Lampadas - BRASILTEC, Notas de estudo de Tecnologia Industrial

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SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL

LÂMPADAS

CLEITON ROCHA

RIO DO SUL, 19 DE MAIO DE 2011

INTRODUÇÃO

Falaremos neste trabalho sobre os tipos de lâmpadas e algumas de suas aplicações e também suas principais características, os dois principais grupos de lâmpadas que esta no desenvolver deste trabalho são basicamente:

• Lâmpadas Incandescentes, que funcionam através da passagem da corrente elétrica por um filamento de tungstênio.

*Lâmpadas de Descarga, que funcionam através de uma descarga elétrica entre os eletrodos que leva os componentes internos do tubo de descarga a produzirem luz.

LÂMPADAS

combinação, associada à corrente térmica dentro da lâmpada, faz com que as partículas se depositem de volta no filamento, criando assim o ciclo regenerativo do halogênio. Suas principais vantagens em relação às lâmpadas incandescentes são:

• luz mais branca, brilhante e uniforme durante toda vida;
• alta eficiência energética, ou seja, mais luz com potência igual ou menor;
• vida útil mais longa (entre 2 e 4 mil horas);
• menores dimensões.

LÂMPADAS DICRÓICAS

As mais conhecidas do grupo das halógenas, tendem a gerar ainda mais calor, devido a sua compactação. Os fabricantes de ponta desenvolveram um sistema de rebatimento onde o vidro frontal filtra o componente infravermelho e a própria superfície dicróica permite a passagem do calor para o forro, evitando sua propagação para o ambiente. Mas isso não é comum a qualquer tipo de dicróica. Em geral, são lâmpadas diferenciadas, desenvolvidas por fabricantes que investem neste tipo de tecnologia.

LÂMPADAS FLUORESCENTES

As lâmpadas fluorescentes funcionam de modo semelhante aos tubos de descarga de gás néon, possuem um par de eletrodos em cada extremo. Os elétrons são emitidos de um eletrodo por meio de uma sobretensão.

O tubo de vidro é coberto com um material à base de fósforo, este, quando excitado com radiação ultravioleta gerada pela ionização dos gases,

geralmente vapor de mercúrio, produz luz visível. Os equipamentos auxiliares das lâmpadas fluorescentes são o reator e o arrancador (starter). Os reatores, que geralmente são bobinas enroladas em um núcleo de ferro, têm duas funções: Produzir a sobretensão no momento do desligamento do arrancador e limitar corrente. No momento em que se dá a condução do gás, tudo se passa como se houvesse um curto- circuito, pois a resistência elétrica passa a ser quase nula, porém neste momento o reator age como uma reatância, limitando a corrente. Os reatores podem ser simples ou duplos, de alto ou baixo fator de potência e aumentam a carga das lâmpadas em cerca de 25%. O starter baseia-se no princípio do bimetal, isto é, um contato que no início do funcionamento está fechado mas que com o aquecimento da lâmina, abre o circuito, produzindo a sobretensão necessária para dar partida à lâmpada. Há reatores de partida rápida, isto é, que não necessitam de starter, pois no momento em que é ligado o circuito já se produz a tensão suficiente à partida da lâmpada. Ligado em Paralelo ao

arrancador, existe um capacitor,(reator) (ou condensador) cuja finalidade é a absorção das centelhas que se formam na partida,

evitando as interferências eletromagnéticas.

FLUORESCENTES COMPACTAS

Possuem a tecnologia e as características de uma lâmpada fluorescente tubular, porém com tamanhos reduzidos. São utilizadas para as mais variadas atividades, seja comercial, institucional ou residencial, com as seguintes vantagens:

• consumo de energia 80% menor;
• durabilidade 10 vezes maior;
• design moderno, leve e compacto;
  • aquecem menos o ambiente, representando forte redução na carga térmica das grandes instalações;
• excelente reprodução de cores, com índice de 85%;

• MULTIVAPORES METÁLICOS - são lâmpadas que combinam iodetos metálicos, com altíssima eficiência energética, excelente reprodução de cor, longa durabilidade e baixa carga térmica. Sua luz é muito branca e brilhante. Tem versões de alta potência (para grandes áreas, têm índice de reprodução de cor de até 90%, eficiência energética de até 100lm/W e temperatura de cor de 4. a 6.000K, em vários formatos) e de baixa potência (de 70 a 400W, formato tubular com diversas bases, apresentando alta eficiência, ótima reprodução de cor, vida útil longa e baixa carga térmica);
• VAPOR DE SÓDIO - com eficiência energética de até 130lm/W, de longa durabilidade, é a mais econômica fonte de luz. Com formatos tubulares e elipsoidais, emitem luz branca dourada e são utilizadas em locais onde a reprodução de cor não é um fato importante, como em estradas, portos, ferrovias e estacionamentos;
• VAPOR DE SÓDIO BRANCA - seu diferencial é a emissão de luz branca, decorrente da combinação dos vapores de sódio e gás xênon, resultando numa luz brilhante como as halógenas ou com aparência de cor das incandescentes. Acionadas por reatores eletrônicos, podem ter, através de chaveamento, a temperatura de cor alterada de 2.600 para 3.000K ou vice versa. Com excelente reprodução de cor, são utilizadas em áreas comerciais, hotéis, exposições, edifícios históricos, teatros, stands, etc.;
• VAPOR DE MERCÚRIO - com aparência branca azulada, eficiência de até 55lm/W e potências de 80 a 1.000W. Uma vez iniciado o arco entre um dos eletrodos principais e o eletrodo auxiliar, o vapor de mercúrio contido no tubo vaporiza-se, propiciando um meio condutor favorável. Assim, entre os eletrodos principais se forma um arco, produzindo-se energia luminosa em escala visível, pois o vapor de mercúrio encontra-se em alta pressão.

