Luminotécnica

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Luminária Urbana.

uminotécnica ou luminotecnia é o estudo da aplicação de iluminação artificial tanto em espaços interiores como exteriores.

Histórico[editar | editar código-fonte]

Desde tempos imemoriais, sempre foi preocupação do homem dotar suas moradias de meios adequados para suprir a falta da luz natural. O primeiro recurso foi, naturalmente, o fogo, que produz calor e luz, obtido pela queima de madeira, carvão e outros. As antigas lâmpadas eram fabricadas em cerâmica ou metal, possuíam uma alça para se segurar e um pavio na outra extremidade e utilizavam algum óleo como combustível.

Com o advento do petróleo, o gás passou a ser utilizado na iluminação. No Brasil, em 1851, Irineu Evangelista de Souza, o Barão de Mauá, iniciou a iluminação de ruas por meio do famoso lampião a gás.

As primeiras lâmpadas a utilizarem a eletricidade foram as lâmpadas a arco voltaico.

No fim do século XIX, através de Thomas Alva Edison, surgiram as primeiras lâmpadas elétricas incandescentes, que, por se revelarem mais práticas para produzir luz, passaram a ser utilizadas em larga escala.

Lâmpadas[editar | editar código-fonte]

Atualmente pode-se classificar as lâmpadas elétricas em duas categorias:

  • Lâmpadas Incandescentes
  • Lâmpadas de Descarga

Lâmpadas incandescentes[editar | editar código-fonte]

Produzem energia luminosa a partir da incandescência (que significa "em brasa, ardente") de um filamento de tungstênio, que é o material que mais se adaptou às elevadas temperaturas que se verificam no interior das lâmpadas, onde existe vácuo ou um gás raro.

As partes principais de uma lâmpada incandescente são: base, bulbo e filamento.

As bases podem ser do tipo rosca ou baioneta, cada qual com finalidades específicas.

Os bulbos podem ser do tipo globular comum, pêra, parabólico entre outros. Há lâmpadas infravermelhas, germicidas, para iluminação geral ou refletoras, com as mais diversas aplicações. É constituída por um filamento de tungsténio alojado no interior de um ampola de vidro preenchida com gás inerte. Quando da passagem da corrente eléctrica pelo filamento, os electrões chocam com os átomos de tungsténio, liberando energia que se transforma em luz e calor.

Temperatura do filamento:Superior a 2 000°C.

Vida útil:Em média 1 000 horas de funcionamento. Índice de restituição de cor:Possui geralmente um IRC de100.

Rendimento luminoso (lm/w):Têm o menor rendimento luminoso de todas as lâmpadas (cerca de 17 lm/W) Temperatura de cor: 2.700 K

Lâmpadas de descarga[editar | editar código-fonte]

Baseiam-se na condução de corrente elétrica em um meio gasoso, quando em seus eletrodos se forma uma tensão elevada capaz de vencer a rigidez dielétrica do meio. Os meios gasosos mais utilizados são o vapor de mercúrio ou o argônio.

Lâmpadas fluorescentes[editar | editar código-fonte]

As lâmpadas fluorescentes funcionam de modo semelhante aos tubos de descarga de gás néon, possuem um par de eletrodos em cada extremo. Os elétrons são emitidos de um eletrodo por meio de uma sobretensão. O tubo de vidro é coberto com um material à base de fósforo, este, quando excitado com radiação ultravioleta gerada pela ionização dos gases, geralmente vapor de mercúrio, produz luz visível.

Os equipamentos auxiliares das lâmpadas fluorescentes são o reator e o arrancador (starter).

Os reatores, que geralmente são bobinas enroladas em um núcleo de ferro, têm duas funções: Produzir a sobretensão no momento do desligamento do arrancador e limitar corrente. No momento em que se dá a condução do gás, tudo se passa como se houvesse um curto-circuito, pois a resistência elétrica passa a ser quase nula, porém neste momento o reator age como uma reatância, limitando a corrente.

Os reatores podem ser simples ou duplos, de alto ou baixo fator de potência e aumentam a carga das lâmpadas em cerca de 25%.

