guìa de iluminaciòn profesional 2008.

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guìa de iluminaciòn profesional 2008.
GUÌA DE ILUMINACIÒN PROFESIONAL 2008.
GUÌA: Conceptos Básicos.
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
cooperan 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).
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
LUMINOSIDAD
Para poder ver, debe haber luz, un objeto, un receptor (el ojo) y un
decodificador (el cerebro). No vemos la iluminancia ni las candelaspie; 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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
CAMPO VISUAL
Los detalles más finos se ven en un área pequeña 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
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
ADAPTACION
La adaptación está 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 candelaspie). 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.
2.
3.
4.
Tamaño
Contraste
Luminancia
Tiempo
Están interrelacionados y la mejoría de uno puede desencadenar
problemas en otro.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
LUMINOSIDAD
Para poder ver, debe haber luz, un objeto, un receptor (el ojo) y un
decodificador (el cerebro). No vemos la iluminancia ni las candelaspie; 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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GUÌA: Conceptos Básicos.
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 OBJETO.
B) COLOR DEL OBJETO 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 OBJETO 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.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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 está relativamente equilibrada con potencia en todas las
longitudes de onda. Compárela 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 acentuará esos colores. Una fuente
abundante en azules y verdes los enfatizará. De manera similar, una
fuente que es débil en un extremo del espectro de colores tenderá 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.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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 esta expuesto, mayor será su luminosidad
(incandescencia). El metal cambiará 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 por que 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.
CORRELACION 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 BBR (Black Body Radiator) es una fuente de
espectro continuo con longitud de onda y poder radiante. La
cromaticidad del BBR 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 incandescencia, no caen en la línea del BBR, y por lo tanto se
miden por CORRELACION DE TEMPERATURA DE COLOR o CCT.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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 BBR 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 ICC Y DE LA TCC
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 ICC pero
diferentes TCC convierten el color de manera diferente. Puesto que el
ICC 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 está 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.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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 qué tan bien una fuente de
luz convierte los colores en forma natural
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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 costará 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.
Tungsteno
Eficacia en
lumen por
vatio
Duración
nominal
promedio
(horas)
Incandescente
Halógeno
Fluorescente
Mercurial
Haluro de
metal
Sodio de alta
presión
15-22
18-33
50-100
50-63
70-110
65-140
750-12000
2K-4000
7,500-24000
24000 o ms
5000-20000
16000-24000
Guía: Conceptos Básicos.
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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 pequeña 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
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
incandescentes. 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 pequeña 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.
OPERACION
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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
Algunas lámparas HID pueden regularse mediante un equipo costoso
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 costoso
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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
Lecciones 4: Lámparas 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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
LÁMPARAS REFLECTANTES
Las lámparas incandescentes reflectantes tienen un recubrimiento
interno reflector para controlar la luz. Las lámparas BR, ER 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).
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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 qué 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".
Guía: Conceptos Básicos.
22
GUÌA: Conceptos Básicos.
Lección 5: Lámparas de bajo voltaje
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 ó 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: MR, PAR, de reflector de aluminio y de cápsula.
Guía: Conceptos Básicos.
23
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 amplia.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
24
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 cápsula son una fuente de bajo voltaje no
reflectante. La mayoría de las lámparas de cápsula 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 pequeña 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.
Guía: Conceptos Básicos.
25
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 costo 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
Guía: Conceptos Básicos.
26
GUÌA: Conceptos Básicos.
tanto, la luminaria que utilizan estas lámparas debe estar provista de
un transformador capaz de producir 5.5 voltios.
REDUCCIÓN 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 cuales son más
costosos y manejan menos
vataje.
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 limitantes que deben
tenerse en cuenta; consulte la lección acerca de controles.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
Lección 6: Lámparas 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 pequeña 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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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; T = Forma tubular; 8 = Diámetro en
octavos de pulgada.
La información adicional que sigue a la nomenclatura indica la
temperatura del color y el ICC (Índice de conversión del color).
Ejemplo F32T8/830
8 = 80 + ICC; 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
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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 costo, 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 costo, 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.
Guía: Conceptos Básicos.
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GUÌA: Conceptos Básicos.
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
explicarán por separado.
Guía: Conceptos Básicos.
32
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 precalentamiento, de
encendido rápido y de encendido instantáneo.
En el encendido con precalentamiento, 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 adecuado 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 precalentamiento y del encendido rápido para iniciar la descarga
a través de los electrodos sin calentar.
Guía: Conceptos Básicos.
33
GUÌA: Conceptos Básicos.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
34
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 funcionará 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 costo 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 ó 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
Guía: Conceptos Básicos.
35
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 REDUCCIÓN 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.
Guía: Conceptos Básicos.
36
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 laminaciones 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 está 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 adecuado 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".
Guía: Conceptos Básicos.
37
GUÌA: Conceptos Básicos.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
38
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 desee.
REFLEXIÓN
La luz puede ser controlada o redirigida según desee 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 más pequeña es una fuente,
más se aproxima a la fuente puntual teórica, y más preciso es el
control del haz reflejado.
Guía: Conceptos Básicos.
39
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 ásperos 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.
Guía: Conceptos Básicos.
40
GUÌA: Conceptos Básicos.
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% cruzará. 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.
Guía: Conceptos Básicos.
41
GUÌA: Conceptos Básicos.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
42
GUÌA: Conceptos Básicos.
La lente Fresnel es un tipo de lente convexa cuya superficie curva
está 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 ABSORCION. Por otro lado, la
absorción, como sucede con los baffles 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, baffles, louvers o difusores.
Guía: Conceptos Básicos.
43
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 aun más la luminosidad que
los verticales.
Guía: Conceptos Básicos.
44
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 tránsito como
vestíbulos, recepciones y salas de espera.
Soft 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: Òptica Soft Light
Guía: Conceptos Básicos.
45
GUÌA: Conceptos Básicos.
M51
Óptica tipo europeo de bajo peralte, con alto confort visual.
Óptica fabricada en aluminio, con espejos laterales y cortadores en
acabado
semiespecular. 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 computadoras. 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 falso
plafón.
El louver se abate para facilitar el mantenimiento a las lámparas y el
balastro.
M51
M5
M5
Óptica tipo europeo con alto confort visual.
Óptica fabricada en aluminio, con espejos laterales y cortadores en
acabado semiespecular. 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
computadoras. Su reducida dimensión permite instalarse en falso
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
Guía: Conceptos Básicos.
46
GUÌA: Conceptos Básicos.
intenso con computadora, 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 falso 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
M2
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 falso 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.
Guía: Conceptos Básicos.
47
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 semiespecular, con celdas parabólicas que controlan el haz
de luz, dirigiéndolo hacia 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.
Guía: Conceptos Básicos.
48
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 LER expresa la producción total de
lúmenes de la luminaria comparada con los vatios consumidos para
que funcione. El valor LER se calcula como sigue:
Ilustración:
Guía: Conceptos Básicos.
49
GUÌA: Conceptos Básicos.
Lección 10: Lámparas 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 está 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 adecuado 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.
Guía: Conceptos Básicos.