O tempo de partida de uma lâmpada de vapor de mercúrio é de cerca de oito minutos, suficientes para que o mercúrio se vaporize, enquanto que na fluorescente comum é de poucos segundos. A lâmpada a vapor de mercúrio é utilizada em larga escala na iluminação de ruas, jardins públicos, postos de gasolina, campos de futebol entre outros lugares.

• LÂMPADAS MISTAS - Estas lâmpadas, ao mesmo tempo incandescentes e a vapor de mercúrio, são constituídas de um tubo descarga de mercúrio, ligada em série com um filamento de tungstênio. Este filamento, além de funcionar como fonte de luz, age como resistência, limitando a corrente da lâmpada. Têm duas grandes vantagens sobre as lâmpadas de vapor de mercúrio comum: Não necessitam de reator e podem ser aplicadas simplesmente substituindo a lâmpada incandescente sem necessitar adaptação. O seu campo de aplicação é semelhante ao das lâmpadas a vapor de mercúrio, ou seja, iluminação de ruas, jardins, armazéns, garagens e postos de gasolina. No início do funcionamento é acesso o filamento incandescente e aos poucos o mercúrio é vaporizado, iniciando-se o processo da iluminação por meio do vapor de mercúrio. A luz possui uma coloração branco-azulada, agradável a visão e de ampla aplicação em espaços exteriores.

LÉD

As lâmpadas hoje utilizadas em todas as residências e empresas são c onstruídas no interior de invólucros de vidro. Nas lâmpadas incandescentes o invólucro mantém o vácuo para que um filamento fique incandescente sem se queimar, emitindo luz e muito calor. Nas

muito quentes. Além disso, eles são iluminados somente pelo movimento de elétrons em um

material semicondutor, e duram tanto quanto um transistor padrão.

Os LEDs têm muitas vantagens sobre lâmpadas incandescentes convencionais. Uma delas é que eles não têm um filamento que se queime e durarão muito mais tempo. Além disso, seus pequenos bulbos de plástico os tornam muito mais duráveis. Eles também cabem mais facilmente nos modernos circuitos elétricos.

Mas a principal vantagem é a eficiência. Em uma lâmpada incandescente convencional, o processo de produção de luz envolve a geração de muito calor (o filamento deve ser aquecido). Isso é energia totalmente desperdiçada. A menos que você use lâmpadas como aquecedor, porque uma enorme porção de eletricidade disponível não está indo para a produção de luz visível. LEDs geram pouco calor. Uma porcentagem muito mais alta de energia elétrica está indo diretamente para a geração de luz, o que diminui a demanda de eletricidade consideravelmente.

Até recentemente, os LEDs eram muito caros para serem usados na maioria das aplicações de iluminação, porque eles são feitos com material semicondutor avançado. Entretanto, o preço de dispositivos semicondutores tem caído na última década, tornando os LEDs uma opção de iluminação mais viável para uma grande variedade de situações. Embora inicialmente eles possam ser mais caros que as luzes incandescentes, seu custo mais baixo ao longo do tempo de uso faz deles uma melhor aquisição. No futuro, os diodos terão um papel ainda mais importante no mundo da tecnologia.

LÂMPADAS ESPECIAIS

• Lâmpadas de infravermelhos (aquecimento)

• Lâmpadas de tonalidades especiais, com substâncias fluorescentes diversas (decoração, publicidade)
• Lâmpadas UVA (solários)
• Lâmpadas UV (medicina e industria: endurecimento de plásticos e resinas, polimerização)
• Lâmpadas de luz negra (análise de materiais, efeitos de luz)
• Lâmpadas germicidas e de ozono - radiação uvc (industria farmacêutica, climatização)
• Lâmpadas indicadoras (painéis de sinaléticos, lanternas de bolso, aviso em aparelhagem)

LÂMPADAS DE INDUÇÃO

As lâmpadas fluorescentes de indução são inovações tecnológicas. O princípio de funcionamento delas é a excitação do mercúrio e dos gases nobres que ficam no interior dela. Essa excitação se faz, por causa de um campo magnético oscilante de altíssima freqüência. A lâmpada de indução, não é nada mais do que uma lâmpada fluorescente sem eletrodos internos, sendo apenas constituída de uma ampola de mercúrio e bobinas internas que excitam o mercúrio. Além destas características, nada difere esta lâmpada de uma lâmpada fluorescente comum, exceto a sua vida útil, que é de 100.000 horas, ou seja, mais de 10 anos.

LÂMPADAS NEON

COMCLUSÃO

Conclui-se que a variedade de lâmpadas existentes no mercado é enorme, cada tipo de aplicação, cada tipo de ambiente como, escritórios, salas de aula, estradas publicas, salões, etc. tem uma lâmpada especifica, de acordo com a necessidade de iluminação, muito se estuda para ter uma lâmpada que sege econômica e que tenha uma vida útil boa, e também um custo beneficio, sem perder a iluminação, podemos classificar as lâmpadas em dois grupos principais, lâmpadas incandescentes e lâmpadas de descarga.