Guía de iluminación profesional 2008

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guía de iluminación profesional 2008
Por jorge_082


Lecciones 1: luz y visión

El proceso de la visión
Para poder ver, debe haber luz, un objeto, un receptor (el ojo) y un decodificador (el cerebro). Los rayos de luz reflejados o transmitidos por el objeto cuyo brillo vemos estimulan a los receptores electroquímicos en el ojo que a su vez transmiten señales al cerebro en donde provocan la sensación de visión. El cerebro y el ojo coperan para transformar la energía radiante en la sensación de ver.

La luz y el ojo
La luz es energía electromagnética emitida en la porción visible del espectro. Si bien la luz resulta de la combinación de diferentes longitudes de onda de energía visible, el ojo responde a las longitudes de onda de energía electromagnética que están en el rango entre la radiación ultravioleta e infrarroja. El ojo es más sensible a la porción amarilla-verde del espectro.



Medición de la luz
La potencia luminosa de una fuente se mide en lúmenes (lm). La intensidad de la luz (intensidad luminosa) en una dirección determinada se mide en candelas (CD). La incidencia de la luz en una superficie se conoce como iluminancia y se mide en candelas-pie, en donde una candela-pie es la iluminación sobre una superficie a un pie de distancia desde una candela estándar (o un lumen por pie cuadrado).




luminosidad.

Para poder ver, debe haber luz, un objeto, un receptor (el ojo) y un decodificador (el cerebro). No vemos la iluminancia ni las candelas-pie, más bien vemos la luminosidad que resulta de la luz transmitida o reflejada por una superficie. Esta luminosidad se denomina luminancia y se mide en candelas por metro cuadrado (CD/m2). Siempre existe una interacción sustractiva entre una superficie y la luz que incide sobre ella, es decir, parte de la luz siempre se pierde debido a la absorción.



Campo visual
El campo visual es el área que ve el ojo. Normalmente se extiende 180 grados en el plano horizontal y 130 grados en el plano vertical.





Campo visual.

Los detalles más finos se ven en un área en la parte posterior del ojo conocida como fóvea. Los detalles se hacen gradualmente menos finos a medida que se aproximan al límite externo del campo visual, aunque el movimiento y los cambios en la luminosidad permanecen fácilmente discernibles incluso en la periferia.



Ajuste
El ajuste es el proceso mediante el cual el ojo ubica y enfoca un objeto. Entre más cerca esté el objeto, más convexo será el cristalino del ojo. Entre más lejano el objeto, más plano será el cristalino. Los lentes correctivos compensan la incapacidad de cambiar la forma lo suficiente para producir una visión clara.




adaptación.

La adaptación esta relacionada con el tamaño de la apertura de la pupila y la sensibilidad de la retina. La pupila del ojo se dilata más ante niveles bajos de luz y se reduce a medida que los niveles aumentan. Las sustancias fotoquímicas de la retina también experimentan un cambio. La adaptación de la luz a la oscuridad tarda más tiempo, como ocurre cuando entramos en un cine durante el día, que de la oscuridad a la luz.

Alcance visual el alcance de la experiencia visual abarca desde la luz de la luna (0.01 candelas-pie) hasta la luz solar de verano (10 000 candelas-pie). La mayor parte de los interiores comerciales están iluminados con 5 a 100 candelas-pie, dependiendo principalmente de las actividades que se realicen en el interior.

El ojo y la edad
Una visión veinte/veinte es lo que las personas de 20 años ven a una distancia de 20 pies (6 m). Los ojos sanos de una persona de 20 años se ajustan rápida y fácilmente a los cambios de brillo en el medio ambiente. A medida que se avanza en edad, los ojos pierden elasticidad y se reduce su capacidad de ajustarse fácilmente. La adaptación de un nivel de luz a otro dura más tiempo y el rango de sensibilidad disminuye drásticamente la capacidad para ver en niveles bajos de luz. Una persona de 60 años necesita diez veces más luz que una persona de 20 años con vista normal para realizar la misma actividad a la misma velocidad y con la misma precisión. Además, los ojos de mayor edad son afectados por el resplandor en un grado mucho mayor.

Factores de visibilidad los cuatro factores que juntos determinan la visibilidad son:

1. tamaño.
2. contraste.
3. luminancia.
4. tiempo.

Están interrelacionados y la mejoría de uno puede desencadenar problemas en otro.
1. Tamaño entre más grande o cercano un objeto, más fácil es verlo.

contraste

La diferencia entre la luminancia de un objeto y la de su fondo se llama contraste. Las letras negras en papel blanco son fáciles de leer porque el contraste se aproxima al 100%. Sin embargo, las letras grises con una reflectancia de sólo 40% sobre papel gris de 80% tendrán un contraste de sólo 50% y serán difíciles de ver. La visibilidad de un objeto de bajo contraste puede incrementarse cuando se agrega iluminación o color.



luminosidad
Para poder ver, debe haber luz, un objeto, un receptor (el ojo) y un decodificador (el cerebro). No vemos la iluminancia ni las candelas-pie, más bien vemos la luminosidad que resulta de la luz transmitida o reflejada por una superficie. Esta luminosidad se denomina luminancia y se mide en candelas por metro cuadrado (CD/m2). Siempre existe una interacción sustractiva entre una superficie y la luz que incide sobre ella, es decir, parte de la luz siempre se pierde debido a la absorción.



Tiempo
A menor visibilidad, más tiempo se necesita para ver los detalles. El tamaño pequeño, el bajo contraste y la baja iluminación aumentan el tiempo que se necesita. El factor tiempo es especialmente importante cuando hay movimiento involucrado, por ejemplo, al conducir. Con bajos niveles de luz, un objeto parece moverse más lentamente que con altos niveles de iluminación.

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lecciones 2: luz y color
Luz y color
El color es uno de los principales factores en el efecto emocional de cualquier espacio. Sin luz, no obstante, no hay color.

Hay dos aspectos del reconocimiento del color:
A) color de la fuente de luz que involucra la composición espectral de la luz que incide sobre un objecto.

B) color del objecto que involucra las características de reflectancia de un objeto. Básicamente, vemos el color porque un objeto refleja de manera selectiva una porción de la luz que incide sobre él.




color del objecto y color de la fuente de luz
Los colores de los objetos, es decir, los pigmentos, tintes o pinturas, funcionan como reflectores selectivos. Reflejan la luz de ese color. Como hemos aprendido, la luz blanca consiste en energía irradiada a través del espectro visible. Los colores complementarios como rojo/verde y azul/anaranjado pueden verse bajo ésta. Sin embargo, si una hoja verde que está sobre una manzana roja se ilumina solamente con longitudes de onda rojas de luz, la hoja parecería no tener color o ser negra. Si la manzana fuera iluminada solamente con luz verde, parecería ser negra pero la hoja se percibiría de color verde. Si un color no está en la fuente de luz, no puede verse en un objeto.


distribución de la potencia espectral
(dpe) la composición del color de cualquier fuente de luz puede dibujarse mediante la representación gráfica de la cantidad de potencia radiante en cada longitud de onda. Esto se conoce como curva de distribución de la potencia espectral. Cada fuente de luz puede describirse con precisión mediante su curva de dpe. Entre más alta sea la curva en cualquier punto, más potencia existe en la fuente de luz en esa longitud de onda. La curva mostrada para la luz solar del mediodía esta relativamente equilibrada con potencia en todas las longitudes de onda. Compare con la dpe del amanecer y la de un tragaluz (no directa del sol).




dpe y conversión del color
La curva de la dpe indica las propiedades de conversión de color de una fuente de luz. Una fuente con una gran cantidad de potencia radiante en luz roja y anaranjada acentuara esos colores. Una fuente abundante en azules y verdes los enfatizara. De manera similar, una fuente que es débil en un extremo del espectro de colores tendera a agrisar u opacar esos colores. Como vimos en 2-2, una fuente con un solo color, como rojo puro, revela sólo ese color y no otros.



Cromaticidad
La cromaticidad es el término técnico que sirve para describir el color de la luz. La curva espectral de luminosidad, aunque muy exacta en su análisis de la distribución lumínica, presenta inconvenientes en su descripción de la cromaticidad.

El diagrama de cromaticidad a la derecha, permite a las fuentes de luz describir sus coordinadas. También es conveniente, ya que todas las fuentes de luz son expuestas en una sola gráfica.




temperatura de color
Imaginen un metal calentado a alta temperatura: entre más elevado sea el calor al que está expuesto, mayor será su luminosidad (incandesencia). El metal cambiara de rojo vivo, a amarillo, a blanco conforme la temperatura vaya subiendo.

Esta es la idea básica que describe la temperatura del color. Sin embargo, nótese que para describir temperaturas de color cálidas se piensa en colores rojos y amarillos, cuando en realidad la incandescencia del metal es aún relativamente baja. Así mismo, cuando se menciona una temperatura de color fría es porque el metal (filamento del foco) ha sido expuesto a una fuente de calor tan alta, que su color es blanco. Esto puede resultar confuso.

La escala que se usa para medir la temperatura de color son los grados kelvin (k), la versión absoluta de la escala en grados centígrados.

Correlación de temperatura de color
Para calcular la temperatura de color de las fuentes de luz, usamos un modelo teórico llamado black body radiador (radio de cuerpos oscuros). Nótese que el br (black body radiator) es una fuente de espectro continuo con longitud de onda y poder radiante. La cromaticidad del br varía dependiendo la temperatura de color. Las fuentes incandescentes de color generalmente se encuentran entre los 2750 y 3200-k. Las lámparas fluorescentes y de aditivos metálicos resultan más difíciles de evaluar ya que, al no generar luz por incandesencia, no caen en la línea del br, y por lo tanto se miden por correlación de temperatura de color o ct.


indice de rendimiento de color (cri)
Podríamos medir el rendimiento de color de una fuente de luz por medio de la spd (dpe o distribución de la potencia espectral en español). Sin embargo, existe una manera más simple llamada índice de rendimiento de color o cri por sus siglas en inglés.

El cri de una fuente de luz compara el rendimiento de color de una fuente de luz del mismo color de temperatura.

Por definición, el br o cuerpo oscuro es una fuente de espectro completo, y su cri es de 100. Entre mayor sea el cri de una fuente de luz, más natural parecerán los colores expuestos a ésta. Nótese que por natural nos referimos a la luz solar. Debido a que los colores lucen diferentes dependiendo la luz a la que se encuentran expuestos, no podemos decir que sean colores verdaderos.