50
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 periodo de calentamiento varía según
el tipo de lámpara, fluctuando entre 2 y 10
minutos. Durante este periodo, 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 periodo de calentamiento varía según
el tipo de lámpara, fluctuando entre 2 y 10
minutos. Durante este periodo, la lámpara
muestra diferentes colores a medida que se
vaporizan los diversos metales.
REENCENDIDO 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
Guía: Conceptos Básicos.
51
GUÌA: Conceptos Básicos.
reencendido 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 reencienden.
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
Guía: Conceptos Básicos.
52
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 capitulo especial. Los CDM son la nueva generación
de HID.
Guía: Conceptos Básicos.
53
GUÌA: Conceptos Básicos.
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.
Guía: Conceptos Básicos.
54
GUÌA: Conceptos Básicos.
APLICACIONES
Actualmente, la iluminación fluorescente es la principal
fuente de luz (teniendo el mayor número de lúmeneshoras) 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, T 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.
Guía: Conceptos Básicos.
55
GUÌA: Conceptos Básicos.
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
Guía: Conceptos Básicos.
56
GUÌA: Conceptos Básicos.
- 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.
Guía: Conceptos Básicos.
57
GUÌA: Conceptos Básicos.
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).
Remodelación 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
Guía: Conceptos Básicos.
58
GUÌA: Conceptos Básicos.
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, MR 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.
Guía: Conceptos Básicos.
59
GUÌA: Conceptos Básicos.
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
Guía: Conceptos Básicos.
60
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 está
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 está 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.
LUMINARIAS INSTALADAS EN SUPERFICIES
Guía: Conceptos Básicos.
61
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 recámaras, dormitorios, cuartos de hotel y áreas de
servicios. Su estructura generalmente consiste en "charolas" o
?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 x 12" ; 24 x 48" ; ó 48 x 48" .
LUMINARIAS INSTALADAS EN SUPERFICIES
Puesto 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.
Lecciones 14: Iluminación de riel y cable
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
Guía: Conceptos Básicos.
62
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 está 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 inundación, 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.
Guía: Conceptos Básicos.
63
GUÌA: Conceptos Básicos.
TIPOS Y COMPONENTE
Los diferentes tipos de rieles pueden clasificarse por su:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Voltaje
Número de circuitos
Instalación
Tamaño
Acabados
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.
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 boquilla 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.
Guía: Conceptos Básicos.
64
GUÌA: Conceptos Básicos.
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 costo 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,
Guía: Conceptos Básicos.
65
GUÌA: Conceptos Básicos.
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
Lección 16: Controles de Iluminación.
¿POR QUÉ ATENUAR?
La iluminación eléctrica es estática, hasta que se agregan controles
de iluminación arquitectónica. Al atenuar o reducir el voltaje de varias
fuentes dentro de un espacio, se crea elegancia, drama, efecto y una
sensación de indudable confort.
Usted puede:
a. Componer la iluminación en un espacio para crear una atmósfera
b. Afinar el nivel de luz para una actividad específica
c. Prolongar la vida útil de las lámparas incandescentes y reducir el
costo de consumo de energía
Guía: Conceptos Básicos.
66
GUÌA: Conceptos Básicos.
Los controles de iluminación pueden dividirse en tres aplicaciones
básicas.
1. Atenuar una luz o un grupo de luces juntas
2. Atenuar una habitación de luces para crear escenas
3. Controlar un grupo de habitaciones
CANALES O ÁREAS
Cree por lo menos un canal o área para cada efecto de iluminación
básico.






Ambiente
Actividad
Perímetro
Realce
Decorativo
Grupo de dispositivos del mismo tipo
Además, cada fuente de luz visible debe tener su propio canal.
Agrupe las fuentes similares (por ejemplo, MR16 con un atenuador, y
lámparas "A" con otro separado). Esto sirve para equilibrar por
separado la intensidad de las fuentes que son más resplandecientes
para la vista.
¿QUÉ HACEN LOS ATENUADORES?
Los atenuadores reducen la cantidad de voltaje que llega a la
lámpara. Los atenuadores de estado sólido llamados tristores o
Guía: Conceptos Básicos.
67
GUÌA: Conceptos Básicos.
rectificadores controlados por silicio (SCR) son esencialmente
interruptores muy rápidos. Interruptor apagado (off) = No hay
corriente hacia la lámpara. Interruptor encendido (on) = Corriente
completa hacia la lámpara.
La proporción on:off causa la atenuación porque una menor cantidad
del voltaje total va hacia la lámpara. Esta conmutación ocurre 120
veces por segundo, de manera que el filamento en la lámpara
aparece iluminado constantemente aunque no sea tan brillante.
FILTRACIÓN
Cuando se enciende la lámpara (60 veces por segundo) ocurre una
corriente de entrada. La corriente de entrada causa interferencia de
radiofrecuencia (IRF) e interferencia electromagnética (IEM). La IEM
se conduce a través del sistema de cableado. Esto afecta al filamento
de la lámpara y al transformador de las lámparas de bajo voltaje.
Además, cuando una lámpara incandescente se enciende 60 veces
por segundo, esto puede causar vibración del filamento. Esta
vibración puede producir un zumbido audible. La solución es usar un
filtro u obturador. Los tipos de filtro son de bobina de barra y
torroidales; los primeros se encuentran comúnmente integradas en
los atenuadores estándar, y los atenuadores de mayor calidad tienen
filtros torroidales.
CONTROLES DE CAJA DE PARED
Los controles de caja de pared son dispositivos autónomos que caben
en una caja de pared estándar. Algunas veces los controles pueden
agruparse en una caja de pared. El agrupamiento es cualquier
combinación de atenuadores, interruptores y controles de ventilación
instalados cerca uno del otro en la misma caja de pared. Existe un
dispositivo de cinta ancha fabricado con una lámina delgada y plana
de aluminio para una placa de instalación. Las bandas verticales
elevadas que corren de arriba hacia abajo sirven como disipador de
calor.
Las placas de instalación de cinta y del disipador de calor usan el
metal para absorber y disipar el calor generado por el atenuador. La
disminución de potencia ocurre cuando la cinta de metal o aletas se
retiran del dispositivo. Es posible retirar sólo una o dos aletas.
Guía: Conceptos Básicos.
68
GUÌA: Conceptos Básicos.
TIPOS DE ATENUACIÓN
Incandescente
Las lámparas incandescentes de voltaje de línea pueden atenuarse
casi con cualquier tipo de dispositivo que reduzca el voltaje hacia el
filamento. El bajo voltaje (12, 24, 5.5) tiene un transformador de
pasos sucesivos. El atenuador reduce el voltaje hacia el lado primario
del transformador. Es necesario seleccionar un atenuador que esté
diseñado para este tipo de transformador.
Atenuación fluorescente
La mayoría de las lámparas fluorescentes compactas pueden
atenuarse cuando se usan con una balastra electrónica fluorescente
de reducción de voltaje y atenuador fluorescente. Las balastras están
diseñadas para tipos, tamaños, vatajes y configuraciones de cableado
específicos de lámparas fluorescentes. The range of dimming can be
from 1% - 100%, depending on the ballast. El rango de atenuación
puede ser del 1 al 100% dependiendo de la balastra.
