SENAI - Laranjeiras 14/01/2013 GRANDEZAS LUMINOTÉCNICAS FUNDAMENTAIS. Luminotécnica 40h. Fluxo Luminoso. Alguns níveis padronizados de Iluminância

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1 SENAI - Laranjeiras Luminotécnica 40h GRANDEZAS LUMINOTÉCNICAS FUNDAMENTAIS Fluxo Luminoso ( ) É a potência de radiação total emitida por uma fonte de luz e avaliada pelo olho humano Unidade: LUMEN (lm) Fluxo Luminoso Intensidade Luminosa (I) É a potência de radiação visível disponível em uma certa direção. Unidade: CANDELA (cd) Curva de Distribuição de Intensidade Luminosa Curva, que representa a variação da intensidade luminosa de uma fonte, segundo um plano passando pelo centro, em função da direção. Iluminância (E) É uma medida para a luz incidente em uma superfície. Unidade: LUX (lx) LUX = lúmen / m 2 Alguns níveis padronizados de Iluminância MÍNIMO PARA CIRCULAÇÃO: 20 LUX no plano horizontal MÍNIMO PARA ÁREAS DE TRABALHO INTERNAS: Iluminação vertical de 100 LUX e horizontal de 200 LUX ÓTIMO PARA ÁREAS DE TRABALHOS INTERNAS: Entre 1000 e 2000 LUX TAREFAS VISUAIS DIFÍCEIS: De 2000 A LUX LOJAS CONVENCIONAIS: 300 LUX no plano horizontal LOJAS DE AUTO-SERVIÇO: 500 LUX no plano horizontal SUPERMERCADOS: 750 LUX no plano horizontal CINEMAS SALA ESPERA: 150 LUX no plano horizontal 1 m 2 1 Lux HOTEIS COZINHA: 500 LUX no plano horizontal 1

2 LUMENS POR WATTS - lm / w INCANDESCENTE HALÓGEN AS MISTA - HWL VAPOR DE MERCÚRIO - HQL FLUORESCENTE COMUM FLUORESCENTE COMPAC TA VAPOR METÁLICO - HQI FLUORESCENTE LUMILUX VAPOR DE SÓDIO 14/01/2013 Luminância (L) É uma medida de sensação de claridade que o olho percebe da superfície. Unidade: CANDELA/M 2 (cd/m 2 ) RENDIMENTO OU EFICIÊNCIA LUMINOSA: - É a relação entre o fluxo luminoso total emitido por uma fonte e a potência elétrica da fonte. EX.: Uma lâmpada Incandescente de Potência 100 Watts apresenta fluxo luminoso de 1480 Lumens. Uma Lâmpada Fluorescente de Potência 40 Watts apresenta fluxo luminoso de 2800 Lumens. A lâmpada que apresenta melhor rendimento será: Rendimento Incandescente: 1480 / 100 = 14,80 Lumens por Watt. Rendimento Fluorescente: 2800 / 40 = 70 Lumens por Watt. Melhor Rendimento será para Lâmpada Fluorescente EFICIÊNCIA LUMINOSA MÉDIA DAS LÂMPADAS MAIS EMPREGADAS a a a a a a a a a 140 Vamos praticar? Coloque as letras corretas nas afirmações abaixo: A. Fluxo luminoso ( ) B. Iluminância (E) C. Candela D. Lux ( ) É uma medida para a luz incidente em uma superfície. ( ) É a potência de radiação total emitida por uma fonte de luz e avaliada pelo olho humano. ( ) É a unidade da potência de radiação visível disponível em uma certa direção. ( ) É a unidade da medida para a luz incidente em uma superfície. Vamos praticar? Coloque as letras corretas nas afirmações abaixo: A. Fluxo luminoso ( ) B. Iluminância (E) C. Candela D. Lux (B) É uma medida para a luz incidente em uma superfície. (A) É a potência de radiação total emitida por uma fonte de luz e avaliada pelo olho humano. (C) É a unidade da potência de radiação visível disponível em uma certa direção. (D) É a unidade da medida para a luz incidente em uma superfície. Tipos de Lâmpadas Quantas lâmpadas existem hoje em dia no mercado? Aproximadamente modelos!!! 2