Las fuentes incandescentes de luz, tienen un cri de 100.

Las fuentes de luz fluorescentes no llegan al 100, pero se aproximan mucho, como veremos en los capítulos siguientes.




uso del IC y de la tc
Consideremos dos fuentes de luz con diferentes composiciones espectrales. Éstas pueden tener la misma temperatura del color y ambas pueden llamarse cálidas, pero convierten los colores en forma diferente. También, las fuentes con el mismo IC, pero diferentes tc convierten el color de manera diferente. Puesto que el IC de una fuente de luz depende de su temperatura del color, estas dos medidas del color de la fuente de luz necesitan usarse juntas.



Resumen
Sólo vemos el color de un objeto cuando ese color esta presente en la fuente de luz. La distribución de potencia espectral describe la composición del color de una fuente de luz y se expresa en grados kelvin.

La temperatura del color describe el color aparente de una fuente de luz blanca mediante la escala de kelvin cálido y frío son términos subjetivos para describir el color de la luz el índice de conversión de color describe que tan bien una fuente de luz humilde los colores en forma natura.

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lección 3 -fuentes de luz
Características de las fuentes de luz
Las lámparas de descarga de alta intensidad (hid) generan luz al excitar átomos de gas con un arco eléctrico, y emiten (descargan) radiación visible. El término hid incluye lámparas de haluro de metal, lámparas de mercurio y lámparas de sodio de alta presión, cada una de las cuales contiene una mezcla diferente de gas.

Cada familia de fuentes de luz tiene diferentes características en términos de:

1. potencia luminosa y eficacia.
2. duración de la lámpara.
3. color.
4. control óptico y reproducción de textura.
5. funcionamiento (variación en la potencia luminosa, balastras y transformadores, regulación de la intensidad y fijación)

produzca y eficacia
La potencia luminosa de las lámparas se mide en lúmenes. La capacidad en lúmenes de una lámpara nueva se llama potencia inicial. La potencia luminosa disminuye con el tiempo, lo cual se llama depreciación de lumen. La depreciación de lumen es baja en las fuentes incandescentes y es variable en las lámparas fluorescentes y hid.

La eficacia (también llamada eficacia luminosa) es la relación entre la potencia luminosa de las lámparas y la energía requerida para su funcionamiento. La eficacia se mide en lúmenes por vatio. Entre mayor sea la eficacia, mayor es la eficiencia energética de la fuente de luz, y su funcionamiento costara menos en el curso de su duración. Las lámparas incandescentes tiene una eficacia mucho menor que las lámparas fluorescentes o que las hid. Las fuentes hid ofrecen la más alta potencia luminosa en una lámpara individual.

Incandecente tungsteno fluorescente mercurial haluro de metal sodio de alta presión halógeno eficacia en lumen por vatio 15-22 18-33 50-100 50-63 70-110 65-140 duración nominal promedio (horas) 750-12000 2k-4000 7,500-24000 24000 o ms 5000-20000 16000-24000

duración nominal promedio
La duración de las lámparas se calcula en el punto en el cual el 50% de una muestra grande de lámparas ha fallado. Esto significa que la mitad de las lámparas fallan antes de la duración nominal promedio. Técnicamente, este promedio de denomina mediana. Las lámparas no fallan de manera proporcional en el curso de su duración. Comúnmente ocurren pocas fallas durante el 40% inicial de la duración, después del cual las fallas se aceleran. Esto se muestra en una curva de mortalidad común. Recuerde que la duración nominal promedio es simplemente eso, un promedio de una muestra grande de lámparas. La duración de una lámpara individual será diferente.



Color
Las lámparas incandescentes tienen un espectro continuo en todas las longitudes de onda visibles de energía, mientras que las fuentes de luz hid producen su energía visible en líneas o bandas. Generalmente las lámparas fluorescentes tienen una combinación de una banda continua de ambas. Los espectros continuos o de líneas completas producen menos distorsión del color de los objetos que los espectros de líneas discontinuas o de bandas.




propiedades ópticas
entre más cerca se aproxime una fuente de luz a un punto, es decir, entre más y compacta sea, mejor se puede controlar desde un punto de vista óptico. Entre más grande se convierta el elemento de iluminación, más difícil es controlar o redirigir la luz con reflectores o lentes. Las fuentes más compactas son, por supuesto, las lámparas.

Incandecentes. De éstas, las lámparas de halógeno tungsteno de bajo voltaje tienen el menor filamento, de aquí que sean las más adecuadas para el control óptico preciso.

Las lámparas fluorescentes son fuentes grandes y difusas que producen luz considerablemente más difícil de controlar que las fuentes incandescentes.

Algunas lámparas hid tienen tubos de arco compactos y protecciones de cristal transparente que permiten una aproximación del control óptico del de muchas lámparas incandescentes. Otras lámparas hid tienen bombillas grandes recubiertas de fósforo que son más difíciles de controlar.

características ópticas
Entre más sea la fuente direccional y entre más estrecho sea el haz luminoso, mayor será el contraste entre la sombra y la luz. Entre más grande sea la fuente de luz, menos direccional es y mayor es el número de ángulos a los que la luz incide sobre el objeto, lo cual atenúa el contraste. La bóveda celeste en un día nublado es la mayor fuente posible de luz ya que la luz del sol se encuentra difusa a una luminosidad relativamente uniforme en toda la extensión, lo cual borra las sombras.




operación
Las lámparas difieren drásticamente en características como voltajes diferentes, variación en la potencia luminosa y duración, y en el uso de equipos auxiliares. Todas éstas afectan la aplicabilidad de una fuente de luz para un uso particular. Usted aprenderá más de esto en las lecciones posteriores.

La potencia luminosa de las lámparas incandescentes varía según el voltaje que recibe la lámpara. A mayor voltaje, mayor potencia luminosa y menor duración.

La potencia luminosa de las lámparas fluorescentes depende de la temperatura ambiente: si la temperatura es muy elevada o muy baja, la potencia luminosa desciende por debajo de la capacidad en lúmenes. Las variaciones extremas en temperatura también afectan el color. El voltaje tiene poco efecto debido a la balastra. La duración de la lámpara depende del número de veces que es encendida.

La potencia luminosa y la duración de las lámparas hid varían poco con la temperatura o el voltaje. La posición de funcionamiento afecta la potencia luminosa de algunas lámparas.

Balastras y transformadores
Los dispositivos eléctricos auxiliares incluyen transformadores y balastras, los cuales controlan el voltaje y la corriente que recibe una lámpara. Excepto las lámparas fluorescentes con balastra propia, estos dispositivos se instalan en la pieza fija de iluminación o en un lugar distante como parte del circuito. Los dispositivos auxiliares deben ser generalmente compatibles con las lámparas que controlan. Esto es particularmente cierto para las balastras.

Las lámparas incandescentes de bajo voltaje requieren un transformador para reducir el voltaje del circuito eléctrico (ver la lección 5). Otras lámparas incandescentes funcionan sin dispositivos auxiliares. Las lámparas fluorescentes y las hid requieren balastras.




regulación de la intensidad e interrupción
Todos los tipos de fuentes de luz permiten la regulación de su intensidad, pero algunos son más sencillos y económicos de regular que otros.

Las lámparas incandescentes pueden regularse fácilmente con reguladores económicos (las lámparas de bajo voltaje requieren reguladores de intensidad especiales). La regulación de la intensidad generalmente prolonga la duración de las lámparas. El apagado y el encendido no afectan la duración de las lámparas incandescentes.

La mayoría de las lámparas fluorescentes también pueden ser reguladas. Éstas requieren balastras y reguladores de intensidad especiales. La regulación de las lámparas fluorescentes es cada vez más popular. Ésta no afecta la duración de las lámparas, pero la interrupción frecuente reduce la duración nominal promedio.

Algunas lámparas hid pueden regularse mediante un equipo costos o especializado. La regulación de la intensidad de las lámparas hid es muy poco frecuente. Las lámparas hid necesitan tiempo para calentarse y enfriarse con cada encendido y apagado, de manera que, la interrupción es un problema.

Regulación de la intensidad e interrupción
Todos los tipos de fuentes de luz permiten la regulación de su intensidad, pero algunos son más sencillos y económicos de regular que otros.

Las lámparas incandescentes pueden regularse fácilmente con reguladores económicos (las lámparas de bajo voltaje requieren reguladores de intensidad especiales). La regulación de la intensidad generalmente prolonga la duración de las lámparas. El apagado y el encendido no afectan la duración de las lámparas incandescentes.

La mayoría de las lámparas fluorescentes también pueden ser reguladas. Éstas requieren balastras y reguladores de intensidad especiales. La regulación de las lámparas fluorescentes es cada vez más popular. Ésta no afecta la duración de las lámparas, pero la interrupción frecuente reduce la duración nominal promedio.

Algunas lámparas hid pueden regularse mediante un equipo costos o especializado. La regulación de la intensidad de las lámparas hid es muy poco frecuente. Las lámparas hid necesitan tiempo para calentarse y enfriarse con cada encendido y apagado, de manera que, la interrupción es un problema.

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lección 4: lamparas incandescentes

terminología
Una lámpara incandescente consiste en un filamento (un alambre que se calienta y resplandece), un foco (una envoltura de cristal) y una base. Las designaciones de la lámpara consisten en el vataje, una letra que indica la forma y un diámetro del foco en octavos de pulgadas. Por ejemplo, una lámpara 150a21 es una foco con forma de a (arbitraria) estándar de 150 w que mide 21/8 o 2 5/8 en su parte más ancha. Los catálogos de lámparas también muestran la longitud general máxima, la longitud del centro de la luz y el diseño del filamento.