Cuando se atenúan las lámparas fluorescentes, la temperatura del
color aumenta ligeramente y el ICC cambia ligeramente hacia la
porción más fría del espectro del color. Las lámparas fluorescentes
nuevas siempre deben aclimatarse al 100% de su potencia de salida
durante las primeras 100 horas de vida útil.
TIPOS DE ATENUACIÓN
- Giratoria - Giratoria de alto voltaje
- Atenuador alternante - Deslizador decorador sin ajuste previo y con
ajuste previo
- Atenuador deslizador de disipación de calor arquitectónico
- Deslizante programado con LED
- Atenuador programado deslizante disipador de calor de alto vataje
- Atenuador programado deslizante
- Atenuador programado digital
- Sistema de atenuación programado de escenas múltiples
- Sistema de atenuación profesional programado de escenas múltiples
Guía: Conceptos Básicos.
69
GUÌA: Conceptos Básicos.
APLICACIONES:
-
Residencial; integración de sistemas de casa entera
Salas de juntas
Salas de conferencias
Restaurantes de prestigio Iglesias
OPCIONES Y ACCESORIOS
Los amplificadores de atenuación se usan cuando se requiere
controlar grandes cargas. Se pueden cablear hasta tres
amplificadores dobles juntos.
Los siguientes accesorios están disponibles:
-
Receptor con transmisor infrarrojo de pared
Receptor y transmisor infrarrojo de techo
Controlador de radiofrecuencia (RF) inalámbrico de cinco escenas
Controlador de radio frecuencia inalámbrico de trece escenas
Sensibilidad de ocupación para techo
Sensibilidad de ocupación para pared
Reloj
Lección 17: Luz y espacio
EL ARTE Y CIENCIA DE LA ILUMINACION.
El diseño en iluminación es más un arte que una ciencia. Aunque
deberán medirse y cuantificarse la cantidad y calidad de luz necesaria
Guía: Conceptos Básicos.
70
GUÌA: Conceptos Básicos.
en los espacios, atarse por completo a los números es un error ya
que la luz es más una experiencia de los sentidos que una experiencia
intelectual. La iluminación puede motivar a las personas a estar mas
activas, relajadas y productivas. Por otro lado también puede
propiciar sentimientos de abatimiento y depresión.
El objetivo de la iluminación es hacer sentir a las personas
importantes. Crear ambientes confortables en la oficina, en el
restaurante, o en el hogar. Deberá proveer de visibilidad y crear
armonía en el espacio donde es usada.
EFECTO SOBRE LA ARQUITECTURA
La luz es un "material de construcción" tanto como el acero o el
concreto. Si bien dichos componentes estructurales se necesitan para
delimitar un espacio, la luz no tiene existencia real hasta que se ve y
se registra en la conciencia de una persona. La luz define espacios,
revela texturas y colores, muestra formas, indica escalas y separa
funciones. Una buena iluminación hace a un edificio verse bien y
funcionar en la forma que el arquitecto pretende en todas las horas
del día y de la noche. Contribuye al carácter, a la actitud deseada
hacia la forma y el espacio, y al funcionamiento eficiente de ese
espacio. La iluminación es dinámica. Cuando se cambia la iluminación
el mundo que nos rodea también cambia.
EFECTO DE LA LUZ EN EL DISEÑO INTERIOR.
La luz es invisible hasta que golpea sobre los objetos en el
ambiente. El ángulo, la calidad y la intensidad con la que
choca el objeto determinaran la forma en la que
percibimos el espacio.
La relación vital entre luz y color (Lección 2) puede mejorar o destruir
por completo el trabajo mas planeado de esquemas de color.
Sabiendo que el efecto de la luz en la superficie, el diseñador puede
elegir el sistema de iluminación apropiado conforme los requisitos del
diseño.
Guía: Conceptos Básicos.
71
GUÌA: Conceptos Básicos.
El diseñador de la iluminación deberá tomar en cuenta que la luz
puede hacer o romper espacios por completo.
PLANEANDO LA LUMINOSIDAD.
La luminosidad establece el carácter y sentimiento de un espacio. Un
techo en penumbras crea un ambiente íntimo y relajante. Por el
contrario, altos niveles de luz en el techo genera actividad, ideal para
un ambiente laboral como oficinas, o donde se realizan tareas
precisas como en la cocina. Una iluminación intensa sobre los muros
llama la atención del espectador en las paredes y expande el campo
visual. Esta técnica es ideal para las galerías, exhibidores, lobbies y
corredores. Si lo que se quiere es “guiar” a la gente e indicar la
dirección del recorrido, se deberá crear un patrón en los niveles de
iluminación, variando la intensidad y jugando con la luz.
DESLUMBRAMIENTO Y BRILLO
Esos pequeños puntos de luz creados por filamentos o reflejos
múltiples de un cristal, cromo o cualquier otra superficie brillante
crean un efecto centellante que nos hace pensar en exclusividad o
festividad. Cuando se usa un efecto centellante en un comedor, o una
pista de baile, el destello puede aminorarse iluminando suavemente
la parte del fondo. Hay una línea muy delgada entre los puntos
estimulantes de luz y un destello inconfortable. A este destello
inconfortable se le llama deslumbramiento.
Guía: Conceptos Básicos.
72
GUÌA: Conceptos Básicos.
LUZ Y SOMBRA
Un espacio uniformemente iluminado puede llegar a volverse aburrido
y monótono. Las variaciones entre luminosidad y sombra generan
una variedad visual estimulante. La luz de acento atrae la atención
del espectador y comunica una idea. Bien planeada, la iluminación
hace emocionante al espacio y los objetos que se encuentran en él.
MODELADO
Las sombras son indispensables para que nosotros podamos percibir
un objeto en tres dimensiones. Cuando un objeto es iluminado desde
diferentes direcciones este se llenará de carácter. Una escultura por
ejemplo, iluminada desde diferentes puntos, colores e intensidades
tendrá un aspecto vibrante y tridimensional.
CONSIDERACIONES EN EL DISEÑO DE LA ILUMINACION.
El factor más importante de un espacio son las personas que lo
ocupan, usan, y viven en él. Las personas no somos autómatas; por
lo tanto los efectos psicológicos del ambiente son especialmente
importantes. No basta que en un espacio se “vea” bien, éste deberá
“sentirse” bien.
He aquí los principales factores que hay que considerar:
Guía: Conceptos Básicos.
73
GUÌA: Conceptos Básicos.
1. La SITUACION: ¿Qué espacio se esta iluminando? Un área
industrial, residencial, laboral, comercial etc.
2. La FUNCION: La iluminación será diferente dependiendo de la
actividad: trabajo, estudio, descanso, tránsito etc.
3. CANTIDAD Y CALIDAD DE LUZ: ¿Cuáles son las necesidades
lumínicas para realizar la actividad?
4. ARQUITECTURA Y DECORACION: El diseño de las luminarias
deberá fluir con el diseño y decoración del espacio.
5. LA ATMOSFERA: ¿Que ambiente se espera del espacio?
CREANDO EL AMBIENTE
Iluminacion ambiental y general.