O starter baseia-se no princípio do bimetal, isto é, um contato que no início do funcionamento está fechado mas que com o aquecimento da lâmina, abre o circuito, produzindo a sobretensão necessária para dar partida à lâmpada. Há reatores de partida rápida, isto é, que não necessitam de starter, pois no momento em que é ligado o circuito já se produz a tensão suficiente à partida da lâmpada.

Ligado em Paralelo ao arrancador, existe um capacitor,(reator) (ou condensador) cuja finalidade é a absorção das centelhas que se formam na partida, evitando as interferências eletromagnéticas.

Lâmpadas a vapor de mercúrio[editar | editar código-fonte]

Também utiliza o princípio da descarga através do vapor de mercúrio. Esta lâmpada não possui arrancador e a partida é dada por meio de uma bobina. A esta bobina dá-se o nome de reactância, porque a sua impedância é dada por:

Z = R + jX

em que:

Z - Impedância em Ω (Ohm) - valor Complexo
R - Resistência em Ω (Ohm) - componente Real
X - Reactância em Ω (Ohm) - componente Imaginária

O "j" minúsculo indica que é a componente imaginária de "Z" (em matemática utiliza-se a letra "i" minúscula, mas como em electricidade / electrónica o "i" designa Intensidade de Corrente em Ampere, o "j" foi adoptado).

Uma vez iniciado o arco entre um dos eletrodos principais e o eletrodo auxiliar, o vapor de mercúrio contido no tubo vaporiza-se, propiciando um meio condutor favorável. Assim, entre os eletrodos principais se forma um arco, produzindo-se energia luminosa em escala visível, pois o vapor de mercúrio encontra-se em alta pressão.

O tempo de partida de uma lâmpada de vapor de mercúrio é de cerca de oito minutos, suficientes para que o mercúrio se vaporize, enquanto que na fluorescente comum é de poucos segundos.

A lâmpada a vapor de mercúrio é utilizada em larga escala na iluminação de ruas, jardins públicos, postos de gasolina, campos de futebol entre outros lugares.

Estas lâmpadas têm uma côr branco-azulada.

Lâmpadas a vapor de SÓDIO[editar | editar código-fonte]

Tal como as lâmpadas de vapor de mercúrio, também utiliza o princípio da descarga através do vapor de sódio. Esta lâmpada também não possui arrancador e a partida é dada por meio de uma bobina.

A lâmpada de vapor de sódio é a mais usada em auto-estradas, aeroportos, gares marítimas, e outros espaços públicos onde a acuidade visual seja muito importante, mas onde não haja necessidade de conseguir distinguir com perfeição as diferentes cores.

A equação matemática indicada acima, aplica-se exactamente da mesma forma aqui.

Estas lâmpadas têm uma côr alaranjada.

Lâmpadas mistas[editar | editar código-fonte]

Estas lâmpadas, ao mesmo tempo incandescentes e a vapor de mercúrio, são constituídas de um tubo descarga de mercúrio, ligada em série com um filamento de tungstênio. Este filamento, além de funcionar como fonte de luz, age como resistência, limitando a corrente da lâmpada.

Têm duas grandes vantagens sobre as lâmpadas de vapor de mercúrio comum: Não necessitam de reator e podem ser aplicadas simplesmente substituindo a lâmpada incandescente sem necessitar adaptação.

O seu campo de aplicação é semelhante ao das lâmpadas a vapor de mercúrio, ou seja, iluminação de ruas, jardins, armazéns, garagens , postos de gasolina ,campos de futebol,etc...

No início do funcionamento é acesso o filamento incandescente e aos poucos o mercúrio é vaporizado, iniciando-se o processo da iluminação por meio do vapor de mercúrio. A luz possui uma coloração branco-azulada, agradável a visão e de ampla aplicação em espaços exteriores.

Outros tipos de lâmpadas de descarga[editar | editar código-fonte]

Conforme o fim específico, existem outros tipos de lâmpadas de descarga, como, por exemplo, a de multivapores metálicos, lucalox, catodo frio e outros. Na iluminação de longo alcance, como, por exemplo, para campos de futebol, usa-se a lâmpada de vapor de sódio em alta pressão. Em resumo, a tecnologia constantemente amplia o campo aberto para a iluminação a descarga com aplicações cada vez mais específicas e de maior rendimento.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Ligações externas[editar | editar código-fonte]