Acabados del foco
Los focos pueden ser transparentes, de interior escarchado o blanco suave (para modificar el brillo alto del filamento), o pueden tener un reflector interno para controlar la dirección de la luz. Se puede agregar color mediante el uso de cristal entintado, recubrimiento de esmalte o filtros de color fundido. También existen recubrimientos especiales para evitar que los focos se fragmenten cuando se rompen.




eficiencia
Dependiendo de su diseño, las lámparas incandescentes producen aproximadamente de 16 a 22 lúmenes por vatio. Las lámparas de mayor vataje son más eficientes que las de bajo vataje porque el filamento arde a mayor temperatura y por lo tanto con más brillo. Por ejemplo, una lámpara a19 de 100 w produce más luz (1710 lúmenes) que cuatro lámparas de 25 w (840 lúmenes), una lámpara a 21 de 150 w da más luz (2780 lúmenes) que dos lámparas de 75 w (2360 lúmenes), puesto que las lámparas reflectantes son direccionales, la potencia luminosa no es tan relevante como los lúmenes del haz, los cuales están determinados por la curva de distribución de intensidad lumínica que se trata en lecciones posteriores.

Depreciación de lumen de la lámpara:
A medida que el filamento arde, el tungsteno se evapora y se deposita dentro del foco, produciendo oscurecimiento del foco y reduciendo la transmisión de la luz a través de su pared. El oscurecimiento del foco es una indicación de que la lámpara se acerca al final de su vida útil.

Vida de la lámpara y potencia luminosa
Los fabricantes de lámparas pueden negociar potencia luminosa incandescente por vida útil o viceversa. Logran esto al aumentar el grosor del filamento.

La vida útil nominal de una lámpara común de 25 w es de 2500 horas (una combinación de intensidad muy baja y vida larga para una fuente incandescente). Por el contrario, en la lámpara a, la combinación favorece la potencia luminosa (2850 lúmenes) a expensas de una menor duración (750 horas). El voltaje real al que funciona la lámpara tiene un efecto importante sobre la eficiencia. La siguiente tabla ilustra la relación entre el vataje, la potencia luminosa y la vida útil.




efecto de la variación del voltaje
La mayoría de las lámparas se fabrican para 120 voltios. Cuando funcionan a bajo voltaje, la potencia luminosa disminuye y la vida útil se prolonga. Por ejemplo, la vida útil de una lámpara de servicio general se duplica cuando funciona a un voltaje 5% menor que el nominal. Sin embargo, la potencia luminosa disminuye aproximadamente 15%. El uso de lámparas de 130 v en circuitos de 120 v prolonga esencialmente la vida útil de las lámparas. El funcionamiento a mayor voltaje resulta en una luz más blanca de lo normal mientras que el funcionamiento a menor voltaje cambia el color de la luz más hacia el extremo rojo que resulta en una luz de tono anaranjado.

El uso de un reductor de iluminación tiene fundamentalmente el objetivo de reducir el voltaje suministrado a la lámpara. Si las lámparas funcionan a mayor voltaje que el nominal, ocurre lo contrario: más luz y menor vida útil. Excepto en circunstancias especiales, el funcionamiento a un voltaje mayor, con su menor vida útil, es indeseable.

Lámparas de servicio general
Las lámparas a de servicio general son las lámparas incandescentes más comúnmente usadas. Emiten luz en todas direcciones y se usan en lámparas empotradas dirigidas hacia abajo, y en muchas luminarias protegidas o enclaustradas decorativas o de servicio. Las lámparas de servicio general de base de tornillo medio están disponibles en 15 a 300 w y tienen una vida útil promedio que varía de 750 a 2500 horas. La mayoría de las lámparas de servicio general tienen un acabado interno escarchado. Sin embargo, las lámparas transparentes se usan en algunos sistemas ópticos sofisticados. Las lámparas blancas suaves se usan ampliamente en aplicaciones residenciales. El recubrimiento oscurece el filamento y causa difusión de la luz con pérdida mínima de la potencia luminosa.

Las lámparas decorativas se usan sin protección. Para fines estéticos están disponibles con muchas formas, bases, acabados y vatajes. Los focos transparentes proporcionan destellos festivos. Los focos escarchados crean un brillo suave.

Las lámparas a de servicio general tienen una temperatura del color de 2700 a 2800 °k, la mayoría de los tipos decorativos son ligeramente más cálidos en cuanto a color.

Lámparas reflectantes
Las lámparas incandescentes reflectantes tienen un recubrimiento interno reflector para controlar la luz. Las lámparas br, el y par tienen una vida útil promedio que varía entre 2000 y 4000 horas.




Las lámparas par (reflector aluminizado parabólico) ofrecen excelente control. Se fabrican en una serie de tamaños, vataje y patrones de rayos luminosos. Las lámparas par pueden usarse en exteriores sin protección porque están fabricadas con cristal duro que puede resistir condiciones ambientales adversas. Las lámparas de haz frío son lámparas par especiales que usan un recubrimiento dicroico en la porción reflectante del foco, el cual permite que el calor (energía invisible) pase hacia la parte posterior mientras dirige la luz (energía visible) para iluminar la actividad, proporcionando un haz frío de luz.

Lámparas de haz frío
Las lámparas de haz frío son lámparas par que usan un recubrimiento dicroico en la porción reflectante del foco, el cual permite que los rayos térmicos (energía invisible) pasen hacia la parte posterior mientras dirige los rayos de luz (energía visible) para iluminar la actividad, proporcionando un haz frío de luz. La tecnología dicroica también se usa en lámparas mr16 de bajo voltaje (siguiente lección).




lámparas de halógeno tungsteno
Las lámparas de halógeno tungsteno son los tipos más eficientes de fuentes de luz incandescente. Sus filamentos funcionan a temperaturas muy altas que requieren en algunos casos cristal de cuarzo y producen una luz blanca muy clara (cerca de 3000 °k). Puesto que algunas lámparas de halógeno tungsteno tienen filamentos más pequeños, son ideales para un control óptico preciso.

Funcionamiento el gas halógeno circunda al filamento y atrapa al tungsteno evaporado, y se deposita a sí mismo nuevamente en el filamento. Este ciclo de halógeno evita que el tungsteno se acumule en el cristal, lo cual asegura una buena producción de lúmenes y una mayor vida útil de la lámpara.




lámparas infrarrojas
Las lámparas infrarrojas redirigen parte de su radiación (de otra manera desperdiciada como calor) hacia el filamento. Esto resulta en mayor eficiencia (30 lúmenes por vatio en algunas lámparas). La tecnología infrarroja se usa en algunas lámparas de halógeno tungsteno par y t.

Lámparas para usos especiales las lámparas para servicio pesado y vibración están diseñadas con soportes adicionales para el filamento para resistir saltos, impactos y vibraciones con pérdida parcial de la potencia luminosa. Las lámparas de servicio prolongado y de larga vida útil tienen una vida útil promedio de 2500 o más horas y potencia luminosa reducida en comparación con las lámparas de servicio general normales. Use con las lámparas de larga vida útil el vataje inmediato superior para mantener un grado comparable de iluminación. Las lámparas de bajo voltaje funcionan con 6, 12 o algunas veces 24 voltios. Éstas se describen en la lección 5.

Ruido
Las lámparas de bajo voltaje producen cierto ruido. Los transformadores también pueden producir ruido, especialmente cuando se reduce su voltaje. El ruido puede ser perceptible en algunas situaciones, dependiendo de la combinación de lámpara y transformador. Los filtros de alta inductancia reducen considerablemente el ruido. La inaceptabilidad del ruido depende en gran medida de que tan crítica es la aplicación.

Las lámparas par36 múltiples que funcionan con un transformador magnético con su voltaje reducido, y cuando se usan en aplicaciones de unidades múltiples en un ambiente sumamente silencioso (por ejemplo, en una casa de campo) pueden producir un ruido perceptible. Este ruido puede ser una combinación del zumbido del filamento de la lámpara y del zumbido del transformador. Las mismas luminarias, cuando se usan en un ambiente concurrido de tienda departamental, probablemente se consideran totalmente inaudibles.

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lección 5: lamparas de bajo voltaj.

introducción
La mayoría de las lámparas de bajo voltaje para uso arquitectónico están diseñadas para funcionar a 12 voltios, un voltaje mucho menor que los 120 o 277 voltios normalmente usados en los circuitos de iluminación. Esto resulta en que el filamento de la lámpara de determinado vataje puede ser mucho menor para un vataje dado. La clave de la eficiencia de la iluminación de bajo voltaje es el tamaño pequeño del filamento en la lámpara, ya que permite controlar mejor la luz en luminarias de menor tamaño. El efecto combinado es realmente impresionante.




tipos de lámparas de bajo voltaje
La mayoría de las lámparas de bajo voltaje están fabricadas con la tecnología de tungsteno para aprovechar las ventajas del filamento compacto, alta eficiencia, vida útil prolongada y mantenimiento de la luminosidad. Las lámparas de bajo voltaje requieren un transformador para reducir el alto voltaje del circuito al voltaje de diseño de la lámpara, comúnmente de 12 voltios. Hay cuatro familias básicas de lámparas de bajo voltaje: Mental Ray, par, de reflector de aluminio y de capsula.




lámparas mr las lámparas mr11 y mr16 son lámparas de halógeno tungsteno reflectantes. Éstas son particularmente eficientes para acentuar la iluminación. Las lámparas mr16 son las más populares de todas las lámparas de bajo voltaje. Existe un rango de patrones de haces de 7 a 75 grados, y un rango de vatajes de 20 a 75 w.







lámparas par
Las lámparas par36 de bajo voltaje incluyen las populares par36 y par56 y 64 de mayor voltaje. Las lámparas par de bajo voltaje están fabricadas con cristal prensado de haz sellado. El reflector de cristal aluminizado concentra el haz, una tapa para el resplandor obstruye la luz dispersa proveniente del filamento, y la lente de cristal determina el patrón del haz, desde un punto muy estrecho hasta una inundación bastante amplía.







lámparas de reflector de aluminio
Las lámparas de reflector de aluminio son lámparas de halógeno tungsteno reflectantes fabricadas con metal. Las dos lámparas de reflector de aluminio más populares son la ar70 y la ar111 y contienen una protección para el destello sobre el filamento, lo cual produce un haz bien controlado. Las lámparas ar70 de 20 a 75 w tienen una base tipo tal. Las lámparas ar111 de 75 a 100 w tienen terminales de tornillo. Ambas lámparas necesitan una cubierta de cristal.

Los tamaños de estas lámparas están expresados en milímetros, no en octavos de pulgada. La lámpara ar70 mide 3/4 más que las lámparas mr16, la lámpara ar111 es casi del mismo tamaño que la par36. Ninguna de estas lámparas es intercambiable.







lámparas de cápsula
Las lámparas de capsula son una fuente de bajo voltaje no reflectante. La mayoría de las lámparas de capsula son de halógeno tungsteno, como la t4, con una potencia de hasta 75 w. Todas requieren una cubierta protectora de cristal.