3 Tipos de Lâmpadas Tipos de Soquete Princípios de operação e sua relação com a natureza. Incandescência: Lâmpadas incandescentes > Luz do sol (Incandescentes e Halógenas) Descarga: Lâmpadas de descarga > Raios (Alta e baixa pressão, vapores metálicos e fluorescentes.) Luminescência: LEDs > Vagalume (Luz no estado sólido) Incandescentes Link: As incandescentes têm duas divisões: lâmpadas comuns e lâmpadas com gás halógeno. As incandescentes possuem uma excelente reprodução de cores. Ou seja, as incandescentes são fieis na reprodução das cores. Uma incandescente comum é a mais antiga fonte de luz artificial elétrica e custa aproximadamente R$ 1,70 no mercado do Rio de Janeiro. São as lâmpadas mais usadas, até os dias atuais, na iluminação de residências. Possui uma eficiência luminosa muito baixa, com uma media de 12 lumens por watts. Apenas 10% da energia elétrica consumida são transformadas em luz visível, sendo os outros 90% transformados em calor. Seu custo é bem baixo e sua vida também. A vida útil está em cerca de horas. Em grandes ambientes com teto baixo e frequentados por muitas pessoas, seu uso deve ser pensado e repensado com todo cuidado, porque além de desperdiçar energia na iluminação, vai colaborar para sobrecarregar a carga térmica no ambiente, acarretando mais gastos com ar condicionado. O uso em sensores de presença deve ser de até 3 minutos. Isto gera uma economia entre 85% e 90%. Incandescentes O coração da lâmpada incandescente é um fino fio metálico enrolado em hélice, denominado FILAMENTO. Quando uma corrente elétrica passa através do filamento ele se aquece e emite "luz visível". Este processo é denominado incandescência. Quase todos os filamentos são feitos de tungstênio, devido ao seu alto ponto de fusão. Quanto mais enroladas e próximas estas espirais, mais calor estará sendo concentrado no filamento. Quanto maior o calor, mais luz será produzida. Os filamentos são geralmente espiralados mais de 800 vezes e, frequentemente, espiralados sobre si mesmos. É o que se chama de filamento "duplo espiral" ou "coiled-coil". 3

4 LÂMPADAS ACESAS 14/01/2013 Tipos de montagem dos filamentos A eficiência luminosa de uma lâmpada é similar a eficiência de um automóvel. Mas, em lugar de quilômetros por litro, a eficiência da lâmpada é medida em lumens por watt ou L/W. Lumens é a medida da luz emitida. Watts é a medida da potência elétrica aplicada. Quanto mais lumens a lâmpada produz para cada watt aplicado, maior será sua eficiência. Como os gastos com energia são de longe a maior porção do custo da iluminação, melhor eficiência significará menores custos de operação. SERVIÇO GERAL Mínimo de suportes. Em geral, filamento de espira dupla. SERVIÇO VIBRAÇÃO Mais suportes. Em geral, filamento de espira simples. SERVIÇO PESADO Muito mais suportes. Baixa eficiência luminosa. Vantagens Quanto maior a temperatura do filamento, mais lumens por watt (LPW) o filamento emite.. Maior número de espirais no filamento, aumenta a eficiência da lâmpada pela concentração do calor. A temperatura do filamento é afetada por vários fatores, inclusive a forma do filamento e a quantidade de suportes. Os suportes, que mantém o filamento no seu lugar, diminuem a eficiência da lâmpada, porque conduzem o calor para fora do filamento. Para cada tipo de aplicação as lâmpadas são projetadas com o menor número possível de suportes necessários. Assim, lâmpadas incandescentes de uso geral utilizam poucos ou nenhum suporte, enquanto que lâmpadas sujeitas a vibração e/ou serviço pesado devem usar um maior número de suportes. Simples de Usar: Você simplesmente rosqueia a lâmpada no soquete (não exige equipamento auxiliar). Baixo Custo Inicial: É o tipo mais barato em termos de custo da lâmpada em si e da luminária. Acendimento Imediato: Não necessita de tempo de aquecimento. Excelente Controle Ótico: A incandescente é uma fonte de luz pontual e, assim, é fácil de direcionar e focalizar, sendo ideal para uso em trilhos, para aplicação em tetos e iluminação de destaque. Luz Variável: Lâmpadas incandescentes podem ser controladas para produzir qualquer intensidade de luz desde zero até sua potência máxima, com o uso de "dimmers". Flexibilidade: Disponíveis em mais configurações que qualquer outro tipo de lâmpada, incluindo diferentes formatos, tipos de refletores, potências e cores. Também operam em uma grande variedade de tensões. Desvantagens Curva de Mortalidade Alto Custo de Operação: É a lâmpada de menor eficiência luminosa (LPW). Principalmente devido ao custo da energia, sua operação pode custar de 2 a 5 vezes mais do que a de uma fluorescente ou HQI. Sensível a Choques e Vibrações: O filamento poderá ser reforçado por suportes, entretanto estes reduzem a eficiência luminosa da lâmpada. Sensível a Variação de Tensão: Mesmo pequenas variações de tensão podem afetar o desempenho da lâmpada e o custo de operação (Exemplo: Se você usar uma lâmpada de 127V num circuito de 120V a eficiência da lâmpada diminuirá sensivelmente). A Vida Mediana Nominal é o ponto onde 50% das lâmpadas testadas queimam e 50% permanecem acesas PERCENTUAL DA VIDA DE PROJETO 4