Esta iluminación reduce los contrastes entre las manchas de luz
creadas por la iluminación de acento. Se usa para uniformar los
niveles de luz de un área en específico.
EL DISEÑADOR Y EL INGENIERO DE ILUMINACION
El diseñador de iluminación será responsable del como se ven y
perciben los espacios. Es vital que entienda e interprete las
necesidades de su cliente, para crear un concepto de iluminación
tangible. La aportación principal del diseñador en iluminación es
generar la visión creativa, resultado de años de experiencia y
contacto estrecho con las nuevas tecnologías de iluminación.
El ingeniero en iluminación, por otro lado trabaja transformando el
concepto del diseñador. El ingeniero es el que sabe “cómo” realizar el
concepto. Los dos son necesarios para un proyecto de iluminación
exitoso.
Lección 18: Diseño de la Iluminación.
EL PROCESO DE DISEÑO
El proceso de diseño con luz se enfoca en lo siguiente:
A. Qué iluminar.
B. Cómo iluminarlo.
C. Con qué iluminarlo.
Guía: Conceptos Básicos.
74
GUÌA: Conceptos Básicos.
"A"- Qué iluminar
Esto puede abordarse mejor como una composición en capas:
iluminación de actividades, iluminación de realce e iluminación de
ambiente o espacio. Dicho de otro modo, la iluminación para el
ambiente total.
EL PROCESO DE PLANEACIÓN
Lo que vemos es casi siempre la reflexión de la luz de la superficie,
no la luz en sí. El profesional en iluminación necesita considerar si un
objeto es claro u oscuro, pulido o espectral, texturizado o liso.
Además, si es de color, si el color debe ser realzado o atenuado.
El proceso de planeación sigue consecuentemente:
- ¿Para qué actividades (funciones) se usará el espacio?
- ¿Qué actividades se realizarán en el espacio?
- ¿Qué objeto u objetos se desea ver?
- ¿Qué detalles arquitectónicos deben enfatizarse?
- ¿En dónde queda el área de estar?
- ¿Cuál es la atmósfera (ambiente) que se desea? ¿Necesita ser
variada?
- ¿Con qué estilo debe coordinarse la iluminación?
ESTABLECIENDO PRIORIDADES
Es necesario establecer prioridades. Intente y dé al espacio
un enfoque, algo que atraiga la vista, por ejemplo un juego
de mesa, una pintura, un arreglo floral o una pared de
chimenea. Después trate de considerar el espacio como un
todo, es decir, el ambiente total iluminado. La iluminación
de las paredes puede hacer que un espacio aparente ser
más amplio.
CÓMO ILUMINARLO
Una vez que se ha analizado el espacio, se puede decidir la mejor
forma de iluminarlo mediante tres técnicas básicas: iluminación de
ambiente, iluminación de realce e iluminación de actividades.
Guía: Conceptos Básicos.
75
GUÌA: Conceptos Básicos.
CUÁNTA LUZ
La cantidad de luz requerida para una buena visibilidad depende de
estos factores: edad, velocidad, precisión y la reflectancia de la
actividad. Los ojos adultos requieren más luz. De hecho, a la edad de
55 años necesitamos el doble de luz para ver igual que como veíamos
a los 20 años. Además, los ojos adultos son más sensibles al
resplandor y al brillo. Por lo tanto, la luz debe ser plena y estar bien
protegida.
DETERMINACIÓN DE LA ILUMINANCIA
La IESNA modificó recientemente sus criterios para determinar la
iluminancia. The procedure now focuses not only on the quantity of
light but, equally important, on its quality. El procedimiento se enfoca
ahora no sólo en la cantidad de luz sino, igualmente importante, en la
calidad.
Ahora se toman en consideración los siguientes aspectos de la calidad
de la iluminación:
- Necesidades humanas
- Economía y medio ambiente
- Arquitectura
Consulte el IESNA Lighting Handbook ,
Sección III: Quality of the Visual Environment
(Calidad del ambiente visual).
Consulte el IESNA Lighting Handbook , Sección III: Quality of the
Visual Environment (Calidad del ambiente visual).
DÓNDE COLOCAR LA LUZ
Un elemento clave de cómo iluminar es dónde colocar la luz,
especialmente importante para evitar el resplandor y las reflexiones
que deslumbran. También es un factor determinante para saber si la
textura de una superficie debe ser enfatizada o atenuada.
Guía: Conceptos Básicos.
76
GUÌA: Conceptos Básicos.
CON QUÉ ILUMINAR
Una vez que decidimos qué iluminar y cómo iluminarlo, estamos
listos para decidir con qué iluminarlo. La selección de un sistema de
iluminación se realiza en el siguiente orden: primeramente el foco, la
luminaria, y por ultimo la elección de los controles de iluminación. La
elección del sistema de iluminación se logra mejor en el orden
siguiente: la lámpara, la luminaria y los controles.
ELECCIÓN DE LA LÁMPARA
Existe una serie de fuentes de luz que ayudan a
tomar una decisión. Antes de elegir, considere
lo siguiente:
-
Distribución de la luz
Consumo de energía eléctrica
Conversión del color
Apariencia del color
Costos de mantenimiento
CÒMO OBTENER LA DISTRIBUCIÓN DESEADA
La distribución deseada depende de la elección de la lámpara y
luminaria. La luminaria no sólo debe contener la lámpara, sino
redirigir su luz hacia las áreas deseadas y proteger la lámpara de
manera que no se convierta en una fuente de resplandor.
Guía: Conceptos Básicos.
77
GUÌA: Conceptos Básicos.
OBJETIVO
Dependiendo de si el propósito es iluminación de ambiente, realce o
actividades, la distribución requerida de la luz puede variar de amplia
y extensamente difusa a reducida y enfocada. Como regla general,
las fuentes de luz fluorescente son las más adecuadas para
distribuciones amplias, mientras que las incandescentes de bajo
voltaje son las más aptas para distribuciones reducidas.
ELECCIÓN DE LA LUMINARIA
La elección de las luminarias depende de varios factores:
- Distribución propuesta de la luz, función o propósito
- Apariencia o estilo
- Instalación: empotrada, superficial, suspendida, en la pared
- Tipo de construcción del edificio: nuevo, antiguo, con aislamiento
- Calidad del producto: detallado, acabado, durabilidad
- Costo de operación: energía, reemplazo, limpieza
- Costo inicial
Para una explicación más detallada de los criterios anteriores,
consulte las páginas 16 a 25 de la guía de aplicación de Lightolier
titulada Designing with Light .
Guía: Conceptos Básicos.
78
GUÌA: Conceptos Básicos.
ELECCIÓN DE LOS CONTROLES
Seleccione controles de iluminación cuando desee:
- Cambiar la escena de iluminación para adaptarla a la actividad
- Definir un estado de ánimo
- Crear una atmósfera
- Prolongar la vida útil de las lámparas incandescentes
- Controlar las luces desde varias posiciones
- Ahorrar energía al apagar las luces automáticamente cuando no hay
nadie presente
Lección 19: Cantidad y calidad de luz
CLASIFICACIÓN DE LA EFICIENCIA DE LAS LUMINARIAS
Así como podemos medir la eficiencia luminosa de una lámpara en
lúmenes por vatio, también podemos medir la eficiencia de la
luminaria.