Estas lámparas se usan comúnmente en jardinería o en sistemas lineales a escala o para iluminación debajo de gabinetes.







color
Las lámparas de halógeno son especialmente eficientes para la iluminación de aparadores de cristal, joyería y alimentos, mientras que las lámparas comunes de bajo voltaje tienen un color más apto para combinarse con las lámparas incandescentes de línea en restaurantes y áreas de estancia. Existen filtros de color para la mayoría de las luminarias de bajo voltaje y proporcionan una amplia serie de efectos visuales. Salvo algunas excepciones, las lámparas de bajo voltaje par36 son de filamento ordinario. Estas lámparas tienen un color de alguna forma más cálido, aproximadamente de 2800 °k.


transformadores
Las lámparas de bajo voltaje generalmente funcionan en luminarias que contienen un transformador. El transformador reduce el voltaje de la línea (por lo general de 120 voltios) al voltaje menor que requieren las lámparas (con frecuencia 12 voltios). Los transformadores son magnéticos o electrónicos. Las ventajas de los transformadores magnéticos son su confiabilidad, su menor coste y su compatibilidad con los reductores de voltaje de carga inductiva.

Los transformadores electrónicos son cada vez más populares. Sus principales beneficios son su pequeño tamaño, su peso ligero y su mayor eficiencia. Requieren reductores de voltaje especiales fabricados específicamente para transformadores electrónicos. Los transformadores pueden ser integrales, instalados dentro de la luminaria, o remotos, dando servicio a varias luminarias conectadas juntas. Los transformadores integrales generalmente funcionan con una lámpara sencilla de bajo voltaje, mientras que los remotos generalmente manejan muchas lámparas (común en jardinería y sistemas de iluminación lineales y de cable).







voltaje
La vida útil efectiva de las lámparas depende del voltaje real que alcance el transformador.

El voltaje de salida, a su vez, varía con el vataje de la lámpara usada, a mayor vataje, menor la salida de voltaje real del transformador. Si el voltaje hacia la lámpara es mayor que el nominal, la vida útil de ésta será menor.

Por lo tanto, los transformadores de marca están fabricados para optimizar el funcionamiento de ciertos rangos de vatajes: de 20 a 50 w o de 42 a 75 w. Los transformadores están afinados de manera que, la lámpara con el voltaje más bajo detecte el voltaje nominal y la de más alto voltaje detecte el voltaje ligeramente reducido, lo cual prolonga la vida útil de las lámparas.

El uso de lámparas por debajo del rango recomendado reduce su vida útil. Las lámparas tipo reflector teatral par36 (25 w, par36) tienen un voltaje nominal de 5.5 voltios (en lugar de 12 voltios), por lo tanto, la luminaria que utilizan estas lámparas debe estar provista de un transformador capaz de producir 5.5 voltios.

Redución del voltaje la reducción del voltaje puede realzar el efecto de la iluminación de bajo voltaje, especialmente en los lugares donde se desea lograr una atmósfera especial o diversos escenarios. Igual que con otras lámparas incandescentes, la reducción del voltaje produce colores cálidos de la luz y prolonga la vida útil de la lámpara.

La reducción del voltaje de las luminarias de bajo voltaje se logra mejor con transformadores magnéticos y reductores de voltaje clasificados para bajo voltaje magnético o cargas inductivas.

El voltaje de los transformadores electrónicos puede reducirse mediante reductores de bajo voltaje electrónicos, los cuáles son más costos os y manejan menos voltaje.



Sin embargo, la reducción del voltaje del equipo de bajo voltaje y de línea puede realizarse mediante reductores de bajo voltaje, pero los transformadores magnéticos y electrónicos no deben ser controlados por el mismo reductor de voltaje. Existen otras limitaciones que deben tenerse en cuenta, consulte la lección acerca de controles.

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lección 6: lamparas fluorescentes.

formas, tamaños y vatajes
Actualmente las lámparas fluorescentes se fabrican en diversas formas, tamaños y vatajes. Las lámparas fluorescentes pueden ser lineales, en forma de u, circulares o cuadradas, y varían en longitud de 6 a 96 pulgadas. El rango de vataje de las lámparas fluorescentes estándar puede variar de 7 a 215 w.




componentes de las lámparas
Una lámpara fluorescente consiste en un tubo de cristal recubierto con fósforo (material fluorescente) en la parte interna en donde existe una cantidad de mercurio, gas inerte y un electrodo en cada extremo. La corriente eléctrica que fluye de un electrodo al otro crea un arco que excita al mercurio y produce principalmente radiación ultravioleta (UV) no visible, la cual a su vez excita al fósforo para producir luz visible.




características funcionales
El fósforo es la sustancia química que aparece como polvo blanco dentro del tubo. Cuando es excitado por la radiación ultravioleta, el fósforo produce luz visible. La combinación de fósforo determina la cromaticidad o blancura de la luz.



Designaciones de las lámparas
Igual que en las lámparas incandescentes, el vataje nominal de la lámpara (exclusiva de los vatios de la balastra), la forma y el diámetro se indican como sigue:
Ejemplo -f32t8
F = fluorescente; 32 = vatios; = forma tubular; 8 = diámetro en octavos de pulgada.

La información adicional que sigue a la nomenclatura indica la temperatura del color y el IC (índice de conversión del color).

Ejemplo f32t8/830 8 = 80 + IC; 30 = 3000k (temperatura del color).

Los fabricantes de lámparas difieren en cuanto a las designaciones estándar de las lámparas. Las lámparas descritas a continuación tienen las mismas características, pero las designaciones son exclusivas para sus respectivos productos.

Por ejemplo: ge = f32t8/spx30 Philips = f32t8/tl830 osram = fo32/830


equipo auxiliar
Las lámparas fluorescentes son fuentes de luz de descarga, e igual que todas las lámparas de descarga requieren una balastra. La balastra proporciona el voltaje necesario y estabiliza la corriente durante el funcionamiento. Las balastras también consumen energía que debe tomarse en cuenta al determinar la eficiencia de un sistema de iluminación en particular. Las balastras deben coincidir con las características eléctricas de las lámparas para que funcionen correctamente (es decir, con el tipo de lámpara, vataje y voltaje de la línea). Para lograr la precisión en el cálculo de la eficiencia de las lámparas, los vatios de la balastra deben sumarse a los de la lámpara.

Características de rendimiento
Depreciación de lumen de la lámpara (dll): puesto que las lámparas fluorescentes se deprecian rápidamente durante las primeras 100 horas, la evaluación definitiva de los niveles de candelas-pie debe hacerse solamente después de que las lámparas estén aclimatadas, es decir, que se hayan encendido por lo menos 100 horas. Los valores de lúmenes iniciales se publican después de las primeras 100 horas de servicio.

Vida útil nominal promedio: generalmente la vida útil nominal promedio de una f32t8 es de 20 000 horas, con base en tres horas por encendido. Entre menos encendidos, mayor vida útil.

Efecto de la variación de temperatura: las lámparas fluorescentes son sensibles a la temperatura ambiente. La potencia lumínica cambia cuando la temperatura de la pared del foco de una lámpara es superior o inferior a la temperatura óptima de funcionamiento (100 o f). Cuando la temperatura ambiente esinferior a 50 grados fahrenheit, se necesitan balastras de baja temperatura para encender la lámpara.

Lámparas fluorescentes compactas
Las lámparas fluorescentes compactas se fabrican en una amplia serie de temperaturas del color, de 2700 a 5000 °k. Tienen excelentes propiedades de conversión del color y existen en una serie de tamaños, formas y vatajes. Además, la disponibilidad creciente de luminarias diseñadas para las lámparas fluorescentes compactas para construcción y remodelación significa que pueden cumplir con casi cualquier requerimiento de aplicación.




bases de lámparas fluorescentes compactas
Las lámparas de doble clavija y tubo doble de diámetro t-4 tienen un apagador integrado en la base del enchufe de la lámpara. Funcionan con balastras de Reactor de bajo coste, están disponibles con vatajes de 5 a 13 w y pueden usarse en sistemas modulares y especializados.

Las lámparas de doble clavija y tubo cuádruple de diámetro t-4 y t5 tienen un apagador integrado en la base del enchufe de la lámpara. Funcionan con balastras de Reactor de bajo coste, están disponibles con vatajes de 5 a 13 w y pueden usarse en sistemas modulares y especializados.

Las lámparas de tubo doble y tubo cuádruple de diámetro t-4 y t-5 se fabrican en versiones de cuatro clavijas que no contienen un apagador en la base de la lámpara. Estas lámparas están diseñadas principalmente para usarse con balastras electrónicas. El voltaje de las lámparas de cuatro clavijas puede reducirse cuando se usan con balastras de reducción de voltaje.




condiciones que afectan el rendimiento de las lámparas fluorescentes compacta
Es importante saber que el ambiente de laboratorio en el que se mide la potencia luminosa es muy diferente al de las condiciones reales. Dos condiciones que, afectan significativamente el desempeño de las lámparas fluorescentes compactas son la temperatura y la posición de funcionamiento de la lámpara.

Si bien las lámparas fluorescentes producen lúmenes nominales a 25 °c (77 °f) con la base de la lámpara hacia arriba, su potencia luminosa desciende a un 80% de la potencia nominal a 50 °c (122 °f). En las aplicaciones donde se instalan lámparas fluorescentes compactas en luminarias de poco volumen con escasa circulación de aire (como las lámparas dirigidas hacia abajo con lentes), el usuario debe prever que la temperatura ambiente estará entre 40 y 50 °c (104 a 122 °f). Esto reducirá la potencia luminosa de la lámpara. Algunas lámparas fluorescentes compactas usan una amalgama de mercurio que actúa como esponja para suministrar o absorber la cantidad de mercurio en la lámpara cuando ocurre un cambio en la temperatura ambiente.

Nota: las más recientes tecnologías de iluminación se explicaran por separado.