5 Custo x Vida Depreciação CUSTO = LÂMPADA + ENERGIA + MANUTENÇÃO Devido a evaporação do filamento a potência diminui e o bulbo escurece, resultando na diminuição do Fluxo Luminoso e da Eficiência Luminosa. TEMPERATURA DE COR das lâmpadas de : - Serviço Geral, em torno de K. - Fotografia, cerca de K e por este motivo sua luz é mais Branca. AZUL PÁLIDO 8000 K BRANCO 5000 K Curva Espectral É contínua, não existindo falhas. Emite todas as radiações do espectro visível, inclusive o ultravioleta mais próximo até a mais distante radiação infravermelha. Enfatiza as cores quentes e suaviza as cores frias. AMARELO 3000 K VERMELHO 800 K Temperaturas do Bulbo e da Base Modelos A alta temperatura do bulbo, geralmente, não afeta a vida da lâmpada. O filamento da lâmpada de 200W opera a cerca de C. Temperaturas máximas de segurança : Bulbo de vidro comum: Até 360 C. Bulbo de borosilicato: De 460 até 525 C. Cimento de base comum: Até 170 C. Cimento de silicone: Até 260 C. Cristal Indicadas para iluminação geral, predominantemente de uso residencial. Podem ser dimerizadas. Posição de funcionamento: qualquer. Utilizadas em: lustres, arandelas, plafonniers, abajures etc. Temperatura de cor: 2.700K Índice de reprodução de cor: 100 Tensão: 110/220V Potencia: 25,40,60 e 100W Vida média:1.000h 5

6 Refletora Lampada com tratamento espelhado no bulbo. Luz concentrada e com mais intensidade. Indicadas para iluminação de destaque. Podem ser dimerizadas. Posição de funcionamento: direcional. Utilizadas em: lustres, arandelas, spots, abajures etc. Temperatura de cor: 2.700K Índice de reprodução de cor: 100 Tensão: 110/220V Potencia: 40 e 60W Vida média:1.000h Soft / Leitosa As lâmpadas com acabamento sílico reduzem o ofuscamento e atenuam a formação de sombras, resultando em luz mais confortável, sendo ideal para iluminação geral e decorativa. Podem ser dimerizadas. Posição de funcionamento: qualquer. Utilizadas em: lustres, arandelas, plafonniers, abajures etc. Temperatura de cor: 2.700K Índice de reprodução de cor: 100 Tensão: 110/220V Potencia: 40,60 e 100W Vida média:1.000h Vela (velinha) Lâmpadas com dimensões reduzidas. Podem ser dimerizadas. Posição de funcionamento: qualquer. Utilizadas em: lustres, arandelas, abajures, geladeiras e fogões. Temperatura de cor: 2.700K Índice de reprodução de cor: 100 Tensão: 110/220V Potencia: 25 e 40W Vida média:1.000h Anti-inseto São lâmpadas incandescentes especiais com bulbo formato A55, revestido por uma cobertura interna especial que concentra a emissão da luz em uma faixa de radiação pouco visível aos insetos, proporcionando uma menor atração dos mesmos no local iluminado. São preenchidas com gás e possuem um filamento de tungstênio duplamente espiralado. Filamento Reforçado São lâmpadas incandescentes especiais. São preenchidas com gás e possuem um filamento de tungstênio duplamente espiralado reforçado. Baloon / Globolux 6

7 Vela IMPORTANTE Sairão do mercado. As lâmpadas incandescentes de uso geral com potências de 150 e 200 watts que não atenderem exigências mínimas de eficiência energética deixaram de ser produzidas e importadas no Brasil no último dia 30 de junho. Os fabricantes e importadores tem até o dia 31 de dezembro de 2012 para vender seus estoques. Já os atacadistas e varejistas têm prazo de um ano para cumprir a determinação. Com a medida, expressa na Portaria n 1007, de 31 de dezembro de 2010, o Ministério de Minas e Energia quer reduzir a quantidade de lâmpadas incandescentes e elevar a participação de unidades mais eficientes, como as fluorescentes compactas e as halógenas. A implementação das medidas de substituição das lâmpadas incandescentes é um processo gradativo. Tirar as de maior potência do mercado foi o primeiro passo. A produção de lâmpadas de 60, 75 e 100 watts será proibida em 30/06/2013, e a comercialização se encerra em 30/06/2014. Em junho de 2017, todas as potências estarão proibidas. Segundo dados da Secretaria de Planejamento e Desenvolvimento Energético do Ministério de Minas e Energia, uma lâmpada incandescente de 60W, que permaneça ligada 4 horas por dia, consome 7,2 kwh (quilowatts por hora) ao mês. Em comparação, uma lâmpada fluorescente compacta equivalente proporciona uma economia de 75%, ou seja, consome 1,8 kwh/mês. Esses resultados têm uma margem de variação em função da frequência de utilização e da potência de cada tipo de lâmpada. Estimativas do Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (Procel), também mostram o que aconteceria se todas as lâmpadas incandescentes em uso no setor residencial fossem substituídas simultaneamente por lâmpadas fluorescentes compactas. A economia resultante seria de aproximadamente 5,5 bilhões de kwh por ano, o que equivale ao consumo anual de todo o Distrito Federal, onde vivem 2,5 milhões de habitantes com uma das maiores rendas per capita do país. Esta economia poderia chegar a até 10 bilhões de kwh por ano, em 2030, de acordo com as projeções de crescimento do País. Como Trocar Lampadas Incandescentes. 7