Las fuentes de luz eléctrica se conocen en la industria como
lámparas. Algunas lámparas (como las fluorescentes lineales) no
tienen reflector u otros medios integrados para controlar su luz.
Requieren ser colocadas en una luminaria (dispositivo de iluminación)
que tenga la óptica necesaria para producir los lúmenes. Sin
embargo, las luminarias no son 100% eficientes y se pierden lúmenes
dentro del dispositivo de iluminación. Para determinar la eficiencia de
las luminarias, existe una fórmula que expresa numéricamente la
potencia lumínica total de la luminaria comparada con los vatios que
se requieren para que funcione el sistema de iluminación. Ésta es la
clasificación de eficiencia de la luminaria (LER).
Guía: Conceptos Básicos.
79
GUÌA: Conceptos Básicos.
LEY DEL INVERSO DEL CUADRADO
De la lección 1 sabemos que la unidad básica de medida de la luz es
el lumen. Cuando los lúmenes llegan a una superficie se miden en
candelas-pie. Una candela-pie es la cantidad de iluminación de una
candela estándar que llega a una superficie a un pie de distancia. En
el sistema métrico internacional, el LUX es la contraparte de las
candelas-pie. La conversión de candelas-pie a lux se hace al
multiplicar las candelas-pie por 10. Los valores recomendados del IES
están publicados en candelas-pie y lux.
A medida que aumenta la distancia entre la superficie y la candela
(una fuente puntual), la intensidad (I) o candelas (potencia de
candela) que llega a la superficie en un punto dado disminuye
conforme a la ley del inverso del cuadrado. Esto consecuentemente
puede expresarse; la iluminación (E) es igual a la intensidad luminosa
(I) de la fuente de luz dividida entre la distancia desde la fuente de
luz y la superficie al cuadrado.
CURVAS DE DISTRIBUCIÓN DE INTENSIDAD LUMÍNICA
Las curvas de distribución de intensidad lumínica muestran en forma
gráfica la intensidad del flujo luminoso (candelas) en una dirección
dada. Para las lámparas de los reflectores R, BR, ER, PAR y MR, los
fabricantes presentan en sus publicaciones la intensidad lumínica del
haz central (CBCP, del inglés Center Beam Candlepower ) para estos
tipos de lámparas. El haz dispersado por estas lámparas se mide al
50% de la CBCP.
Guía: Conceptos Básicos.
80
GUÌA: Conceptos Básicos.
CALIDAD DE LA LUZ
El RESPLANDOR es la luminosidad desagradable en el campo visual,
la cual es molesta e incómoda, que causa fatiga y pérdida de
productividad. El RESPLANDOR DIRECTO resulta de ver la
luminosidad alta de la luminaria en el campo de visión normal.
Guía: Conceptos Básicos.
81
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Lección 20: Iluminación de oficinas
Prefacio
Antes de diseñar la iluminación para los espacios de oficinas comerciales, es
necesario identificar las necesidades de los empleados. Una vez que se
conozca esto, se puede determinar la funcionalidad del espacio de manera que
la distribución del inmobiliario pueda estar acorde con el ambiente de trabajo
entero. Sólo entonces se pueden atender los requerimientos de iluminación
para iluminar adecuadamente esos espacios.
Planeación del espacio
Hay cuatro métodos para planear la distribución de una oficina: tradicional, con
base en la actividad, flexible y vecindario.
Método 1
La planeación tradicional del espacio comúnmente atiende las necesidades de
una organización vertical, asignando espacio con base en el papel de los
empleados individuales y en su estatus dentro de la organización.
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
1
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Objetivos de la iluminación
Es necesario proporcionar iluminación para las personas, para la actividad y
para el espacio. Anteriormente esto se lograba con lámparas fluorescentes que
funcionaban con balastras magnéticas en luminarias empotradas 2 x 4.
En la actualidad se obtienen los mismos objetivos de iluminación en una forma
más económica con lámparas fluorescentes de menor diámetro (T8 y T5) que
funcionan con balastras electrónicas. Además, las luminarias 2 x 4 y
suspendidas actuales poseen mayor eficiencia óptica, y por lo tanto requieren
menos lámparas y balastras que sus predecesoras.
Relaciones de luminancia
Para comodidad visual y fácil adaptación, la luminancia de la actividad relativa
al entorno debe tener equilibrio de la luminosidad. Las recomendaciones del
IES son como sigue:
Entre una actividad con papel y una pantalla VDT adyacente: 3:1 ó 1:3
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
2
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Análisis de energía
Para obtener la mayor eficiencia deben considerarse sistemas fluorescentes
T5. El siguiente análisis de energía ilustra las ventajas de los sistemas de
iluminación T5:
* Sistema de iluminación
Lúmenes de diseño
Factores de pérdida de luz
CU
Lúmenes útiles
No. de lámparas
No. de luminarias
Vatios del sistema
Vatios totales
Costos de energía anual

(2) F34T12
5200
.64
.78
2596
384
192
72
13,824
$5530
(2) F32T8
5600
.64
.84
3011
332
166
62
10,292
$4117
(2)F28T5
5500
.72
.85
3366
294
149
66
9,834
$3934
(2)F54T5HO
9480
.65
.85
5238
190
95
104
9,88
$3952
La tabla anterior se basa en un área de 10,000 pies cuadrados iluminada a 50 candilespie constantes. El costo de energía anual se calcula en 0.10 centavos de dólar por
kilovatio/hora con el sistema de iluminación funcionando a 4000 horas/año. Los
sistemas T5 de dos lámparas dan los mejores resultados en esta comparación. El
sistema de dos lámparas F28T5 tiene el menor costo de energía anual mientras que el
de dos lámparas F54T5 proporciona la misma luz pero con menos luminarias.
Iluminación dependiendo la actividad.
Además de la iluminación de ambiente, se puede requerir una fuente
suplementaria de iluminación para iluminar una actividad.
El uso de lámparas fluorescentes en luminarias de bajo perfil o en brazos
articulados puede proporcionar la cantidad y calidad necesaria de luz según las
recomendaciones de la Illuminating Engineering Society of North America
(IESNA) para iluminación de actividades.
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
3
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Iluminación de realce
Además de la iluminación de ambiente, se puede requerir una fuente
suplementaria de iluminación para iluminar una actividad.
La iluminación de realce puede proporcionar líneas visuales. Ya sea que se
obtenga mediante luminarias descendentes o iluminación de riel, ésta brinda un
trayecto o significa una transición de un espacio a otro. La iluminación de
realce puede ser una forma impresionante de iluminar fotografías, trofeos,
placas, cerámica o cualquier objeto colocado en el ambiente de oficina para
realzar la decoración interior para mayor interés visual.
Iluminación perimetral
Al iluminar las superficies verticales se puede enfatizar la arquitectura del
espacio mientras que se proporciona la luminosidad circundante necesaria para
hacer el ambiente visualmente agradable. Hay dos técnicas para proporcionar
iluminación perimetral: bañado de pared y luz rasante.