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lección 7: tecnología de balastros.

balastras fluorescentes
Todas las lámparas de descarga de gas, incluyendo las lámparas fluorescentes, necesitan una balastra para funcionar. La balastra proporciona un alto voltaje inicial para comenzar la descarga, y luego limita rápidamente la corriente de la lámpara para soportar en forma segura esta descarga. Las balastras están diseñadas para funcionar en forma óptima con tipos específicos de lámparas, sin embargo, algunas pueden funcionar adecuadamente con más de un tipo. En estos casos, el funcionamiento óptimo de las balastras no se logra generalmente en todas las condiciones. Las condiciones no óptimas pueden afectar las características de encendido, la potencia luminosa y la vida útil de las lámparas.




tipo de circuito y modo de funcionamiento
Las balastras fluorescentes se fabrican para los tres tipos principales de lámparas fluorescentes: de encendido con pre-calentamiento, de encendido rápido y de encendido instantáneo.

En el encendido con pre-calentamiento, los electrodos de la lámpara se calientan antes de iniciar la descarga. Un interruptor de arranque se cierra y permite que la corriente fluya a través de cada electrodo. El interruptor de arranque se enfría rápidamente, abre el interruptor y activa el voltaje de alimentación a través del tubo del arco, iniciando así la descarga. Durante el funcionamiento no se aplica ninguna energía auxiliar a través de los electrodos. En el encendido rápido, los electrodos de la lámpara se calientan antes y durante el funcionamiento. El transformador de la balastra tiene dos devanados secundarios especiales para proporcionar el voltaje adecuando a los electrodos.

En el encendido instantáneo, los electrodos de la lámpara no se calientan antes del funcionamiento, en lugar de ello, la balastra suministra un voltaje más alto en relación al voltaje del encendido con pre-calentamiento y del encendido rápido para iniciar la descarga a través de los electrodos sin calentar.

Eficiencia energética
Hay tres métodos principales para mejorar la eficiencia de los sistemas lámpara-balastra: reducir las pérdidas de la balastra, operar la lámpara o lámparas a alta frecuencia, y reducir las pérdidas atribuibles a los electrodos de la lámpara.

Las balastras nuevas de mayor eficiencia energética (tanto magnéticas como electrónicas) involucran uno o más de estos métodos para mejorar la eficiencia del sistema lámpara-balastra. La sustitución de conductores de cobre por aluminio y el uso de componentes magnéticos de más alto grado han reducido las pérdidas en las balastras magnéticas.

Las pérdidas en las balastras también pueden reducirse al usar una sola balastra para el servicio de tres o cuatro lámparas en lugar de sólo una o dos. El diseño cuidadoso de circuitos aumenta la eficiencia de las balastras electrónicas. También, las balastras electrónicas, que convierten la frecuencia normal de 60 Hz en una frecuencia más alta de 20 Khz, hacen funcionar con más eficiencia a las lámparas fluorescentes.




factor de balastra
El factor de balastra es la medida de la potencia luminosa real para una lámpara específica en una balastra comercial en relación con la producción de lúmenes nominal para la misma lámpara medida en una balastra de referencia en condiciones de prueba bajo la norma ansi (al aire libre a 25 °c [77 °f]). Esta información está disponible en toda la literatura de los fabricantes de balastras.




eficiencia del sistema lámpara-balastra
La eficiencia de los sistemas fluorescentes depende de la combinación lámpara-balastra. De igual forma, la tecnología de las balastras afecta la eficiencia de la lámpara, la misma lámpara funcionara de manera diferente con una balastra magnética que con una electrónica. La eficiencia de un sistema lámpara-balastra puede calcularse con la siguiente fórmula:



factor de potencia
Pel factor de potencia indica la eficiencia con la que se utiliza la generación y la distribución de potencia. Por definición, es la relación de la potencia real a la potencia aparente suministrada a cualquier sistema eléctrico en donde la potencia real son los vatios de entrada (medidos con un vatímetro) y la potencia aparente es el producto del número de voltios multiplicado por el número de amperios suministrados por la línea eléctrica.

Las balastras pueden ser de factor de potencia bajo o de factor de potencia alto. Las balastras de factor de potencia bajo (40 a 50%) requieren más corriente y consecuentemente cables de mayor calibre o menos luminarias por circuito. Las balastras de factor de potencia alto (90 a 95%) permiten usar cables de menor calibre o más luminarias por circuito.

Las balastras de factor de potencia alto se especifican normalmente para instalaciones comerciales debido a su bajo consumo de corriente. Las balastras de factor de potencia bajo se usan comúnmente en residencias debido a su bajo coste inicial.

Balastras electrónicas
Las balastras electrónicas de alta frecuencia aumentan la eficiencia de los sistemas, lo cual produce mayor eficiencia energética y menores costos de servicio. Las balastras electrónicas reciben una potencia de alimentación de 60 Hz (120 o 277 voltios) y la convierten en alta frecuencia (20 a 40 Khz). Las lámparas fluorescentes funcionan con mayor eficiencia con balastras electrónicas que con magnéticas. El funcionamiento a altas frecuencias de las balastras electrónicas reduce las pérdidas finales, lo cual resulta en un aumento de la eficiencia del sistema del 15 al 20%.

Electrónico vs magnético.




balastras de interruptor de cátodo (híbridas)
Las balastras magnéticas de eficiencia energética de interruptor de electrodo o cátodo tienen un circuito electrónico que interrumpe el voltaje hacia los calentadores de los electrodos en las lámparas fluorescentes de encendido rápido una vez que las lámparas se han encendido y están funcionando. Éstas se llaman algunas veces balastras híbridas debido al circuito electrónico de interrupción. No deben confundirse con las balastras electrónicas que funcionan con lámparas a alta frecuencia. Las balastras de interruptor de calentadores son económicamente eficientes y de eficiencia energética. Sólo deben usarse con lámparas de encendido rápido. Además, se debe evitar usarlas en aplicaciones de reducción del voltaje.


balastras electrónicas de redución del voltaje y de potencia ajustable
Las balastras electrónicas de reducción del voltaje permiten controlar de manera continua la potencia luminosa de una lámpara en un rango de aproximadamente 10 a 100% de la potencia luminosa total. Una señal de bajo voltaje (generalmente entre 0 y 10 voltios) hacia el circuito de salida de la balastra modifica la corriente hacia la lámpara. Las balastras electrónicas de reducción de voltaje tienen circuitos de retroalimentación que mantienen el voltaje de los electrodos cuando se reduce la corriente de la lámpara. Esto permite reducir el voltaje de la lámpara en un amplio rango sin reducir su vida útil.


ruido audible
Una característica de las balastras electromagnéticas de núcleo de hierro que funcionan a 60 Hz es la producción de ruido audible. Esto se debe a la vibración de las láminaciones de acero. Las mejores balastras se fabrican con materiales de alta calidad y mano de obra para reducir el ruido. El ruido se clasifica como a, b, c o d en orden decreciente de preferencia. Las balastras clasificadas con ruido a son las menos ruidosas. Las balastras clasificadas como d son las que producen más ruido. Todas las balastras electrónicas están clasificadas como a.




distorsión armónica total (thd)
La distorsión armónica esta presente en la mayoría de los equipos eléctricos y electrónicos. La thd es la medida de la distorsión creada cuando un sistema toma corriente de la línea eléctrica. La corriente debe tomarse a la frecuencia fundamental (60 Hz en Norteamérica) o también combinada con corrientes armónicas que son múltiplos de la fundamental, es decir, 180 Hz, 300 Hz y 420 Hz (tercera, quinta y séptima armónica, y así sucesivamente). El número de la thd representa el valor efectivo de todas las corrientes armónicas acumuladas, comparado con el valor de la corriente fundamental. Por ejemplo, una TDH del 20% significa que la corriente armónica es igual al 20% de la corriente fundamental total. La norma ansi c82.11 requiere que la thd máxima de las balastras electrónicas no sea mayor de 32%.

Balastras de descarga de alta intensidad (hid)
Las lámparas hid requieren balastras para regular la corriente y suministrar el voltaje adecuando al arco. Las lámparas grandes de haluro metálico tienen un electrodo de encendido integrado dentro de la lámpara para iniciar el arco. Las lámparas pequeñas de haluro metálico y las lámparas de sodio de alta presión no contienen electrodos de encendido sino un impulso de alto voltaje que asociado con la balastra proporciona estas condiciones de inicio. Éste algunas veces se denomina impulso de encendido.


Las balastras para las lámparas hid pueden estar integradas en el cuerpo de las luminarias como núcleo y bobina o encerrados en su propio compartimiento metálico. Esto resulta útil cuando se prefiere que la balastra esté separada de la caja.

Actualmente hay algunas balastras electrónicas disponibles para lámparas hid. Su principal beneficio es el manejo más preciso del vataje del tubo del arco de la lámpara durante la vida útil, esto resulta en un color más consistente y vida útil prolongada de la lámpara. Salvo algunas excepciones, el funcionamiento a alta frecuencia no incrementa la eficiencia de las lámparas hid.

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lección 8: control de la luz.

La luz viaja en línea recta hasta que choca con una superficie, entonces es modificada mediante reflexión, transmisión, refracción o absorción. Otras posibles modificaciones como polarización, difracción o interferencia, que pueden ocurrir, son de menor importancia para el diseño de las luminarias. Lo que es importante en una luminaria es que dirija la luz de la lámpara hacia un lugar donde se desea y la mantenga fuera de un lugar donde no se dese.




reflexión
La luz puede ser controlada o redirigida según dese el diseñador de la luminaria mediante el uso de uno de los siguientes principios o de una combinación de ellos.

Reflexión especular: la reflexión especular resulta de una superficie brillante y altamente pulida o de espejo. Un haz de luz se refleja a un ángulo igual al ángulo de incidencia, es decir, el ángulo de incidencia equivale al ángulo de reflexión. Entre máses una fuente, más se aproxima a la fuente puntual teórica, y más preciso es el control del haz reflejado.




reflexión dispersa
La reflexión dispersa descompone un haz de luz en la dirección general del ángulo de reflexión, dispersándola en parte debido a las pequeñas variaciones de la superficie reflectora. Algunas veces los reflectores especulares se hacen asperos para proporcionar un grado ligero de difusión a fin de lograr un efecto luminoso más tenue o para ocultar estriaciones del filamento.




reflexión difusa
La reflexión difusa se caracteriza porque la luz sale de la superficie en todas direcciones como ocurre en el yeso o en la pintura blanca plana.




control del haz
Los reflectores controlan con frecuencia la dirección de la luz desde una luminaria, sin embargo, la forma del reflector es la que determina el patrón del haz. A continuación se ilustra una serie de patrones de distribución.




transmisión de la luz
Los materiales transparentes como el cristal, el vidrio y el plástico permiten la transmisión de la luz sin cambio apreciable en su dirección. Sin embargo, esto no significa que se transmite el 100% de la luz. En realidad, si la luz incidente es normal para una superficie de vidrio transparente, el 80 al 90% cruzara. El resto será reflejada (generalmente del 8 al 10%) y la demás absorbida. La cantidad de luz reflejada depende del ángulo de incidencia y puede llegar a ser en un alto porcentaje a ángulos rasantes.