8 Verdadeiro (V) ou Falso (F). (F) As lâmpadas incandescentes enfatizam as cores frias e suavizam as cores quentes. (F) Em geral, as lâmpadas incandescentes não emitem ultra-violeta (F) A lâmpada com temperatura de cor de 3000 K é uma fonte de luz mais branca do que a lâmpada de 3400 K. (V) Todos os comprimentos de onda estão presentes na faixa de emissão das lâmpadas incandescentes, mas não em quantidades iguais. (F)As curvas espectrais das lâmpadas incandescentes mostram que a distribuição de energia através do espectro visível não é uniforme. Esta energia é relativamente pequena na extremidade vermelha do espectro, aumentando até seu ponto máximo na extremidade azul. Verdadeiro (V) ou Falso (F). (F) As lâmpadas incandescentes enfatizam as cores frias e suavizam as cores quentes. (F) Em geral, as lâmpadas incandescentes não emitem ultra-violeta (F) A lâmpada com temperatura de cor de 3000 K é uma fonte de luz mais branca do que a lâmpada de 3400 K. (V) Todos os comprimentos de onda estão presentes na faixa de emissão das lâmpadas incandescentes, mas não em quantidades iguais. (F)As curvas espectrais das lâmpadas incandescentes mostram que a distribuição de energia através do espectro visível não é uniforme. Esta energia é relativamente pequena na extremidade vermelha do espectro, aumentando até seu ponto máximo na extremidade azul. Verdadeiro (V) ou Falso (F). A vida média esperada de uma lâmpada é... ( ) O ponto no qual 50% das lâmpadas testadas falham. ( ) Medida em horas de operação. Verdadeiro (V) ou Falso (F). A vida média esperada de uma lâmpada é... (V) O ponto no qual 50% das lâmpadas testadas falham. (V) Medida em horas de operação. Incandescente Halógenas Por volta de 1960 descobriram-se processos para evitar o enegrecimento da ampola, eliminando-se o depósito de tungsténio no vidro através da adição de um halógeno ao gás de enchimento. As lâmpadas de halogêneo contem assim iodo, flúor ou bromo adicionado ao gás normal, e funcionam sob o principio do ciclo de halogêneo regenerativo, para evitar o escurecimento. O tungsténio vaporizado halogêneo, sob a forma de gás. Esse gás por efeito das correntes de convecção aproxima-se do filamento, sendo decomposto pela alta temperatura do mesmo em tungsténio que se volta a depositar no mesmo halógeno que continua no ciclo regenerativo. O invólucro da lâmpada é feito de quartzo especial, resistentes as altas temperaturas necessárias ao funcionamento do ciclo de haloógeno. São muito menores em tamanho do que as lâmpadas incandescentes normais, sendo normalmente usadas em instalações com projetores de vários tipos, e fontes de luz para automóveis. As lâmpadas halógenas custam aproximadamente R$ 4,90 no mercado carioca. Gera maior calor que a incandescente comum devido ao seu tamanho mais compacto. Isto pode até chegar a queimar a pele quando em contato com o corpo físico da lâmpada, ou seja, nunca troque a lâmpada sem que ela tenha esfriado. Nunca toque no bulbo com seu dedo, mesmo como ela fria. Se isto ocorrer limpe o bulbo com um pano levemente com álcool. As lâmpadas de gás halógeno possuem algumas vantagens adicionais. Luz mais branca (3.100 K) e uniforme. Permitem uma perfeita reprodução de cores. São compactas e, portanto adequadas a montagem de área comercial de exposição e na decoração em geral. Sua vida útil esta na média de horas. Cada lâmpada halógena tem sua base em formatos diferenciados. Facho concentrado e calorimetria específica. As dicróicas custam cerca de R$ 3,20 no mercado do Rio de Janeiro. Esta lâmpada é a mais fria das incandescentes, pois tem na sua engenharia a função de colocar 80% do calor para trás do refletor dicróico. Evidente que 100% de radiação UV vai para frente. As lâmpadas com lentes/filtros UV STOP filtram em 5% a emissão desta UV para o ambiente. O seu refletor tem a capacidade de concentrar o facho luminoso. Talvez esteja aí a coisa do calor em excesso gerado pela dicróica. Ela não foi feita para embutir. Para embutir existe a dicróica ALU. Mas se não há como fazer, não se esqueça de observar se há ventilação no lugar onde a lâmpada dicróica vai ficar embutida. Tem uma vida útil de cerca de horas. Sugiro o uso de lâmpadas com lente frontal baseada no filtro UV STOP, altamente recomendado no caso de a lâmpada ser colocada em locais de permanência de transeuntes. Possuem bases especificas para cada tipo de lâmpada. Utilizam transformadores eletrônicos ou eletromagnéticos. O uso do dimmer tem que ser observado, pois o gás halógeno tem seu ciclo que não deve ser quebrado. A diminuição da intensidade luminosa pode fazer com que este ciclo não aconteça de forma segura e assim diminuir a vida útil projetada para a lâmpada. 8

