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LâmpadasTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Ewaldo Luiz de Mattos MehlUniversidade Federal do ParanáDepartamento de Engenharia Elé[email protected]
• Lâmpadas Incandescentes • Lâmpadas para Iluminação Públi G d
LâmpadasTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Pública e para Grandes Ambientes
Medições no LaboratórioMedições no Centro Politécnico
• Lâmpadas para Iluminação de I t iInteriores
Medições no LaboratórioVisita ao Laboratório de
Luminotécnica do LACTEC
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LâmpadasTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Charles Brush1870: Lâmpadas a arco
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
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TE067
1879Thomas Alva Edison: Lâmpada Elétrica
Lâmpadas Incandescentes
1882: T. A. Edison:Edison Electric Illuminating Company of New York• Sistema de Distribuição em Corrente Contínua
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica VLâmpadas Incandescentes
• Tensão = 110 V• Cabos Subterrâneos• Central geradora a carvão• Início: 59 casas em Manhattan
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• 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
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica VLâmpadas Incandescentes - Evolução
industrial: 1200 horas• 1891 – Fundação da fábrica Philips-Lampenfabrik na Holanda• 1903 – Willis Whitnew (EUA): filamento de carbono revestido com metal• 1906 – Fundação da OSRAM na Alemanha (1920: Siemens + AEG)• 1906 – Sándor Just & Ferenc Hanaman (Hungria) começam a produzir lâmpadas com filamento de tungstênio – empresa Egyesült Izzó, posteriormente TUNGSRAM• 1907 – A empresa Siemens começa a produzir lâmpadas com filamento p ç p pde 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
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DESVANTAGENS• Baixa eficiência luminosa: tip. 10 lm/W• Tempo de vida curto: tip. 2000 horas
(tipos especiais: 3000 horas)
TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica VLâmpadas Incandescentes
(tipos especiais: 3000 horas)• Elevado aquecimento
VANTAGENS• Boa reprodução de cor.• Baixo custo de produção: tecnologia amplamente dominada e livre de royalties - produção em fábricas com baixa sofisticação técnica• Preço de comercialização baixíssimo: é lâmpada mais indicada quando ç ç p qo 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.
Lâmpadas para Iluminação Pública e para Grandes Ambientes
TE067
• Lâmpadas à Vapor de MercúrioLâ d d • Lâmpadas Mistas
• Lâmpadas à Vapor Metálico (Metal Halide)
• Lâmpadas à Vapor de Sódio de Alta Pressão
Lâmpadas de Descarga Gasosa de
Alta Pressão
EletrodoTubo de contenção
do arco elétrico
Fonte CA Reator
Hg ou amálgama (Hg+Metal)
Arco Elétrico
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LâmpadasTE067
• 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
Lâmpadas de Vapor de MercúrioTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
instalação em uma ponte em Londres• 1901 – Peter Cooper-Hewitt:
produção industrial de lâmpadas com mercúrio líquido nos EUA
• 1932 – GE (UK): Osira
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• Tubo de descarga de quartzo• Formação de arco elétrico entre o eletrodo de partida
(auxiliar) e o eletrodo principal, formando vapor de
Lâmpadas de Vapor de MercúrioTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
mercúrio e ionização de gás, até estabilização• Há necessidade de reator• Eficiência luminosa: 50 lm/watt• Vida útil aproximada: 18.000 horas
Lâmpadas de Vapor de MercúrioTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
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Lâmpadas MistasTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
• Tubo de arco de vapor de mercúrio em série com filamento incandescente de tungstênio: produção de fluxo luminoso e estabilizaçãoprodução de fluxo luminoso e estabilização
• Não há necessidade de reator• Eficiência luminosa: 25 lm/watt• Vida útil aproximada: 6000 horas
Lâmpadas de Vapor MetálicoTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
• Semelhante a construção da lâmpada de mercúrioContém aditivos de iodeto de índio tálio e sódio• Contém aditivos de iodeto de índio, tálio e sódio, melhorando eficácia e reprodução de cores, em relação com as lâmpadas de Vapor de Mercúrio
• Há necessidade de reator e ignitor• Eficiência luminosa: 80 lm/watt
Vid útil i d 10 000 h• Vida útil aproximada: 10.000 horas
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Lâmpadas de Vapor MetálicoTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta PressãoTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
• Tubo de descarga de óxido de alumínio translúcido (material cerâmico), resistente à atividade química do vapor de sódioatividade química do vapor de sódio
• Há necessidade de reator e ignitor• Eficiência luminosa: 120 lm/watt• Vida útil aproximada: 18.000 horas
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Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão
Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão
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Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão
Lâmpadas de Vapor Metálico
Nova iluminação no Largo da Ordem – Curitiba -PR
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Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão
Lâmpadas de Vapor Metálico
Rua XV de NovembroCuritiba, PR
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Lâmpadas de Vapor Metálico
Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta PressãoTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V
Características Halógena MISTA MERCÚRIO
ALTA PRESSÃO
VAPOR METÁLICO
SÓDIO ALTA
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 [W] 160 a 500 160 a
360 50 a 1000 150 a 2000 50 a 1000
Reprodução de cor Excelente Moderada Moderada Excelente a
boa Pobre
Reator Não tem Não tem Sim Sim Sim
Starter/ignitor Não tem Não tem Não tem Ignitor
Ignitor separado
ouStarter/ignitor Não tem Não tem Não tem Ignitor ou incorporado à lâmpada
Temperatura de Cor [K] 3200 4000 5000 2700 a
6000 3000
Reignição [min] Zero 5 5 10 <1
Vida Útil [horas] 2000 6000 18000 8000 a 10000 18000