Transmisión directa
La transmisión directa ocurre con materiales transparentes como el vidrio claro que absorbe una cantidad mínima de luz.

Transmisión dispersa
La transmisión dispersa ocurre con materiales traslúcidos en los que la luz emerge a un ángulo más amplio que el ángulo de incidencia. La dirección general del haz permanece igual y la fuente de luz es perceptible.




transmisión difusa
La transmisión difusa a través de materiales como el vidrio opalino o el plástico dispersa en todas las direcciones la luz que cruza y oscurece la imagen de la fuente de luz. Los difusores generalmente transmiten del 40 al 60% de la luz incidente, pero el sistema óptico es generalmente mayor que esto debido a las reflexiones internas.




refracción
Cuando un bejuco que crece en una laguna se observa a un ángulo, el tallo parece doblarse a la altura de la superficie del agua. Esto se debe a que la velocidad de la luz en el agua es diferente a su velocidad en el aire. Este fenómeno se llama refracción.




tipos de refractores:
Las lentes tienen una o más superficies curvas que hacen converger o divergir a los rayos paralelos, consecuentemente enfocando o dispersando la luz. Los sistemas ópticos complejos pueden estar compuestos de varias lentes usadas en conjunto.


La lente Fresnel es un tipo de lente convexa cuya superficie curva esta cortada en forma escalonada para reducir el grosor general. Generalmente se usa para flexionar la luz hacia un haz más enfocado para mejorar su utilización.




absorción:
Siempre se pierde un poco de luz cuando ésta choca con alguna superficie. A este efecto se le conoce absorción. Por otro lado, la absorción, como sucede con los bafles y louvers, nunca es completa.

La pintura negro mate ofrece una absorción casi completa.




control de la luminosidad de las luminarias.
Ver directamente un foco o el interior de una lámpara puede causar deslumbramiento. Existen por lo tanto accesorios que reducen el deslumbramiento de una luminaria a una luminosidad confortable desde ángulos normales (45 grados o más). Algunos de estos accesorios pueden ser reflectores, bafles, louvers o difusores.


refletores especulares
Un reflector cónico especular es una sección de un reflector parabólico que dirige la luz hacia abajo. Eliminando consecuentemente el deslumbramiento y centelleo inconfortable desde ángulos mayores a los 45 grados.




difusores
Los difusores pueden ser de acrílico o vidrio. Estos difusores interceptan la luz y la redirigen en áreas de uso más útiles. La luminosidad de la luminaria es reducida porque todos los rayos de luz pasan a través de los lentes y evitan la vista directa de la luz.




bafles
Los bafles son elementos opacos de madera, plástico o metal que evitan la vista directa del foco. También reduce la luminosidad de un difusor. Los bafles horizontales reducen aún más la luminosidad que los verticales.



Louvers (opticas)
El louver es un ensamble de bafles vertical unidos paralelamente y formando un cuadriculado. Sirven para evitar el deslumbramiento en ángulos de 45 o más grados. Los louvers parabólicos especulares combinan los principios del bafle cuadriculado para dirigir la luz hacia abajo produciendo el mínimo deslumbramiento.



Diferentes tipos de louvers u opticas.
óptica difusa.

Directa - indirecta. Óptica de fabricación con lámina perforada y lámina de acrílico traslúcido flexible, reflector acabado en color blanco. Su diseño se integra al espacio proporcionando luz suave directa-indirecta, que disminuye las sombras y genera un ambiente acogedor. Útil para iluminar áreas generales y oficinas, áreas de transito como vestíbulos, recepciones y salas de espera.

Software light.
Óptica decorativa directa - indirecta. Óptica fabricada en extrusión de aluminio, con reflector metálico acabado en color blanco y difusor de acrílico extruido acanalado. Su diseño se integra armoniosamente al espacio, proporcionando luz directa e indirecta, debido a su reflector superior, generando así, un ambiente original de atmósfera suave y acogedora. Útil para iluminar áreas generales oficinas.



Ilustración 1: óptica software light.

M51
Óptica tipo europeo de bajo peralte, con alto confort visual. Óptica fabricada en aluminio, con espejos laterales y cortadores en acabado semi-especular. Cuenta con separadores de lámina perforada y acabado en color blanco, entre los louvers. Proporciona un alto confort visual, protegiendo del deslumbramiento directo de las lámparas, al reflejar poco brillo en sus cortadores, debido a su forma con doble parábola. La superficie de los espejos y los cortadores emiten bajo brillo en ángulos medidos por encima de 60°, lo que evita reflejos en los monitores de ordenadores. Tiene un control preciso de la luz gracias al tamaño reducido de la lámpara. Su peralte tan pequeño permite colocar los luminarios en lugares donde otros equipos no caben, además de optimizar la utilización de los espacios, dejando más altura útil al usuario, disminuyendo la cavidad del falos plafón. El louver se abate para facilitar el mantenimiento a las lámparas y el balastro.






M5
Óptica tipo europeo con alto confort visual. Óptica fabricada en aluminio, con espejos laterales y cortadores en acabado semi-especular. El m5 proporciona alto confort visual, al evitar el deslumbramiento directo y reflejando poco brillo en sus cortadores, debido a su diseño con doble parábola. La superficie de los espejos y los cortadores emiten bajo brillo en ángulos medidos por encima de 60°, lo que evita reflejos en los monitores de ordenadores. Su reducida dimensión permite instalarse en falos plafón sin interferir con la estructura del edificio, y/o con instalaciones como el aire acondicionado y tuberías. El louver se abate para facilitar el mantenimiento a las lámparas y el balastro. Ideal para iluminar áreas de trabajo intenso con ordenador, como centros de cómputo, oficinas, bancos, escuelas, hospitales.

M2
Óptica tipo europeo con gran eficiencia y confort visual básico. Óptica fabricada en aluminio, con espejos laterales y cortadores estriados. Este diseño proporciona alta eficiencia: al dirigir la luz al plano de trabajo, ofrece al usuario protección contra el deslumbramiento directo de las lámparas. El estriado de los cortadores disminuye el brillo haciendo más confortable su uso. Su dimensión reducida permite instalarse en falos plafón sin interferir con la estructura del edificio y/o con instalaciones como el aire acondicionado y tuberías. El louver se abate para facilitar el mantenimiento a las lámparas y el balastro. Ideal para iluminar áreas de trabajo como oficinas, escuelas, bancos, comercios, hospitales, industria ligera y cualquier área general.



P1
Acrílico difusor de alta eficiencia. Óptica que utiliza un difusor de acrílico 100%, montado en un marco abatible-desmontable. La forma cónica de sus lentes, orientados en un patrón diagonal, disminuye el brillo y mantiene una eficiencia alta. El difusor acrílico mantiene su color y transparencia mejor que otros materiales, protege a las lámparas y el gabinete del polvo y otros elementos que disminuyen la salida de luz. Su dimensión reducida permite instalarse en falos plafón, sin interferir con la estructura del edificio y/o con instalaciones, como el aire acondicionado y tuberías. El mantenimiento se facilita abatiendo el marco para cambiar las lámparas y el balastro.

Ideal para iluminar hospitales, cocinas, restaurantes de comida rápida, tiendas de conveniencia, industria, oficinas, comercio, y áreas generales.
óptica americana.
Óptica con louver de alto peralte. Óptica fabricada en aluminio acabado semi-especular, con celdas parabólicas que controlan el haz de luz, dirigiéndolo hacía el plano de trabajo. Proporciona confort visual evitando el deslumbramiento directo de las lámparas y controlando el brillo en la superficie del louver. El louver se abate para facilitar el mantenimiento. Apropiada para iluminar oficinas, escuelas, comercios, bancos y áreas generales.

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lección 9: desempeño del sistema de una luminaria.

¿Qué es una luminaria?
La lección nueve se enfoca en la definición de la luminaria, en sus clasificaciones básicas, y en los métodos usados para determinar y medir su desempeño.

Una luminaria es un sistema completo de iluminación. Consiste en una caja, un portalámparas, lámparas (posiblemente una balastra o transformador), un sistema óptico, un reflector, y una lente, rejilla o difusor para controlar la luminosidad. En ocasiones también puede incluir algún tipo de control eléctrico como un reductor de voltaje, un interruptor, sensores de luz de día, etc.

Clasificación de las luminarias
Las luminarias se clasifican en seis tipos:

1. la luminaria directa en la que toda la luz se dirige hacia abajo.
2. la luminaria semi-directa en la que la mayor parte de la luz se dirige hacia abajo.
3. la luminaria difusa general en la que la luz se distribuye en todas direcciones.
4. la luminaria directa-indirecta en la que la luz se distribuye igualmente hacia arriba y abajo.
5. la luminaria semi-indirecta en la que la mayor parte de la luz se dirige hacia arriba.
6. la luminaria indirecta en la que toda la luz se dirige hacia arriba.

medición del desempeño de las luminarias
La ley para la energía de 1992 (epact) en los Estados Unidos estableció un requerimiento para un programa de clasificación voluntaria y denominación de luminarias. El objetivo del programa fue difundir información acerca de la eficiencia energética y proporcionar una indicación consistente para evaluar y comparar luminarias. Esta indicación se llama clasificación de la eficiencia de las luminarias (ler, por sus siglas en inglés). Clasificación de la eficiencia de las luminarias: el valor leer expresa la producción total de lúmenes de la luminaria comparada con los vatios consumidos para que funcione. El valor leer se calcula como sigue:
ilustración:

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lección 10: lamparas de descarga de alta intensidad.

