Fundamentos Esenciales de Iluminación y Tecnologías de Lámparas

1. Definiciones Fundamentales de Iluminación

Flujo Luminoso

Es la cantidad de radiación emitida por una fuente de luz dentro del espectro visible, en un segundo y en todas las direcciones.

Eficacia Luminosa

Es el cociente entre el flujo luminoso emitido y la potencia eléctrica consumida para su obtención.

Intensidad Luminosa

Cantidad de flujo luminoso que se emite en una determinada dirección del espacio. La dirección está definida por el ángulo sólido.

Iluminancia o Nivel de Iluminación

Es la cantidad de flujo luminoso que recibe una superficie por unidad de área.

Luminancia

Es el efecto de luminosidad que produce una superficie en la retina del ojo, tanto de fuente directa como indirecta. Indica la relación entre la intensidad luminosa que emite una superficie en una dirección y la superficie vista por el observador.

2. Representaciones Gráficas en Iluminación

Curva de Distribución de la Intensidad Luminosa o Diagrama Polar de una Luminaria

Es una sección limitada que representa la intensidad luminosa emitida en cualquier dirección.

Curvas Isolux

Son curvas que unen los puntos de la superficie que tienen un mismo nivel de iluminación. El conjunto de ellas ilustra la distribución del nivel de iluminación sobre la superficie.

3. Fenómenos de Producción de Luz

Termorradiación

De manera artificial, se consigue calentando un sólido a una temperatura elevada, ya sea por combustión o incandescencia. A mayor radiación, mayor luz visible.

Luminiscencia

Emisión de radiación luminosa por parte de una fuente debido a una excitación de sus átomos a causa de un agente exterior.

4. Conceptos Clave en Color y Vida Útil de Lámparas

Temperatura de Color

Es la impresión de color recibida cuando se mira la propia fuente de luz.

Índice de Reproducción Cromática (IRC)

Mide la relación entre el aspecto de color de los objetos iluminados por una fuente de luz artificial y el que presentarían iluminados por una fuente natural.

Vida Útil de una Lámpara

• Individual: Número de horas que una lámpara permanece encendida.
• Media: Tiempo transcurrido hasta que el 80% de las lámparas fallan, trabajando en condiciones específicas.
• Útil: Número de horas hasta que el flujo luminoso emitido se reduce al 80% de su valor inicial.

5. Funcionamiento de la Lámpara Fluorescente

Es una lámpara de descarga en vapor de mercurio a baja presión que genera radiación ultravioleta. Gracias a la fotoluminiscencia, esta radiación es transformada en luz visible por las sustancias fluorescentes que recubren la superficie interior del tubo.

6. Elementos Auxiliares para Lámparas Fluorescentes y sus Funciones

Cebador

Compuesto por una ampolla de vidrio llena de neón a baja presión y laminillas bimetálicas que se doblan por acción del calor. Incluye un condensador en paralelo.

Balastro

Suministra la tensión necesaria para iniciar el arco en el interior de la lámpara, limita la corriente de la lámpara a los valores adecuados y controla las variaciones de la corriente frente a las variaciones de la tensión de alimentación.

• Balastro Electrónico: Ofrece ahorro de energía, mayor vida útil, mayor seguridad, mejor prestación, y es más compacto y sencillo.

7. Ventajas de las Lámparas Fluorescentes Compactas (CFL)

• Mayor eficacia y vida útil.
• Tamaño más pequeño.
• Arranque con balastro electrónico.
• Consumen 4 a 5 veces menos energía.
• Índice de Reproducción Cromática (IRC) de 80.

8. Tipos y Aplicaciones de Lámparas de Vapor de Mercurio

Tipos y Características:

• Convencional: Vida útil de hasta 160000 horas.
• Color Corregido: Mejora la reproducción cromática.
• Halógenos Metálicos: Mayor IRC (60-90) y eficacia (70-120 lm/W).
• Luz Mezcla: Combina vapor de mercurio con un filamento incandescente.

9. Tipos y Aplicaciones de Lámparas de Vapor de Sodio

Tipos y Aplicaciones:

• Baja Presión: Mayor eficacia luminosa. Aplicaciones: alumbrado exterior, garajes, instalaciones industriales (grandes áreas).
• Alta Presión: Mayor IRC, vida útil y potencia. Aplicaciones: alumbrado público, zonas peatonales, exposiciones, monumentos.

10. Lámparas LED: Funcionamiento y Ventajas

Principio de Funcionamiento:

Un dispositivo semiconductor que emite luz de espectro reducido cuando se polariza de forma directa (unión p-n) y circula una corriente eléctrica a través de él.

Ventajas Principales:

• Bajo coste de mantenimiento.
• Mayor eficacia luminosa.
• Funcionan a 12V en corriente continua (CC) y a 230V en corriente alterna (CA).
• Arranque instantáneo.
• No contienen mercurio.
• Vida media de 45,000 horas.