Bañado de pared: Esta técnica es apropiada para superficies lisas. Las
luminarias llamadas bañadoras proporcionan un bañado uniforme con luz
desde el piso hasta el techo.
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
4
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Controles de iluminación
En el centro neurálgico del sistema de iluminación están los controles, los
cuales manejan el nivel de iluminación en cada espacio y proporcionan
flexibilidad en aquellos espacios usados para diversas funciones.
Los controles son la única parte del sistema de iluminación que el usuario toca,
por lo cual deben ser fácilmente ajustables. Los controles de iluminación
pueden ayudar a manejar y limitar el consumo de energía en un espacio al
mismo tiempo que proporcionan al usuario individual niveles de luz flexibles en
espacios de uso múltiple.
Reglamentaciones de energía para edificios comerciales
Atenuación programada
Existen normas de eficiencia de la iluminación para establecer niveles máximos
de energía para un edificio. El objetivo general es minimizar el consumo de
energía a través de un sistema sin menoscabo de la calidad del diseño de la
iluminación.
Existen dos enfoques: Las reglamentaciones para equipos que establecen la
eficiencia mínima para componentes específicos, y las normas de aplicación
que limitan la energía disponible para iluminación. Ambos enfoques se refieren
a la energía de iluminación y se han promulgado en códigos de construcción de
los gobiernos federal, estatal y local en Norteamérica.
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
5
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Lección 21: Iluminación para tiendas
Presentación
Una buena iluminación es una herramienta de venta
favorable. Atrae a los clientes y ayuda a mover la
mercancía al mejorar su apariencia junto con la de las
áreas de venta. Ya sea resaltando los especiales o
permitiendo la apreciación de la mercancía, la iluminación
eficiente puede producir una atmósfera agradable que
puede crear decisiones de compra impulsiva y ventas
repetidas.
La elevación de los costos de energía, sin embargo, ha
dado lugar a los códigos de energía (vatios por pie
cuadrado) que han causado que los propietarios y
gerentes de tiendas reevalúen su iluminación con una
perspectiva de sistemas de iluminación más eficientes
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
6
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
El papel de la iluminación en la comercialización
La función de la iluminación en las ventas puede resumirse por consiguiente
en: atracción, apreciación y atmósfera.
Atracción
Luz que atrae visualmente y dirige al cliente hacia la mercancía.
Cantidad y calidad de la iluminación
La cantidad y calidad adecuada de la iluminación:






Proporcionará la transición del centro comercial a la tienda
Identificará a la tienda y a los departamentos
Proporcionará la transición de un departamento a otro y de un aparador
a otro
Presentará la mercancía
Realzará la mercancía
Ayudará al cliente a evaluar la mercancía
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
7
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Iluminación del ambiente de ventas total
La iluminación bien diseñada de una tienda toma en cuenta lo siguiente:




El área general (tránsito) de la tienda
Las superficies perimetrales
El realce de la mercancía
La presentación (exhibición) de la mercancía
El entendimiento de la contribución de cada parte puede ayudar a los
propietarios de tiendas y diseñadores de iluminación a proporcionar un
concepto de diseño total para obtener un diseño eficiente e integral.
Lección 22: Iluminación residencial
Prefacio
Para iluminar espacios residenciales es importante tomar en cuenta el estilo de
vida de sus ocupantes (sus pasatiempos, cómo se divierten, su forma de
recreación, el estudio de la casa o el estudio empresarial, el aseo, las áreas de
servicios, y sus edades) antes de decidir la cantidad y calidad adecuada de
iluminación. Una vez que se tome la decisión, la luz debe iluminar las
actividades y las áreas que las rodean. Esto proporcionará un equilibrio de la
luminosidad para comodidad visual.
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
8
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Criterios de diseño
Lámparas y luminarias
En toda esta lección el término lámpara se refiere a la fuente de luz, ya sea
incandescente, incandescente de halógeno o fluorescente lineal o compacta. El
término luminaria se refiere al dispositivo de iluminación que aloja a la lámpara.
La fuente de luz puede ser incandescente estándar, incandescente de
halógeno o fluorescente lineal o compacta. Se recomienda usar lámparas
fluorescentes lineales y compactas de eficiencia energética y vida útil
prolongada cuando sea conveniente.
(Para mayor información consulte la lección 3:94 Fuentes de luz)
Iluminación de las áreas de aseo
Cuarto de baño y tocador
Éste es comúnmente el lugar donde comienza el día; por lo tanto, es muy
importante la colocación de la luz arriba del lavabo y junto a los espejos para
un aseo adecuado. El centro de la actividad en esta área es la persona de pie
en frente del espejo; por lo tanto, la luz necesita ser difusa y estar dirigida
horizontal y verticalmente. La luz difusa, ya sea empotrada, suspendida o
instalada sobre la superficie, debe colocarse sobre el lavabo de manera que
pueda reflejarse sobre la barbilla y área del cuello.
Iluminación de las áreas de lectura
Las luminarias en las áreas de lectura deben colocarse en donde se lleva a
cabo la lectura. Si se usan luminarias portátiles, su base debe estar a la altura
del hombro 20 pulgadas a la derecha o a la izquierda del centro del libro. Las
luminarias deben colocarse en el centro del escritorio, a 16 pulgadas de la orilla
anterior.
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
9
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Iluminación de la oficina y estudio de la casa
Iluminación con colgantes y de riel:
Los colgantes también pueden usarse para la iluminación de actividades. Para
que la iluminación quede distribuida de manera uniforme, se deben usar dos
colgantes. Éstos deben estar separados de 30 a 36 pulgadas, con la base de la
pantalla a 15 pulgadas de la parte superior del escritorio.
La iluminación de riel brinda flexibilidad y permite ajustar fácilmente las
luminarias instaladas en el riel para comodidad visual.
Debido a la facilidad para dirigir estas unidades, se recomienda que se usen
para lectura casual o como luz complementaria. Además, se debe usar un riel
de cuatro unidades con dos de las unidades dirigidas a las superficies para
equilibrar la luminosidad dentro del espacio.
Iluminación general
La iluminación general optimiza el espacio; hace que los espacios pequeños
parezcan más grandes y realzan la amplitud de las áreas grandes. La
iluminación debe estar en equilibrio con la iluminación de las actividades para
comodidad visual y puede obtenerse mediante una serie de luminarias
incandescentes y fluorescentes:





Luminarias descendentes
Luminarias de baño de pared
Lámparas portátiles
Candelabros de pared
Colgantes
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
10
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Iluminación Decorativa.
La iluminación decorativa funciona en armonía con la iluminación general y la
iluminación de actividades para ayudar a crear el ambiente iluminado total. La
iluminación debe estar controlada mediante dispositivos que permitan la
máxima flexibilidad desde cualquier lugar de la residencia. Las unidades
decorativas pueden ser como sigue:



Candelabros de pared
Candeleros
Luces descendentes
Iluminación de recibidores, pasillos y escaleras
Los recibidores, pasillos y escaleras pueden iluminarse con luminarias
suspendidas del techo, candelabros de pared y luces empotradas
descendentes. Para iluminar pasillos es mejor colocar las luminarias a 10 pies
de distancia. Para escaleras, se deben colocar luminarias con buena protección
colocadas en la parte superior e inferior de las escaleras.