Las lámparas de descarga de alta densidad (hid) (mercurio, haluro metálico y sodio de alta presión) consisten en un tubo del arco interno que contiene vapores de gas y electrodos, y una envoltura externa o foco fabricada con cristal resistente al calor. El foco externo protege al tubo del arco, absorbe radiación ultravioleta del arco y mantiene una temperatura casi constante dentro de la lámpara para que ésta funcione correctamente. La envoltura externa puede ser transparente o estar recubierta con fósforo. La luz se produce cuando ocurre una descarga eléctrica de alta intensidad en el vapor de gas (las lámparas fluorescentes utilizan un arco de baja intensidad). Todas las lámparas hid requieren algún tipo de balastra.
(consulte la lección 7: balastras).




tipos de lámparas de alta intensidad (hid)
mercuriales.

Estas lámparas producen una luz azul-verde. Cuando el interior de la envoltura externa de cristal esta revestido de fósforo, las lámparas mercuriales mejoran en cuanto a calidad de color y eficiencia. Algunas lámparas mercuriales tienen una balastra integrada en la base, con lo cual se elimina el uso de equipo auxiliar. Sin embargo, estas lámparas con balastra propia tienen menor vida útil y eficiencias más bajas que las lámparas mercuriales normales.



Balastras y electrodos de encendido
Todas las lámparas hid requieren balastras para suministrar el voltaje adecuando y regular el flujo de corriente dentro del tubo del arco. Algunas lámparas de haluro metálico tienen un electrodo de encendido integrado dentro de la lámpara para iniciar el arco. Las lámparas pequeñas de haluro metálico y hps, por otra parte, no contienen electrodos de encendido, en lugar de eso se envía un impulso de alto voltaje a los electrodos funcionando. Con frecuencia llamadas de arranque por impulso, las balastras para estas lámparas contienen un circuito de encendido electrónico que genera este impulso.




encendido y calentamiento
No es posible encender al instante una lámpara hid fría hasta su resplandor total. Todas las lámparas hid emplean una mezcla de gases y metales en el tubo del arco. Cuando se aplica corriente, la temperatura y la presión aumentan gradualmente y hacen que los vapores entren en el arco y liberen energía luminosa. La ignición del arco algunas veces tarda varios segundos y la duración del período de calentamiento varía según el tipo de lámpara, fluctuando entre 2 y 10 minutos. Durante este período, la lámpara muestra diferentes colores a medida que se vaporizan los diversos metales.




encendido y calentamiento
No es posible encender al instante una lámpara hid fría hasta su resplandor total. Todas las lámparas hid emplean una mezcla de gases y metales en el tubo del arco. Cuando se aplica corriente, la temperatura y la presión aumentan gradualmente y hacen que los vapores entren en el arco y liberen energía luminosa. La ignición del arco algunas veces tarda varios segundos y la duración del período de calentamiento varía según el tipo de lámpara, fluctuando entre 2 y 10 minutos. Durante este período, la lámpara muestra diferentes colores a medida que se vaporizan los diversos metales.

Rencendido de las lámparas
si se interrumpe la corriente, incluso brevemente, el arco se extingue. Cuando se apaga la lámpara, o cuando es interrumpida, el tubo del arco debe enfriarse antes de volver a encenderse. Aunque el rencendido varía según el tipo de lámpara, puede tardar de uno a quince minutos.



En los lugares donde la luz se necesita inmediatamente durante el encendido, hay algunas luminarias hid que contienen una lámpara de halógeno de cuarzo de emergencia. En caso de interrupción de la corriente, las lámparas de emergencia se encienden cuando la corriente se restablece y se extinguen cuando las lámparas hid se rencienden.




vida útil de las lámparas
La vida útil de las lámparas hid varía considerablemente dependiendo del tipo de lámpara, posición de funcionamiento, tamaño y configuración. Generalmente, en aplicaciones similares, la vida útil de la mayor parte de las lámparas hid es comparable con la de la mayoría de las lámparas fluorescentes y mucho mayor que la de cualquier lámpara incandescente. Consulte los valores de vida útil promedio en los catálogos de los fabricantes.




guía de aplicación
Las lámparas hid son fuentes puntuales que se prestan para una serie de aplicaciones tanto en interiores como en exteriores. Ofrecen al diseñador de iluminación una alternativa para las lámparas incandescentes cuando el diseño exige alta eficiencia y vida útil prolongada en una fuente puntual.




principales tendencias
Dentro de la familia hid de fuentes de luz, las lámparas de haluro metálico y las de sodio de alta presión son los tipos preferidos. A medida que se implementan mejoras en las lámparas de haluro metálico y de sodio de alta presión, éstas serán las lámparas preferidas cuando se requiera alta eficiencia, vida útil prolongada y buen control óptico. El uso de balastras electrónicas con las lámparas hid permite que éstas funcionen con mayor eficiencia en cuanto a vida útil y estabilidad del color.




Cdm (ceramic discharge metal halide).

Los cdm son también lámparas hid (halogenuros o aditivos metálicos) pero por su mayor desempeño, durabilidad y rendimiento se les dedica un capítulo especial. Los cdm son la nueva generación de hid.

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lección 11: sistemas fluorescentes

luminarias fluorescentes
Las luminarias fluorescentes son unidades completas compuestas por un cuerpo, una o más lámparas fluorescentes, sockets, una o más balastras, dispositivos ópticos para distribuir la luz, y los componentes mecánicos necesarios para fijar o apoyar la luminaria. Como se usa aquí, el término se refiere sólo a aquellas luminarias con lámparas fluorescentes grandes, no a las lámparas fluorescentes compactas.




sistema fluorescente
El sistema fluorescente es una familia de luminarias tipo modular que se conectan eléctrica y mecánicamente para formar filas y patrones de varias formas con el fin de proporcionar iluminación en todo un espacio.

Como se usa aquí, el término se refiere principalmente a los sistemas de luminarias suspendidas, aunque hay algunos sistemas de luminarias empotradas.



Aplicaciones
Actualmente, la iluminación fluorescente es la principal fuente de luz (teniendo el mayor número de lúmenes-horas) para aplicaciones de iluminación en interiores en edificios comerciales, institucionales e industriales.

En aplicaciones residenciales su uso se limita en gran medida a cocinas, baños y talleres domésticos.



Tipos de luminarias y sistemas fluorescentes

las luminarias y sistemas fluorescentes pueden clasificarse de acuerdo con:.

Su tipo de instalación: empotrados, sobre la superficie (en techos o paredes) y suspendidos -su distribución: directos, indirectos, directos/indirectos -el tipo de lámpara fluorescente: t12, t8, t5 -sus dimensiones nominales: 1 x 4, 2 x 4, etc. -su aplicación: comercial, industrial, residencial y propósito especial.

Sistemas de iluminación fluorescente.

Como se indicó antes, la diferencia entre las luminarias fluorescentes y los sistemas de iluminación fluorescente es en gran medida cuestión de grado. Lo que distingue a los sistemas fluorescentes es que se instalan en filas y patrones continuos y están suspendidos en lugar de empotrados o instalados sobre la superficie. Con frecuencia su diseño permite resolver intersecciones en forma de l, y x y anguladas. Los sistemas fluorescentes son un nuevo concepto con más tendencia a la iluminación indirecta y son particularmente ideales para las lámparas t-5.

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lecciones 12: iluminación descendente empotrada.

iluminación descendente empotrada
La iluminación descendente empotrada es proporcionada por dispositivos de iluminación empotrados en el techo con el fin de distribuir la luz hacia abajo. Las luminarias utilizadas se conocen como luces descendentes empotradas, luces descendentes o luminarias empotradas. Las luminarias empotradas son generalmente de pequeño tamaño y necesitan una abertura (en el techo) generalmente de 9 pulgadas o menos de diámetro.



Tienen reflectores, o lámparas reflectantes, para dirigir la luz. Utilizan lámparas de tamaño pequeño relativo al diámetro de la luminaria para lograr una eficiencia óptica máxima.

Aplicaciones
las luminarias empotradas son las unidades de iluminación más utilizadas e instaladas en muchos tipos de edificios:.

Comerciales: tiendas departamentales, tiendas de venta al menudeo, hoteles, restaurantes y oficinas -institucionales: hospitales, escuelas y museos -residenciales: condominios, departamentos y residencias particulares.




características razones de la popularidad de las luminarias empotradas: -dirigen la vista hacia un objeto o superficie en lugar de dirigirla hacia la luminaria -no llaman la atención y no obstruyen -se integran fácilmente en la arquitectura -son versátiles, cumplen varias funciones con un solo aspecto.




tipo
las luminarias empotradas pueden clasificarse de acuerdo con:.

Su propósito: iluminación general, iluminación de realce, bañado de pared e iluminación de actividades -su distribución: estrecha, amplia y ajustable -su fuente de luz: incandescentes, halógenas, fluorescentes compactas y de haluros metálicos -su tamaño de abertura -su tipo de techo: sin aislamiento (no IC), con aislamiento (ic), con sello de aire (air seal) -su calidad: grado de especificación, grado comercial y grado hágalo usted mismo.




fabricación de luminarias empotradas
La mayoría de las luminarias empotradas tienen dos componentes: el kit del marco (marco de montaje o caja) y la moldura del reflector.

Kit del marco.

Se fija a la estructura del techo -sostiene la caja de conexiones para conectar los cables de alimentación con los cables de la luminaria -sostiene un transformador o una balastra -sostiene el segundo componente que produce el efecto de iluminación.




instalación
Las luminarias empotradas deben diseñarse mediante ingeniería para una serie de instalaciones:
Nuevas construcciones en donde la cavidad del techo, incluyendo las vigas del piso, queda expuesta (en cuyo caso el kit del marco se instala antes de terminar el techo).

Remodelado donde el techo ya existe. El kit del marco y la moldura del reflector deben instalarse a través del techo por la parte inferior.

Techos sin aislamiento (no IC) en donde ya existe aislamiento térmico o debe mantenerse a 3 pulgadas de la luminaria. Comúnmente en los techos entre pisos.

Techos con aislamiento en los que el techo contiene aislamiento térmico y las luminarias pueden quedar ocultas y hacen contacto directo con el aislamiento. Comúnmente en los techos del piso superior.

Techos con aislamiento de sello de aire (air seal IC) en los que las normas locales requieren cajas para luminarias según las especificaciones limitadas al flujo de aire. Comúnmente en los techos del piso superior.