9 As lâmpadas halógenas vieram para dar mais brilho e teatralidade na iluminação, com ela podemos criar cenários diferentes, de acordo com nosso humor, a decoração e o clima. Lâmpadas halógenas têm o mesmo principio das lâmpadas incandescentes; porém, são mais elaboradas, tem uma luz mais brilhante, eficiência energética, maior vida útil (variando entre 2000 e 4000 horas), menores dimensões e proporcionam vários efeitos de iluminação. Tem o IRC (Índice de Reprodução de Cor) de 100%, significa uma luz mais real, com a luz que obtemos com o sol. Com essa finalidade fica mais fácil identificar as cores reais de quadros, pinturas de paredes, roupas e objetos. Essas lâmpadas tem maior uso nos embutido para gesso, spots e luminárias de mesa. Utilizadas principalmente em iluminação decorativa e de destaque, as lâmpadas halógenas realçam cores, objetos e obras de arte com maior eficiência (economia de energia) que as lâmpadas incandescentes comuns, em virtude de sua excelente reprodução de cor (100), luz elegante e vibrante. As lâmpadas halógenas podem ser consideradas incandescentes "melhoradas", pois duram mais que as incandescentes comuns. Para se ter uma idéia, uma incandescente dura em média um ano ou horas. Já as halógenas, duram em média de horas até ou horas. São um pouco mais eficientes ou econômicas que as incandescentes. Isto quer dizer que com uma quantidade de energia similar a de uma lâmpada incandescente, uma halógena gera um "pacote" de luz superior. As lâmpadas halógenas, em geral, permitem dimerização. Em virtude de sua construção, as halógenas são mais econômicas que as lâmpadas incandescentes, mas também geram calor, devido ao princípio que rege sua operação: a luz é gerada através de aquecimento. A corrente elétrica passa pelo filamento de tungstênio e, através do aquecimento deste filamento, gera-se luz. Todas as lâmpadas que obedecem a este princípio não são economizadora de energia. Consomem mais que as fluorescentes ou as de descarga. 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. A lâmpada dicróica é principalmente usada nos projetos de interiores, mas devemos preferir sempre as lâmpadas 12V, ou seja, com uso de transformador. Assim estaremos garantindo melhor vida útil para seu material elétrico, pois a energia chega primeiramente no transformador e posteriormente na lâmpada. Pois a tensão de rede é sempre instável e sofrer variações. Devemos estar atentos também aos graus de abertura das lâmpadas, pois cada uma tem um efeito diferente, algumas das angulações são: 8, 24 e 40 graus. Irá usa-lo de 8 graus quando for para marcar uma parede que tenha textura, pedras ou outro tipo de revestimento, ou mesmo em uma parede lisa onde queres apenas marcar com pequeno facho de luz. Mas se for para iluminar quadros, dê preferência para as de 40 graus, elas tem luz de destaque, mas deixa-o de forma mais homogênea, e um detalhe muito importante, use um filtro fosco, para deixar a luz mais limpa. O filtro é um disco de vidro redondo, com o mesmo diâmetro da lâmpada dicróica. Mitos e verdades sobre as lâmpadas dicróicas É verdade que as dicróicas gastam muita energia? Sim. As dicróicas não são economizadoras. Gastam menos energia que as incandescentes, mas de qualquer forma, na relação lúmens x watt, são lâmpadas que não ultrapassam 30 lúmens por watt. Pode se utilizar dicróica para iluminação geral de ambientes? Só com dicróicas não é aconselhável. A iluminação dicróica funciona como uma complementação de uma iluminação geral. É verdade que as dicróicas viraram uma verdadeira coqueluche no início da década de 90? Sim. Na década de 90, o mercado estava praticamente limitado a uma tecnologia de lâmpadas incandescentes. Sendo assim, os fabricantes começaram a desenvolver tecnologias em lâmpadas de descarga, fluorescentes compactas e na própria lâmpada fluorescente tubular. Estas lâmpadas começaram a substituir a utilização de halógenas e dicróicas, principalmente em aplicações profissionais. As dicróicas queimam com muito mais freqüência que o estabelecido em seu tempo de vida útil? Não, se estivermos falando de lâmpadas de fabricantes sérios e confiáveis e sim, no caso de lâmpadas do mercado de baixa especificação. Quando se oferece ao consumidor uma lâmpada feita para durar 3 mil horas, é porque deve durar 3 mil horas - evidentemente, dentro das condições de ensaio estabelecidas em norma. É importante fazer a diferenciação entre vida útil e vida mediana. Vida mediana é o tempo necessário para que 50% de lâmpadas de um lote em teste tenham sua operação terminada. Está relacionada à sobrevivência de um lote de lâmpadas em teste. A vida útil está relacionada com a depreciação do fluxo luminoso ao longo do tempo de operação da lâmpada. Quando se fala em vida útil da dicróica, pode-se afirmar que ela tem uma vida muito boa. A depreciação da intensidade luminosa, ao longo do tempo, é muito tênue. Quando a questão é vida mediana, podemos estar falando entre e horas. Existem dicróicas "top" de especificação, que duram até horas, assim como também existem dicróicas de especificação menos exigente (residencial, por exemplo) que duram até horas. 9