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
11
GUÌA: Aplicaciones Practicas de Iluminación.
Iluminación del comedor
Ya sea que se use para comida formal o familiar, la iluminación del comedor
debe ser complementaria del juego de mesa, proporcionar el ambiente
adecuado para la ocasión y realzar los alimentos que se sirven. La porcelana
china, los cubiertos de plata y la cristalería se verán mejor bajo la luz
incandescente. Los tonos de complexión de las personas sentadas a la mesa
se resaltan mejor con lámparas de 3000°K o menos
Iluminación de la cocina
La cocina es otra área multifuncional. La preparación de alimentos, diversión,
reuniones familiares, labores domésticas y preparación del presupuesto familiar
son algunas de las muchas actividades que tienen lugar en este espacio. Por
estas razones la iluminación debe ser flexible.
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Lección 23: Iluminación de instalaciones escolares
El ambiente de enseñanza completo debe ser de apoyo al proceso de
aprendizaje. El objetivo de iluminación de las escuelas es proporcionar un
ambiente visual agradable tanto para el maestro como para el alumno.
La cantidad y calidad de la iluminación deben trabajar juntas para permitirles
responder a las actividades visuales de manera oportuna, con precisión y con
facilidad de visión
Actividad visual
El tamaño, tiempo de observación, dirección, contraste y distancia determinan
el grado en que estudiantes y maestros responden a sus actividades. La edad
también es un factor. A medida que avanzamos en edad, nuestros ojos
necesitan más luz, lo cual necesita estar controlado debido a la sensibilidad
creciente que la vista adulta tendrá ante el resplandor y brillo.
Cantidad y calidad de la luz
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Cantidad
La cantidad de luz necesaria para una buena visibilidad está determinada por:






La extensión de la actividad
El contraste
El tiempo que se tarda para ver la actividad
La reflectancia del fondo de la actividad
La velocidad y precisión de la visión
La edad del observador
También es necesario el equilibrio de la luminosidad para facilitar la visión.
Sistemas de iluminación para escuelas
Luz solar
La combinación de la luz eléctrica con la luz solar por medio de sensores de luz
solar puede reducir los costos de iluminación y brindar beneficios psicológicos
a las personas que ocupan un espacio. Sin embargo, se debe tener cuidado
para tomar en cuenta las ganancias y pérdidas a través de ventanas y
tragaluces.
Aplicaciones
Iluminación de salones de clase
Puesto que el nivel de iluminación para los salones de clase puede variar
dependiendo de las actividades, de los ocupantes, del número de ventanas y
de otros factores, se recomienda consultar el IESNA Lighting Handbook para
determinar la cantidad correcta de luz.
En la mayoría de los salones de clase, la iluminación general proviene de
luminarias instaladas en el techo. En otras áreas como salones de diseño,
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salones de arte o laboratorios de ciencia, se debe combinar un sistema de
iluminación complementaria con la iluminación general para aumentar la
visibilidad. Esta iluminación complementaria puede provenir de un sistema de
iluminación de riel, de luminarias fluorescentes instaladas en mamparas, o de
luminarias de mesa que usen fuentes de luz incandescente o fluorescente.
Lección 24: Iluminación de emergencia
Definición
La iluminación de emergencia y
los señalamientos de salida son
una consideración tan
importante como cualquier otro
equipo, material o actividad
involucrada en el diseño,
construcción y funcionamiento
de un edificio. En el caso de una
condición de emergencia que
requiera la evacuación de un
edificio, la iluminación de
emergencia y los señalamientos
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Aplicaciones
Algunas situaciones de emergencia que requieren equipo de iluminación son:
* Falla de la energía para servicios
* Reducción del voltaje de la energía para servicios (oscurecimiento parcial)
* Interrupción de la energía en el edificio
* Fuego o humo en el edificio
* Sismo, tornado, huracán u otro desastre natural
Códigos y normas
Los códigos de iluminación de emergencia no se escribieron hasta 1940
después del incendio del club nocturno Coconut Grove de Boston donde
murieron 492 personas. Durante el pánico, muchas personas murieron
aplastadas o acorraladas contra puertas que abrían hacia dentro. No había
salidas de emergencia para la salida con seguridad y ordenada.
(Salida = abertura o medio para egresar)
Actualmente, los múltiples códigos de construcción locales, estatales y
nacionales como el National Fire Protection Association's Life Safety Code y el
National Electrical Code requieren la instalación e inspección de iluminación de
emergencia antes que se expida un permiso de ocupación.
Tipos de equipos
Los sistemas de iluminación de emergencia pueden
incluir señalamientos de salida, equipo de unidades,
paquetes de baterías fluorescentes y convertidores del
sistema central. El tipo de iluminación, el desempeño del
equipo, la cantidad de unidades y su ubicación se
especifican en los códigos y normas nacionales y locales.
Los diferentes tipos de instalaciones requieren diferentes
tipos de equipo de iluminación de emergencia y
señalamientos de salida. Por ejemplo, una instalación
industrial puede presentar condiciones ambientales
adversas como producto derivado del proceso de
fabricación.
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Otras instalaciones como hoteles y moteles también tienen necesidades
especiales. Los huéspedes de hoteles comúnmente no están familiarizados con
las instalaciones y podrían fácilmente desorientarse durante un incendio u otra
emergencia. En caso de falla eléctrica, incendio u otra emergencia, el objetivo
del sistema de iluminación debe ser proporcionar iluminación suficiente e
indicadores para permitir que los ocupantes salgan en forma segura.
Nuevos desarrollos
Durante los años recientes ha habido muchos avances tecnológicos en la
iluminación de emergencia y señalamientos de salida. Los avances recientes
en los LED que se usan para iluminar los señalamientos de salida han sido
revolucionarios. Un consumo de energía mucho menor junto con una vida útil
de más de 10 años han hecho que los LED sean la opción en 90% de los
señalamientos que se producen actualmente. La especificación de baterías
más eficientes y durables se ha convertido cada vez más en la norma para las
nuevas instalaciones. Por ejemplo, la tecnología de baterías de hidruro
metálico de níquel ofrece el doble de vida útil de un producto estándar, no es
tóxica y tiene un rango de temperatura de 14 a 113 °F, mucho mayor que el de
las baterías tradicionales.
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Lección 25: CDM (Ceramic Discharge Metal Halide)
Las lámparas CDM (Ceramic Discharge Metal Halide) han sido desarrolladas
en 1994 como una nueva generación de lámparas compactas de descarga de
alta intensidad. Debido a que Philips es uno de los principales productores de
CDM, es común escuchar Master Colour (El nombre del CDM que Philips
fabrica) en lugar de CDM. Comparadas con las lámparas de cuarzo
(normalmente de doble contacto), el rendimiento de las fuentes de luz con
tecnología MASTER Colour (CDM) es superior en cuanto a la calidad de color y
su estabilidad, eficiencia luminosa y vida útil.
