TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas Ewaldo Luiz de Mattos Mehl Universidade Federal do Paraná Departamento de Engenharia Elétrica [email protected] TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas • Lâmpadas Incandescentes • Lâmpadas para Iluminação Públi e para Grandes Pública G d Ambientes Medições no Laboratório Medições no Centro Politécnico • Lâmpadas para Iluminação de I t i Interiores Medições no Laboratório Visita ao Laboratório de Luminotécnica do LACTEC 1 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas Charles Brush 1870: Lâmpadas a arco TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V 2 TE067 Lâmpadas Incandescentes 1879 Thomas Alva Edison: Lâmpada Elétrica TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas Incandescentes 1882: T. A. Edison: Edison Electric Illuminating Company of New York • Sistema de Distribuição em Corrente Contínua • Tensão = 110 V • Cabos Subterrâneos • Central geradora a carvão • Início: 59 casas em Manhattan 3 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas Incandescentes - Evolução • 1878 – Swan (UK): filamento de algodão carbonizado: 13,5 horas • 1879 – Edison (EUA): filamento de bambu carbonizado: 40 horas • 1880 – Edison: patente da lâmpada elétrica e início da produção industrial: 1200 horas • 1891 – Fundação da fábrica Philips-Lampenfabrik na Holanda • 1903 – Willis Whitnew (EUA): filamento de carbono revestido com metal • 1906 – Fundação da OSRAM na Alemanha (1920: Siemens + AEG) • 1906 – Sándor Just & Ferenc Hanaman (Hungria) começam a produzir lâmpadas com filamento de tungstênio – empresa Egyesült Izzó, posteriormente TUNGSRAM • 1907 – A empresa p Siemens começa ç ap produzir lâmpadas p com filamento de tungstênio na Alemanha • 1910 – William David Coolidge (General Electric Research Laboratory) inventa um método para produzir filamentos de tungstênio • 1936 – Introdução dos filamentos espiralados de tungstênio (GE) TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V 4 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas Incandescentes DESVANTAGENS • Baixa eficiência luminosa: tip. 10 lm/W • Tempo de vida curto: tip. 2000 horas (tipos especiais: 3000 horas) • Elevado aquecimento VANTAGENS • Boa reprodução de cor. • Baixo custo de produção: tecnologia amplamente dominada e livre de royalties - produção em fábricas com baixa sofisticação técnica • Preço ç de comercialização ç baixíssimo: é lâmpada p mais indicada q quando o seu uso é eventual • As lâmpadas fabricadas com filamento reforçado são resistentes às vibrações (uso automotivo – náutico – caminhões – tratores). • Não possuem em sua composição substâncias nocivas ao ambiente (vidro, bronze fosforoso, baquelite, alumínio, tungstênio) → descarte ambiental seguro. TE067 Lâmpadas para Iluminação Pública e para Grandes Ambientes • Lâmpadas à Vapor de Mercúrio Lâmpadas Lâ d d de Descarga Gasosa de Alta Pressão • Lâmpadas Mistas • Lâmpadas à Vapor Metálico (Metal Halide) • Lâmpadas à Vapor de Sódio de Alta Pressão Eletrodo Tubo de contenção do arco elétrico Arco Elétrico Hg ou amálgama (Hg+Metal) Fonte CA Reator 5 TE067 Lâmpadas TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas de Vapor de Mercúrio • • • • 1821 – Humphry Davy: descarga luminosa em um tubo contendo mercúrio. 1860 – J.T. Way: Lâmpada a arco com um eletrodo de mercúrio – instalação em uma ponte em Londres 1901 – Peter Cooper-Hewitt: produção industrial de lâmpadas com mercúrio líquido nos EUA 1932 – GE (UK): Osira 6 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas de Vapor de Mercúrio • • • • • Tubo de descarga de quartzo Formação de arco elétrico entre o eletrodo de partida (auxiliar) e o eletrodo principal, formando vapor de mercúrio e ionização de gás, até estabilização Há necessidade de reator Eficiência luminosa: 50 lm/watt Vida útil aproximada: 18.000 horas TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas de Vapor de Mercúrio 7 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas Mistas • • • • Tubo de arco de vapor de mercúrio em série com filamento incandescente de tungstênio: produção de fluxo luminoso e estabilização Não há necessidade de reator Eficiência luminosa: 25 lm/watt Vida útil aproximada: 6000 horas TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas de Vapor Metálico • Semelhante a construção da lâmpada de mercúrio • Contém aditivos de iodeto de índio índio, tálio e sódio sódio, melhorando eficácia e reprodução de cores, em relação com as lâmpadas de Vapor de Mercúrio • Há necessidade de reator e ignitor • Eficiência luminosa: 80 lm/watt • Vida Vid útil aproximada: i d 10.000 10 000 horas h 8 TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas de Vapor Metálico TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão • • • • Tubo de descarga de óxido de alumínio translúcido (material cerâmico), resistente à atividade química do vapor de sódio Há necessidade de reator e ignitor Eficiência luminosa: 120 lm/watt Vida útil aproximada: 18.000 horas 9 Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão 10 Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão Lâmpadas de Vapor Metálico Nova iluminação no Largo da Ordem – Curitiba -PR 11 Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão Lâmpadas de Vapor Metálico Rua XV de Novembro Curitiba, PR 12 Lâmpadas de Vapor Metálico TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão SÓDIO MERCÚRIO VAPOR ALTA ALTA METÁLICO PRESSÃO PRESSÃO Fluxo luminoso 5100 a 3100 a 2000 a 19000 a 3300 a [lm] 45000 14000 125000 187000 130000 Eficácia [lm/W] 22 19 a 28 40 a 63 75 a 95 70 a 130 Potências usuais 160 a 160 a 500 50 a 1000 150 a 2000 50 a 1000 [W] 360 Reprodução de Excelente a Excelente Moderada Moderada Pobre cor boa Reator Não tem Não tem Sim Sim Sim Ignitor separado Starter/ignitor Não tem Não tem Não tem Ignitor ou incorporado à lâmpada Temperatura de 2700 a 3200 4000 5000 3000 Cor [K] 6000 Reignição [min] Zero 5 5 10 <1 8000 a 18000 Vida Útil [horas] 2000 6000 18000 10000 Características Halógena MISTA 13
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