ü Posibilidad de alto brillo e intensidad.
ü Elevada eficacia energética.
ü Larga vida útil, dependiendo de los tipos entre 25k
100k horas.
ü Mas eficiencia energética que Incandescentes y
lámparas de Halógenas y ya a la par de
Fluorescentes
ü Operados a bajo voltaje DC y reducidos
requerimientos de potencia.
ü Rayo de luz frio, en Gral. se puede tocar la fuente.
ü Mas flujo luminoso por área.
ü “Switching” (encendido/apagado) ilimitado.
ü Es posible regular el flujo lumínico.
ü Sin UV que genere factor de deterioro.
ü Monocromáticas y RGB
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
44
Evolución en la tecnología del Led
LED tipo T de 5mm
LED tipo SMD de alto flujo
(SURFACE MONTED DEVICE)
Connexion de Oro
Lente de Epoxy
LED Chip
Lente
plastico
LED
Chip
Cuerp
o
Catodo
Anodo
Copa del Reflector
Catodo
Anodo
Slug
Dos capas de semiconductores modificados, que se encuentran en equilibrio inestable, al recibir un aporte de
electrones, incrementa la energía de una de las capas, que, en el intento de restablecer el equilibrio devuelve
esta energía como radiación que cae dentro del espectro visible en longitudes de onda que dependen del
45
Acond.
Lumínico 2012 UDELAR
componente
usado para la modificación del cristal de silicio.
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
46
Vida útil
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
47
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
48
Matrices con Lente Optico
üMatriz de 1 Led:
üMatriz lineal de 12 Leds:
ü Matriz circular
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
49
Tipologías:
1. Alumbrado Publico
2. Proyectores
3. Proyector
Lineal
4. Proyector
Lineal
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
50
Ejemplo de Aplicación: Spa y relajación en base a sistema de LED-line
RGB dinámicos.
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
Ejemplo de iluminación a contraluz
“backlight”
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
Lámparas LED de Remplazo para uso domestico
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
OLED
(Led orgánicos)
Un OLED está compuesto por dos finas capas orgánicas: una capa
de emisión y una capa de conducción, que a la vez están
comprendidas entre una fina película que hace de terminal ánodo y
otra igual que hace de cátodo
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
54
Bases teóricas:
Progreso en Iluminación:
Eficiencia Luminosa (lm/W)
LED’s
200
HID
150
Sodio de alta presión
Los
mejores
LED
Metal Halide
100
Fluorescente
Vapor de Mercurio
50
Tungsteno-Halógeno
Incandescente convencional
Incandescentes
0
1920
1940
1980
1960
Año
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
LEDs Blancos
2000
2020
2011
55
FACTORES QUE DEFINEN LA SELECCIÓN
DE LAS FUENTES DE LUZ
1. El flujo luminoso
2. El rendimiento lumen/vatio
3. La temperatura del color
4. La reproducción de color
5. La vida de la lámpara
6. Posición de trabajo de las lámparas
7. Tiempo de encendido-reencendido
8. Temperatura ambiente
9. El costo
10. Las Dimensiones y formatos
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
56
Fuentes de luz (algunos
eje. lámparas)
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
.1/.2
.3
.4
57
.5
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
La vida de la lámpara
58
La vida de la lámpara
Inducción
LED
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
60.000 h
30.000 – 50.000 -100.000 h
59
.6
Posiciones de encendido para los siguientes tipos de lámparas:
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
60
7. El Tiempo de encendido en las lámparas:
8. La temperatura ambiente:
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
61
.9
• Eficiencia del equipo de alumbrado
Costos de Funcionamiento
Que incluye: fuente de luz, componentes eléctricos, sistema óptico,
luminaria, etc.
• Eficiencia de la instalación de alumbrado
Esta depende de la selección, localización, posicionado y enfoque de las
luminarias.
• Eficiencia de funcionamiento
Depende en gran medida del tipo de sistema de control de alumbrado
empleado. La luz no debe despilfarrarse.
Las partidas que más influyen sobre los
costes de funcionamiento son:
•
•
•
•
Energía;
sustitución de lámparas;
mantenimiento;
amortización.
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
62
.10 Tamaños y formatos de las
diferentes tipos de lámparas
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
63
RESUMEN:
Comparativos de las fuentes
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
64
¿Preguntas?
Acond. Lumínico 2012 UDELAR
65