En la práctica, los CDM están remplazando a los HQI. Los HQI, además de su
menor vida útil y CRI, tienen la desventaja de consumir grandes cantidades de
energía.
Funcionamiento
La tecnología de las lámparas CDM esta basada en la combinación de
siguientes tecnologías: La tecnología de su tubo de descarga PCA (Poly
Crystalline Alumina), conocida por su excelente estabilidad de color
confiabilidad. El PCA es un material cerámico cuyos componentes pueden
variar dependiendo del tipo de lámpara. Su principal característica frente a
otros materiales como cuarzo (HQI) es su alta resistencia a la agresividad de
la mezcla de haluros utilizada en el tubo de descarga.
Todas las lámparas CDM ofrecen una alta reproducción de colores, (IRC igual
o superior al 85%), el cual esta muy cerca de la luz del sol y son superiores en
todo sentido a la reproducción que las lámparas de cuarzo (HQI)
convencionales pueden brindar.
Durabilidad
En general, las lámparas Master Colour duran 15, 000 horas de uso,
comparadas con las 10, 000 horas de uso que duran aditivos metálicos HID.
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MASTER COLOUR CDM-R 111
Ideales para iluminación comercial en general, en grandes superficies, locales,
vitrinas, almacenes de cadena, tiendas por departamentos, tiendas
especializadas en prendas de vestir, calzado y exhibiciones especiales.
MASTER COLOUR CDO-TT / ET
Ideales para zonas centrales, proporcionan una
iluminación de altísima calidad. Estimulan el comercio y las actividades
culturales, al destacar la arquitectura y los colores de los lugares iluminados.
MASTER COLOUR CDM-TD
Ideales para iluminación comercial en general, en grandes superficies, locales,
vitrinas, almacenes de cadena, tiendas por departamentos, tiendas
especializadas en prendas de vestir, calzado y exhibiciones especiales.
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MASTER COLOR CDM-T (AMPOLLETA)
Ideales para iluminación comercial en general, en grandes superficies, locales,
vitrinas, almacenes de cadena, tiendas por departamentos, tiendas
especializadas en prendas de vestir, calzado y exhibiciones especiales.
MASTER COLOR CDM-R
Ideales para iluminación comercial en general, en grandes superficies, locales,
vitrinas, almacenes de cadena, tiendas por departamentos, tiendas
especializadas en prendas de vestir, calzado y exhibiciones especiales.
Uno de los beneficios intangibles más importantes de las lámparas MASTER
Colour CDM es la estabilidad de los colores durante toda su vida útil.
Su máxima variación no supera +/- 200ºK de temperatura de color, lo cual hace
de la lámpara la más estable del mercado.
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Lección 26: LEDs (Luz Emitida por Diodos)
Los diodos luminiscentes o emisores de luz, LEDs, se caracterizan por una
duración de vida muy larga, su resistencia a los impactos y un bajo consumo
energético. Al ser regulados, el color de luz se mantiene constante. Al ser
conectados a la red, se necesitan equipos auxiliares para contar con la
corriente de servicio correcta.
La fuente de luz puntual permite dirigir la luz con toda exactitud. El encapsulado
del diodo con material sintético cumple las funciones de protección y de lente.
La potencia de la radiación del LED disminuye al aumentar la temperatura. Por
ello es importante contar una buena disipación del calor durante el
funcionamiento. Conviene evitar que los rayos solares incidan directamente, e
igualmente que el montaje se efectúe en las proximidades de otras fuentes de
calor. Con una vida media de 50.000 horas, los LEDs están disponibles para
unos largos períodos de funcionamiento. El arranque sin retardo alguno, y la
reacción inmediata a las órdenes procedentes del control, permiten su empleo
para escenas de luz dinámicas cuya característica es la rapidez. Los
desarrollos en el campo de los LEDs están actualmente encaminados hacia las
formas compactas, un flujo luminoso mayor y una eficacia luminosa mejor,
amén de una fabricación más económica.
Otro objetivo que se está persiguiendo consiste en reducir las tolerancias de
color que se deben a los métodos de fabricación. Los fabricantes clasifican los
LEDs por el flujo luminoso y la longitud de onda dominante, indicando para ello
un código «Bin», así como un grado de selección. Esta clasificación de los
LEDs es denominada binning.
GENERALIDADES
Los LEDs son diodos semiconductores y forman parte de los proyectores
electroluminiscentes. La producción de la emisión se efectúa mediante la
recombinación de los pares de portadores de carga en un semiconductor, con
una distancia de bandas correspondiente. Los LEDs producen una radiación de
banda estrecha. La temperatura de color se mantiene constante, aún cuando
disminuye la intensidad luminosa. En el caso de los LEDs para la iluminación,
no se produce ninguna radiación ultravioleta (UV) ni infrarroja (IR).
LEDS EN COLORES
Los LEDs producen una zona espectral de banda estrecha. La longitud de onda
dominante establece el lugar de color del LED. Los LEDs cuentan, en
comparación con las lámparas fluorescentes de color, con una saturación
cromática mayor. La composición del material semiconductor determina el
espectro luminoso entregado. Los flujos luminosos de los LEDs de color no son
uniformes, aún cuando la potencia instalada sea igual.
GUÌA: Capítulos Especiales.
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GUÌA: Capítulos Especiales.
LED BLANCO
Para la producción de luz blanca no existen materiales semiconductores
correspondientes. Por dicha razón se emplean actualmente dos tecnologías
para obtener la luz blanca: la mezcla RGB o la conversión de luminiscencia. La
reproducción cromática de diodos luminosos blancos llega actualmente a un
índice de reproducción cromática Ra de 90. En lo que a los colores de luz se
refiere, hay disponibles LEDs en blanco cálido, blanco neutro y blanco de luz
diurna, desde 2500K hasta 8000K.
LED RGB
La combinación de tres diodos luminosos, con los colores de luz rojo, verde y
azul (RGB), permite mezclar los colores de luz dentro de una gran gama de
colores, y de este modo producir también el blanco. El control compensa los
diferentes flujos luminosos de los LEDs rojos, verdes y azules.
MODELOS
LED TIPO T
La forma T normal del LED cuenta con un cuerpo de material sintético de 35mm de tamaño, para los LEDs empalmados. La forma del lente determina el
ángulo de salida de la luz. Siendo fuente de luz con un flujo luminoso pequeño,
es empleado como luminaria de orientación y señalización.
LED DE ALTA POTENCIA
Se denominan High Power LED aquellos diodos luminosos cuyo
consumo de potencia se sitúa por encima de 1W. Éstos pueden ser tanto LEDs
de tipo SMD como también de tipo COB. Lo importante es el montaje especial
para una resistencia térmica muy baja entre el chip y el circuito impreso.
Normalmente los LEDs de alta potencia se montan en circuitos
impresos de núcleo metálico, los que requieren un control de calor
especial en la luminaria.
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Lo que diferencia al LED de cualquier otra
tecnología es su saturación de color. Es
decir, su capacidad de “pintar” de color el
objeto que ilumina.
Con el cambio de color, los LEDs permiten que la iluminación sea dinámica, cambiando
constantemente.
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