Underwriters laboratories (ul) tiene normas para cada una de las condiciones anteriores. La etiqueta de ul en la luminaria establece las condiciones en las que puede instalarse.

Desempeño


Para iluminación general e iluminación de trabajo hay dos tipos básicos, abiertas y encerradas.

Las luminarias empotradas de reflector son las más eficientes. A pesar de que la eficiencia y la protección generalmente no se obtienen juntas, el uso de reflectores de diseño óptico óptimo y alto desempeño pueden proporcionar máxima eficiencia y excelente protección. Para reducir la luminosidad, algunos diseños emplean un cono reflector o rejilla texturizada en la abertura.




El desempeño real depende del tipo de lámpara, del tamaño de la abertura, de la profundidad del empotramiento, del diseño óptico y de la calidad del reflector. En términos generales, el grado comercial tiene menos protección y es menos eficiente que los reflectores anodizados. El grado hágalo usted mismo tiene menos protección para la lámpara y utiliza un reflector pintado de blanco, el cual ayuda poco a controlar la luz.

Iluminación de realce
Las luminarias empotradas que se usan para iluminación de realce tienen ángulos de dirección ajustable y con frecuencia se denominan luminarias empotradas ajustables. Pueden contener lámparas reflectantes ar, Mental Ray y par. Algunos modelos recientes aprovechan la alta eficiencia, vida útil prolongada y color agradable de los nuevos haluros metálicos de cerámica.




bañador de pared (wall-washers)
Las luminarias empotradas para bañado de pared están diseñadas para iluminar las paredes de manera uniforme desde arriba hasta abajo. Existen dos tipos: abiertas y con lente. Tienen detalles para combinarse con las luminarias de iluminación general, para trabajos y para realce.

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lecciones 13: iluminación decorativa.

iluminación decorativa
La iluminación decorativa aporta carácter y personalidad a un espacio, define el tono de un interior y ayuda a establecer el estilo de la arquitectura.

Las luminarias para iluminación decorativa generalmente se suspenden del techo, o se montan en éste o en la pared. Su distribución de luz puede ser directa (descendente), indirecta (ascendente) o difusa general. Comúnmente las fuentes de luz que se usan en estas luminarias son incandescentes, halógenas, fluorescentes compactas o de haluros metálicos. Además, pueden usarse en aplicaciones especiales como cuartos de baño, corredores y vestíbulos, y como iluminación de emergencia.

Aplicaciones
Existen muchas aplicaciones para la iluminación decorativa: hoteles, restaurantes, bancos, oficinas de edificios, espacios institucionales, escuelas, teatros, iglesias, bibliotecas, tiendas y centros comerciales.

Categorías.



iluminación decorativa arquitectónica e iluminación decorativa residencial

La iluminación decorativa arquitectónica es diferente de la mayor parte de la iluminación arquitectónica porque da más importancia a la apariencia de las luminarias, a su forma, acabado y detallado.

Diseñada para espacios grandes, la iluminación decorativa arquitectónica tiene la finalidad de usarse en espacios comerciales e institucionales. Difiere de la iluminación decorativa residencial, generalmente seleccionada por los dueños de casas, porque está más relacionada con aspectos de conservación de energía y mantenimiento. Los arquitectos, diseñadores de interiores y asesores de iluminación generalmente seleccionan la iluminación decorativa arquitectónica.



Luminarias suspendidas indirectas
Éstas son uno de los tipos más populares de iluminación decorativa arquitectónica. Se ven en muchos tipos de espacios comerciales e institucionales y varían de 20 a 50 de diámetro. Las luminarias suspendidas indirectas utilizan un difusor / reflector para dirigir la luz hacia el techo. El efecto produce un ambiente visual agradable y al mismo tiempo crea la sensación de amplitud.

Generalmente el cuerpo de la luminaria esta suspendido del techo a una distancia aproximada equivalente a su diámetro. El diseño de la suspensión y de la moldura metálica del difusor / reflector proporciona los principales elementos decorativos. Generalmente el difusor / reflector está hecho de acrílico, alabastro, cristal o metal. Con frecuencia el cuerpo y la suspensión se adquieren por separado. Las fuentes de luz son por lo general fluorescentes compactas, y en menor grado, incandescentes y de haluros metálicos.

Luminarias descendentes suspendidas.



Las luminarias descendentes suspendidas se conocen frecuentemente como colgantes. Dirigen toda, o la mayor parte, de la luz hacia abajo y se usan como iluminación de realce, iluminación general e iluminación de trabajo. El reflector puede ser de metal, acrílico o vidrio. El diámetro del reflector, dependiendo de la aplicación, varía de 4 a 25. El reflector puede ser cerrado o abierto en la parte inferior.

El reflector se instala por lo general en un cuerpo que contiene una balastra, la cual esta suspendida en tubería eléctrica con cableado interno, o cable con un cordón expuesto. Las alturas de suspensión varían dependiendo de la aplicación. Sobre mostradores y mesas, es a la altura de los ojos, sin embargo, en los lugares públicos y áreas de circulación es muy por encima de la cabeza.

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lección 14: iluminación de riel y cable


Luminarias instaladas en superficies


Generalmente instaladas en el techo, aunque algunas veces en la pared, las principales aplicaciones de las luminarias instaladas en la superficie son las áreas de circulación como recepciones, vestíbulos y corredores, y recamaras, dormitorios, cuartos de hotel y áreas de servicios. Su estructura generalmente consiste en charolas oí cajas de techo que contienen los componentes eléctricos a los cuales está conectado un difusor o protector de luz fabricado de acrílico o cristal. Las unidades redondas varían de 10 a 24 de diámetro y las rectangulares miden 12 por 12 ; 24 x 48, o 48 x 48.



Luminarias instaladas en superficies
Pu esto que las aplicaciones comerciales e institucionales generalmente implican funcionamiento continuo, se debe tomar en cuenta la eficiencia energética al usar fuentes de luz fluorescentes circulares, lineales o compactas.

Las aplicaciones que involucran corredores, que con frecuencia forman la ruta de salida (salida de emergencia), con frecuencia requieren provisiones para iluminación de emergencia alimentada con una batería integrada en una luminaria que de otra manera es independiente, una medida de ahorro que también permite tener paredes sin luminarias adicionales.

Iluminación de riel y cable
La iluminación de riel es un sistema formado por una estructura eléctrica lineal (riel) y una serie de unidades de iluminación (cabezas), las cuales pueden colocarse en cualquier lugar a lo largo del riel. El riel tiene dos funciones: (1) soporte mecánico para las unidades de iluminación, y (2) alimentación eléctrica para las unidades. Generalmente está hecho de canal de aluminio en el que se insertan conductores eléctricos.

La iluminación con cable es similar en concepto a la iluminación de riel, pero la función de soporte y alimentación esta dada por un par de cables (con corriente) o en ocasiones mediante un par de barras o una banda flexible.






ventajas
-flexibilidad: puede colocarse donde se necesite y cambiarse fácilmente.

Versatilidad: puede usarse para iluminación de realce, iluminación de inundacción, bañado de pared, iluminación general e iluminación decorativa.

Económica: realiza dos funciones, suministra electricidad y soporta a las unidades de iluminación.






aplicaciones
La flexibilidad, versatilidad y economía del riel y cable permiten usarse ampliamente para iluminación de exhibición en tiendas, aparadores, hoteles, restaurantes, museos, escuelas y espacios residenciales.





Tipos y componente
los diferentes tipos de rieles pueden clasificarse por su:

1. voltaje.
2. número de circuitos.
3. instalación.
4. tamaño.
5. acabados.
6. aplicaciones.

Riel
Los sistemas de riel se componen de un canal de 2, 4, 8 y algunas veces 12 pies de longitud. Son generalmente fabricados con aluminio extruido en el que se inserta una manga de aislamiento de aluminio extruido que contiene conductores de cobre. Las separaciones lineales de la manga de aislamiento permiten a los adaptadores de las unidades de iluminación hacer buen contacto eléctrico con los conductores del riel en cualquier punto del trayecto.

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lección 15: sistemas de iluminación de fibra óptica.

Un sistema de iluminación de fibra óptica es un sistema en el que una fuente remota distribuye la luz a áreas y objetos por medio de uno o más haces de fibra óptica, similar a la forma como el agua es conducida de una llave a una boca a través de una manguera.

La luz que ingresa en un extremo de las fibras se transmite a otras a través del proceso de reflexión interna total.






beneficios
El principal beneficio de la iluminación de fibra óptica deriva del hecho de que la fuente de luz y la potencia luminosa están separadas. Esto tiene las siguientes ventajas:
-Menor coste de mantenimiento -no hay calor, rayos ultravioleta ni electricidad en el dispositivo -menor escala y peso del dispositivo -capacidad de proporcionar cambio de color o efectos de iluminación dinámica -flexibilidad del diseño -menor consumo de energía en relación a la iluminación decorativa incandescente.







aplicaciones
los sistemas de fibra óptica se usan para:.

Iluminación de realce -iluminación de exhibición -iluminación de actividades -efectos decorativos -iluminación descendente -iluminación de jardinería.

Descripción
un sistema de fibra óptica consiste en:.

Un controlador o iluminador que contiene lo siguiente: una fuente de luz, una balastra o transformador, filtros ultravioleta e infrarrojos, rueda de color y controles, y los componentes ópticos para recoger y colimar la luz (hacer los rayos de luz paralelos). La mayoría de estos controladores de luz o iluminadores tienen un ventilador de enfriamiento integrado.

Un casquillo o arnés principal que une haces de fibra y los coloca dentro del iluminador.

Una fibra o manguera que conduce la luz de tipo emisión terminal o emisión lateral. La fibra puede ser cristal, plástico de núcleo grande o plástico trenzado.

El casquillo (o casquillos) del extremo, en el cual se fijan los accesorios de luz que enfocan, difunden o dan forma a la salida de luz, o proporcionan un efecto decorativo. El accesorio para la luz generalmente contiene un medio de fijarse a los techos, pisos, pavimentos o paredes.

Desempeño.

El desempeño del sistema de iluminación de fibra óptica depende de:.

La fuente de luz y el equipo óptico -la terminación de la fibra en donde ésta se une con el iluminador -la eficiencia de la fibra -la longitud de la fibra desde el controlador de luz hasta el accesorio para la luz -la distribución y la eficiencia de los accesorios de la luz.