EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

1. EFICIÊNCIA ENERGÉTICA A lâmpada de descarga de alta intensidade

2. Características: • As lâmpadas HID são aquelas do grupo de lâmpadas conhecidas como de mercúrio, multivapor metálico e sódio de alta pressão. • Normalmente utilizadas em iluminação pública, esportiva e industrial com potências de 70 a 2.000 W.

3. Características: • São lâmpadas de alta eficácia e vida útil elevada. As de multivapor metálico vão a 20.000 horas enquanto que as de vapor de sódio destinadas a iluminação pública atingem 32.000 horas de vida mediana e mais de 120 lumens por watt.

4. Características: • Lâmpadas compactas de Multivapor metálico com potências de 35 a 150W e dimensões reduzidas são a última novidade dessa família. • Foram desenvolvidas para iluminação interior em lojas, escritórios, fachadas e hotéis.

5. Funcionamento: • A produção de luz dessas lâmpadas é gerada por uma descarga elétrica no interior de um tubo de arco. • O tubo de arco pode ser feito de quartzo ou cerâmico ( alumínio sinterizado).

6. Funcionamento: • Na lâmpada de vapor de mercúrio um eletrodo auxiliar, ou de partida, ligado em série com um resistor fica junto a um dos eletrodos principais. • Nas demais lâmpadas o eletrodo auxiliar é substituído por um ignitor.

7. Funcionamento:

8. Funcionamento: • Ao aplicar tensão através do eletrodo auxiliar ou de um ignitor é criado um arco elétrico entre os dois eletrodos o que provoca aquecimento dos óxidos e então ionização do gás.

9. Funcionamento: • Após alguns minutos a lâmpada se estabiliza na sua condição normal de operação. • O tubo de arco também contém um gás de partida que é fácil de ionizar à baixa pressão e temperatura ambiente, usualmente argônio ou xenônio.

10. Funcionamento: • O bulbo de vidro externo protege o tubo de arco e é introduzido entre os bulbos nitrogênio ou vácuo. Nessa área estarão os condutores, resistores e diodos usados para ajudar na partida do arco e operação da lâmpada.

11. Funcionamento: • A cor é corrigida depositando uma camada de fósforo na face interna do bulbo de vidro. • Se o bulbo externo quebrar e o tubo de arco continua a operar uma quantidade significativa de emissão UV ocorrerá.

12. Funcionamento: • Os principais comprimentos de onda gerados na lâmpada de mercúrio são: 404,7, 435,8, 546,1, 577 e 579 nanometros. • Isso resulta numa luz verde-azulada com eficácia de 65 lm/W.

13. Funcionamento: • As lâmpadas de multivapor metálico são similares em construção as de mercúrio. • A maior diferença está no tubo de arco que contém vários outros metais, tais como sódio, tálio, índio e outros.

14. Funcionamento:

15. Funcionamento: • A introdução desses metais aumenta a eficácia para 75 a 125 lumens/watt ( excluindo perdas do reator). • O índice de reprodução de cor é superior ao da lâmpada de mercúrio.

16. Funcionamento: • A lâmpada universal de multivapor tem melhor rendimento na posição vertical. Como muitas aplicações usam posição horizontal vários tubos de arco foram desenvolvidos.

17. Funcionamento: • A tensão requerida em alguns tubos de arco é da ordem de 3000 volts, aplicada diretamente nos eletrodos principais. Dispositivos chamados de Ignitores são usados para prover estes pulsos de partida.

18. Funcionamento: • O uso de ignitores de partida tem acrescentado qualidades adicionais às lâmpadas. A partida se torna mais rápida e a pressão interna pode ser aumentada o que retarda a evaporação do tungstênio do eletrodo.

19. Funcionamento: • As novas lâmpadas de multivapor metálico utilizam tubo de arco de alumínio sinterizado, tem excelente reprodução de cor, posição de funcionamento universal e bloqueador de raios ultravioletas.

20. Funcionamento: • As lâmpadas de sódio de alta pressão utilizam o tubo de arco de alumínio sinterizado, material cerâmico com ponto de fusão de 2050 °C. O quartzo não pode ser usado porque não resiste ao ataque do sódio a alta temperatura.

21. Funcionamento:

22. Funcionamento: • As lâmpadas de sódio empregam eletrodos similares aos da lâmpada de mercúrio. • Esse fato combinado com o pequeno diâmetro do tubo de arco dão excelente manutenção de fluxo luminoso.

23. Funcionamento: • A energia irradiada está na faixa do espectro visível. A lâmpada standard tem temperatura de cor de 1900 a 2200 K e IRC de 22. • Aumentando a pressão do sódio a radiação na faixa de 589 nm é absorvida e fica um espectro de ambos os lados.

24. Funcionamento: • A lâmpada de sódio branca trabalha na temperatura de 2700 a 2800 K e tem IRC entre 70 e 80. • Operação em alta-freqüência é um método de prover luz branca com pressão reduzida.

25. Designações: • A identificação das lâmpadas de descarga de alta intensidade ( HID) é feita pelas seguintes letras: • H para mercúrio • M para multivapor metálico • S para sódio

26. O reator: • As lâmpadas de descarga de alta intensidade, a exemplo das demais lâmpadas de descarga, necessitam de dispositivo que limite a corrente para o valor de projeto de cada lâmpada.

27. O Ignitor: • Utilizado para partida de lâmpadas HID que não dispõem de eletrodo de partida e requerem tensões elevadas, da ordem de 3000 volts . O acendimento é mais rápido com o uso de ignitores.

28. Dimerização: • As lâmpadas HID podem ser dimerizadas. A resposta a troca de intensidade devido a dimerização é muito mais lenta que das incandescentes e fluorescentes. A redução em até 50% do fluxo provoca pouca alteração na cor.

29. Vida e Eficácia: • As lâmpadas HID de vapor de mercúrio e vapor de sódio tem vida média de 20.000/30.000 h e podem atingir eficácias de 145 lumens/watt (sódio). • As lâmpadas compactas MH e CDM têm durabilidade de 10.000 a 16.000 h e eficácia da ordem de 70 a 100 lm/W.

30. Cintilação ( flicker) e efeito estroboscópico: • A luz emitida por todas as lâmpadas HID varia em algum grau com a freqüência da rede. Na maioria das aplicações o efeito estroboscópico não é problema.

31. Cintilação ( flicker) e efeito estroboscópico: • Os espectadores de jogos de tenis e ping-pong e operadores de máquinas rotativas podem perceber tal inconveniente.

32. Cintilação ( flicker) e efeito estroboscópico: • Para minimizar usar um índice de flicker menor que 0,1, ou luminárias ligadas alternadamente em fases diferentes. • Reator eletrônico evita o problema.