10 "As lâmpadas dicróicas caracterizam-se por possuir um refletor de vidro multiespelhado que reflete apenas a luz, sendo 'transparente' ao calor. Isto faz com que elas tenham um facho de luz mais frio, possibilitando inúmeras aplicações onde se queira luz sem calor (museus, por exemplo). Além disso, estas lâmpadas têm uma ótica bastante precisa e dimensões reduzidas, o que as torna aplicáveis em locais onde não se tem altura para embutir aparelhos, mas necessita-se de alta qualidade e controle da iluminação. Vale lembrar que, embora a lâmpada possua um facho de luz bem definido, é necessário empregá-la em luminárias com controle antiofuscamento, regra que infelizmente nem sempre é observada. As dicróicas de nova geração possuem tratamentos especiais no refletor que mantêm a cor do facho de luz praticamente inalterada, ao contrário do que ocorria no passado. Gilberto Franco, Lighting Designer, Franco e Fortes Lighting Design 10

11 Outro aspecto importante das halógenas é sua diversidade de formatos, permitindo aplicações mais distintas e diferenciadas que as incandescentes comuns. Encontram-se disponíveis em formato palito (duplo contato), refletor parabólico (PAR), dicróico (a cápsula está alojada em um refletor dicróico), em refletor de alumínio (ALR111) e cápsulas (super compactas). Com exceção da lâmpada de duplo contato (palito) e das lâmpadas refletoras (PAR), as outras lâmpadas halógenas operam com tensão de 12V, necessitando de um transformador para interface com a rede de energia, que no Brasil pode ser 127V ou 220V. Recentemente, adicionalmente às lâmpadas palito e PAR, que estão disponíveis em 127V e 220V, os fabricantes introduziram cápsulas e dicróicas (base bi-pino e base E27) que podem ser conectadas diretamente à rede de energia, eliminando o transformador de interface, simplificando e beneficiando as aplicações residenciais ou comerciais. Devem ter: As lâmpadas Halógenas DEVEM ter: Proteção contra líquidos, quando em operação. Uso SOMENTE em luminárias projetadas para a alta temperatura requerida para operação e oferecer adequados recursos de proteção às pessoas e vizinhanças, porque estas lâmpadas geram intenso calor, são pressurizadas e se forem arranhadas ou danificadas, podem se despedaçar. Uma temperatura mínima de 250 Celsius na parede do bulbo para operação do Ciclo Halógeno. Removidas gorduras e marcas de dedos dos bulbos com um desengordurante antes de usá-las. Não devem ter: Ciclo regenerativo As lâmpadas Halógenas NÃO DEVEM ter: Operação acima da tensão de projeto. Operação próxima de substâncias ou materiais inflamáveis ou que são adversamente afetados pelo calor ou desidratação. A temperatura de base acima de 350 Celsius, porque acima deste ponto os contatos e a região do sêlo podem se deteriorar, causando a falha prematura da lâmpada. Acendimento em posição diferente da horizontal ± 4, porque isto pode causar o escurecimento do bulbo e eventualmente o seu estilhaçamento. Ao manusear as lâmpadas Halógenas, use apropriada proteção, inclusive para os olhos. A lâmpada halógena possui filamento incandescente, que fica dentro de uma cápsula halógena. Dentro desta cápsula, encontra-se um composto químico chamado halogênio. O filamento de tungstênio, quando aquece e gera luz, sofre um desgaste através do desprendimento de moléculas de tungstênio que saem do filamento. Este desgaste do filamento provoca a queima da lâmpada ao término de sua vida mediana. Na lâmpada halógena, a molécula de tungstênio se desprende do filamento, mas encontra moléculas do composto halógeno dentro da cápsula. Este composto faz com que esta molécula de tungstênio volte para o filamento incandescente. A partir daí, este filamento incandescente é reconstruído ou reconstituído ao longo da operação da lâmpada. Só que esta recomposição do filamento de tungstênio não é uniforme. Quando este filamento de tungstênio é recomposto pode cair no lugar onde o filamento está mais desgastado ou em um lugar onde não está desgastado. Este processo, denominado ciclo halógeno, aumenta a vida mediana em relação às lâmpadas incandescentes comuns. 11

