TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas

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1 Lâmpadas Ewaldo Luiz de Mattos Mehl Universidade Federal do Paraná Departamento de Engenharia Elétrica Lâmpadas Lâmpadas Incandescentes Lâmpadas para Iluminação Pública e para Grandes Ambientes Medições no Laboratório Medições no Centro Politécnico Lâmpadas para Iluminação de Interiores Medições no Laboratório Visita ao Laboratório de Luminotécnica do LACTEC 1

2 Lâmpadas Charles Brush 1870: Lâmpadas a arco 2

3 TE067 Lâmpadas Incandescentes 1879 Thomas Alva Edison: Lâmpada Elétrica Lâmpadas Incandescentes 1882: T. A. Edison: Edison Electric Illuminating Company of New York Sistema de Distribuição em Corrente Contínua Tensão = 110 V Cabos Subterrâneos Central geradora a carvão Início: 59 casas em Manhattan 3

4 Lâmpadas Incandescentes - Evolução 1878 Swan (UK): filamento de algodão carbonizado: 13,5 horas 1879 Edison (EUA): filamento de bambu carbonizado: 40 horas 1880 Edison: patente da lâmpada elétrica e início da produção industrial: 1200 horas 1891 Fundação da fábrica Philips-Lampenfabrik na Holanda 1903 Willis Whitnew (EUA): filamento de carbono revestido com metal 1906 Fundação da OSRAM na Alemanha (1920: Siemens + AEG) 1906 Sándor Just & Ferenc Hanaman (Hungria) começam a produzir lâmpadas com filamento de tungstênio empresa Egyesült Izzó, posteriormente TUNGSRAM 1907 A empresa Siemens começa a produzir lâmpadas com filamento de tungstênio na Alemanha 1910 William David Coolidge (General Electric Research Laboratory) inventa um método para produzir filamentos de tungstênio 1936 Introdução dos filamentos espiralados de tungstênio (GE) 4

5 Lâmpadas Incandescentes DESVANTAGENS Baixa eficiência luminosa: tip. 10 lm/w Tempo de vida curto: tip horas (tipos especiais: 3000 horas) Elevado aquecimento VANTAGENS Boa reprodução de cor. Baixo custo de produção: tecnologia amplamente dominada e livre de royalties - produção em fábricas com baixa sofisticação técnica Preço de comercialização baixíssimo: é lâmpada mais indicada quando o seu uso é eventual As lâmpadas fabricadas com filamento reforçado são resistentes às vibrações (uso automotivo náutico caminhões tratores). Não possuem em sua composição substâncias nocivas ao ambiente (vidro, bronze fosforoso, baquelite, alumínio, tungstênio) descarte ambiental seguro. TE067 Lâmpadas para Iluminação Pública e para Grandes Ambientes Lâmpadas à Vapor de Mercúrio Lâmpadas de Lâmpadas Mistas Descarga Gasosa de Lâmpadas à Vapor Metálico (Metal Halide) Alta Pressão Lâmpadas à Vapor de Sódio de Alta Pressão Eletrodo Tubo de contenção do arco elétrico Arco Elétrico Hg ou amálgama (Hg+Metal) Fonte CA Reator 5

6 TE067 Lâmpadas Lâmpadas de Vapor de Mercúrio 1821 Humphry Davy: descarga luminosa em um tubo contendo mercúrio J.T. Way: Lâmpada a arco com um eletrodo de mercúrio instalação em uma ponte em Londres 1901 Peter Cooper-Hewitt: produção industrial de lâmpadas com mercúrio líquido nos EUA 1932 GE (UK): Osira 6

7 Lâmpadas de Vapor de Mercúrio Tubo de descarga de quartzo Formação de arco elétrico entre o eletrodo de partida (auxiliar) e o eletrodo principal, formando vapor de mercúrio e ionização de gás, até estabilização Há necessidade de reator Eficiência luminosa: 50 lm/watt Vida útil aproximada: horas Lâmpadas de Vapor de Mercúrio 7

8 Lâmpadas Mistas Tubo de arco de vapor de mercúrio em série com filamento incandescente de tungstênio: produção de fluxo luminoso e estabilização Não há necessidade de reator Eficiência luminosa: 25 lm/watt Vida útil aproximada: 6000 horas Lâmpadas de Vapor Metálico Semelhante a construção da lâmpada de mercúrio Contém aditivos de iodeto de índio, tálio e sódio, melhorando eficácia e reprodução de cores, em relação com as lâmpadas de Vapor de Mercúrio Há necessidade de reator e ignitor Eficiência luminosa: 80 lm/watt Vida útil aproximada: horas 8

9 Lâmpadas de Vapor Metálico Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão Tubo de descarga de óxido de alumínio translúcido (material cerâmico), resistente à atividade química do vapor de sódio Há necessidade de reator e ignitor Eficiência luminosa: 120 lm/watt Vida útil aproximada: horas 9

10 Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão 10

11 Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão Lâmpadas de Vapor Metálico Nova iluminação no Largo da Ordem Curitiba -PR 11

12 Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão Lâmpadas de Vapor Metálico Rua XV de Novembro Curitiba, PR 12

13 Lâmpadas de Vapor Metálico Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão Características Halógena MISTA MERCÚRIO ALTA PRESSÃO VAPOR METÁLICO SÓDIO ALTA PRESSÃO Fluxo luminoso 5100 a 3100 a 2000 a a 3300 a [lm] Eficácia [lm/w] a a a a 130 Potências usuais 160 a 160 a 500 [W] a a a 1000 Reprodução de Excelente a Excelente Moderada Moderada cor boa Pobre Reator Não tem Não tem Sim Sim Sim Ignitor separado Starter/ignitor Não tem Não tem Não tem Ignitor ou incorporado à lâmpada Temperatura de 2700 a Cor [K] Reignição [min] Zero <1 Vida Útil [horas] a

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