12 Ciclo regenerativo 1. O filamento se volatiliza, desprendendo partícula em direção ao bulbo. 1. O filamento se volatiliza, desprendendo partícula em direção ao bulbo. 2. A partícula se combina com o halogênio. 1. O filamento se volatiliza, desprendendo partícula em direção ao bulbo. 2. A partícula se combina com o halogênio. 1. O filamento se volatiliza, desprendendo partícula em direção ao bulbo. 2. A partícula se combina com o halogênio. 3. A partícula, combinada com o halogênio, retorna para o filamento. 3. A partícula, combinada com o halogênio, retorna para o filamento. 4. O haleto se decompõe, depositando a partícula no filamento e liberando o gás de halogênio 1. O filamento se volatiliza, desprendendo partícula em direção ao bulbo. 2. A partícula se combina com o halogênio. Vantagens IRC = 100 (equivalente às incandescentes e à luz natural do sol) Temperatura de cor entre 2.800K e 3.100K (bastante agradável) Variedade de formatos (permite um amplo leque de aplicações) Durabilidade (no caso de aplicações residenciais, comparada à lâmpada incandescente). Uma lâmpada halógena dura em média de 2 a 5 anos, conforme o modelo utilizado e dentro de um tempo médio de utilização, enquanto que uma incandescente dura um ano apenas. 3. A partícula, combinada com o halogênio, retorna para o filamento. 4. O haleto se decompõe, depositando a partícula no filamento e liberando o gás de halogênio 12

13 Desvantagens Modelos Durabilidade (no caso de aplicações profissionais). Comparada a tecnologias mais novas como lâmpadas de descarga compactas ou fluorescentes compactas. Hoje existem lâmpadas fluorescentes e de descarga que duram 8, 9, 10 mil horas, oferecendo melhor relação custo x benefício na maior parte do casos. Não são economizadoras de energia. Embora consumam menos que as incandescentes, consomem muito mais que as compactas e as fluorescentes. Necessitam de transformador. Isso está sendo resolvido com as lâmpadas halógenas de ligação direta à rede. Combinado com a operação direta na rede, a disponibilização de dicróicas com base E-27 (mesma das incandescentes) torna sua manutenção e utilização ainda mais simples e atrativa para consumidores residenciais. Dicróica 51S Potências de 20W e 50W, Bases GU5.3 e GU4, vida mediana de 2000 horas e temperatura de cor 3000 K. Tem a versão mini-dicróica também com 20W ou de 35W. Dicróica Energy Saver Potência de 35W, base GU5,3, vida mediana de 5000 horas, temperatura de cor: 3000 K e intensidade luminosa constante durante toda a sua vida útil. A dicróica Energy Saver é a mais indicada tanto para uso comercial ou residêncial, quando se quer destacar algum objeto, quadro, roupa, etc. Além de economizar energia ela produz bem menos calor que uma dicróica comum. Dicróica Titan Potências: de 20W e 50W, base GU5,3. Lâmpadas com refletor dicróico mais resistente, que não se danifica ao longo do uso, garantindo uma luz constante e aparência de cor uniforme. Emissão de luz mais fria decorrente do refletor dicróico, que reduz em até 66% a radiação térmica emitida pela lâmpada. Possuem lente frontal protetora, assegurando a qualidade do refletor contra poeira e umidade. Utilizadas na iluminação de destaque, de objetos sensíveis ao calor, na iluminação em residências, hotéis, vitrines e halls. Atendem à norma IEC , permitindo o uso em luminárias abertas. Podem ser dimerizadas. Temperatura de cor: K. Índice de reprodução de cor: 100. Posição de funcionamento: universal. UV FILTER: bulbo de quartzo que filtra em até 5 vezes a radiação UV, evitando o desbotamento de cores. STAR LITE: tecnologia de baixa pressão, que permite o funcionamento sem lente frontal e em luminárias abertas. Dicróica ALU Potência de 50W, base GU5,3, vida mediana de 3000 horas e temperatura de cor 3000 K. Com refletor alumínio, bloqueia que a luz possa ir parte de trás. Indicado para locais com forro de gesso limitado, assim o calor vai somente para baixo. Indicado também para spost abertos em que a lâmpada fica aparente, pois se neste caso for usar os outros modelos de dicróica, a luz vai para a parte de trás e num efeito prismático e cores diferentes, que não é o mais indicado neste caso. Luminária Ya Ya Ho ( ) por Ingo Maurer. Fonte da imagem livro 1000 ligts. Essa luminária é um bom exemplo para especificar a lâmpada dicróica Alu, proporcionando assim o facho de luz somente para frente, uma vez que a lâmpada fica totalmente exposta no trilho. Dicróica Cool-Blue Potência de 50 W, base GU5.3, vida mediana de horas e temperatura de cor 4.500K Uso em joalherias, lojas de cerâmica, de vidro e galerias de arte, em lugares onde precise de fontes de luz fria. Tem acabamento fosco na parte de trás do refletor para uma luz mais difusa suave e sem ofuscamento na parte de trás. Com revestimento high-tech, que filtra da luz o componente vermelho quente. Isto resulta em uma luz halógena mais fria, com uma temperatura de cor de K, mais próxima da luz diurna natural. (fonte da descrição OSRAM) 13

14 Efeito da Lâmpada Dicróica Cool Blue em um objeto prata. A lâmpada da esquerda é de 3000K (amarelada) e da direita 4500K cool blue (branco). Nesta imagem podemos ver como a luz branca realça o objeto prata. Halopar 16 Potência: 50W, bases GU10 e GZ10, vida mediana de horas e temperatura de cor K.Esta lâmpada é indicada para luminárias onde não tem possibilidade do uso de transformador, é ligada diretamente na rede Standard MR16 Precise T ConstantColor Halopar 20, 30 e 38 Estas lâmpadas têm fácil encaixe com a base E27 (de rosca) convencional. Indicadas para iluminação dirigida e de destaque, devido ao controle de facho de luz. Podem ser usadas em área interna como iluminação de bancada; dentro do box do chuveiro; etc. Ou área externa como jardins em espetos. Lembrando que as luminárias devem ser blindadas ou protegidas, já que a lâmpada para ficar exposta deve ser selada a foco, como a Dichro. Potências de 50W, 75W e 90W, vida útil h e temperatura de cor: K. Exemplo de iluminação de jardim, onde pode-se especificar lâmpadas PAR para causar esse efeito. Haloline / Palito Potência entre 100W, 150W, 300W, 500W e 1000W, base R7s, vida mediana de h, temperatura de cor K. Também na versão Energy Saver. É mais conhecida como palito, para uso geral em luminárias para áreas internas e externas. Ajuda a realçar e enfatizar estrutura, colunas, fachadas, monumentos, lojas e vitrines. É conectada diretamente à rede sem auxílio de transformador. Halógena é muito usada em refletores e luminárias tipo plafon e arandelas que produzem iluminação indireta. 14

15 Exemplo de luminária com lâmpada halógena com efeito de luz indireta. Halostar / Bipino Potências de 20W, 35W e 65W, base GY6.35, vida mediana de 4000 horas e temperatura de cor 3000 K. Ideal para uso em lustres, candelabros, luminárias de leitura e luminárias de móveis. Halopin Potência de 33W, com Base G9, vida mediana de horas e temperatura de cor K. Não necessita de transformador, é uma lâmpada halógena compacta, permite que os designers desenvolvam luminárias pequenas e com uma boa fonte de luz. AR (Aluminum Reflector) A família das AR são as halógenas lâmpadas que deixam o ambiente mais cênico. Muito utilizada em obras de arte como esculturas devido ao facho de luz concentrado. As AR 48 podem as vezes substituir as dicróicas dependendo do efeito que se espera e tem o facho de luz bem concentrado. AR70 são mais usadas em pé-direito comum, enquanto as AR111 tem um bom desempenho em pé-direito alto. Um cuidado especial que temos que ter com essa lâmpada é de não colocar em cima de sofás ou cadeiras onde uma pessoa irá se sentar, pois as AR tem o refletor que joga o facho de luz e a concentração de calor toda para baixo. Todas as AR são 12V, com uso de transformador. AR 48 e 70 Potências entre 20W e 50W, bases BA15d e GY4, vida mediana de h, h e horas, temperatura de cor 3000 K. AR 48 tem angulação de 8graus, AR70 tem de 8 e de 24 graus. 15

16 AR 111 Potências de 35W e 65W, base G53, vida mediana de horas e temperatura de cor de K. Angulações de 4, 8 e 24graus. Exemplo de iluminação de destaque na mesa de centro. Para esse efeito a indicação é uma AR70 de 8 graus. Cuidado especial Procure não tocar no bulbo das lâmpadas halógenas sem utilização de luvas, pois o contato de gorduras e impurezas da própria pele em seu bulbo pode ocasionar diminuição sua vida útil da lâmpada. Caso ocorra acidentalmente limpe-a com um pano umedecido em álcool. 16

17 Baseado nas precauções para as lâmpadas halógenas, marque se as afirmativas abaixo são Verdadeiras (V) ou Falsas (F): ( ) As luminárias para lâmpadas halógenas devem ter adequados recursos de proteção. ( ) As lâmpadas halógenas podem operar com uma sobretensão máxima de 120%. Baseado nas precauções para as lâmpadas halógenas, marque se as afirmativas abaixo são Verdadeiras (V) ou Falsas (F): (V) As luminárias para lâmpadas halógenas devem ter adequados recursos de proteção. (F) As lâmpadas halógenas podem operar com uma sobretensão máxima de 120%. 17

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