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LâmpadasTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

Ewaldo Luiz de Mattos MehlUniversidade Federal do ParanáDepartamento de Engenharia Elétricamehl@eletrica.ufpr.br

• Lâmpadas Incandescentes • Lâmpadas para Iluminação Públi G d

LâmpadasTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

Pública e para Grandes Ambientes

Medições no LaboratórioMedições no Centro Politécnico

• Lâmpadas para Iluminação de I t iInteriores

Medições no LaboratórioVisita ao Laboratório de

Luminotécnica do LACTEC

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LâmpadasTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

Charles Brush1870: Lâmpadas a arco

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TE067

1879Thomas Alva Edison: Lâmpada Elétrica

Lâmpadas Incandescentes

1882: T. A. Edison:Edison Electric Illuminating Company of New York• Sistema de Distribuição em Corrente Contínua

TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica VLâmpadas Incandescentes

• Tensão = 110 V• Cabos Subterrâneos• Central geradora a carvão• Início: 59 casas em Manhattan

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• 1878 – Swan (UK): filamento de algodão carbonizado: 13,5 horas• 1879 – Edison (EUA): filamento de bambu carbonizado: 40 horas• 1880 – Edison: patente da lâmpada elétrica e início da produção

industrial: 1200 horas

TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica VLâmpadas Incandescentes - Evolução

industrial: 1200 horas• 1891 – Fundação da fábrica Philips-Lampenfabrik na Holanda• 1903 – Willis Whitnew (EUA): filamento de carbono revestido com metal• 1906 – Fundação da OSRAM na Alemanha (1920: Siemens + AEG)• 1906 – Sándor Just & Ferenc Hanaman (Hungria) começam a produzir lâmpadas com filamento de tungstênio – empresa Egyesült Izzó, posteriormente TUNGSRAM• 1907 – A empresa Siemens começa a produzir lâmpadas com filamento p ç p pde tungstênio na Alemanha• 1910 – William David Coolidge (General Electric Research Laboratory) inventa um método para produzir filamentos de tungstênio• 1936 – Introdução dos filamentos

espiralados de tungstênio (GE)

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DESVANTAGENS• Baixa eficiência luminosa: tip. 10 lm/W• Tempo de vida curto: tip. 2000 horas

(tipos especiais: 3000 horas)

TE067-Laboratório de Engenharia Elétrica VLâmpadas Incandescentes

(tipos especiais: 3000 horas)• Elevado aquecimento

VANTAGENS• Boa reprodução de cor.• Baixo custo de produção: tecnologia amplamente dominada e livre de royalties - produção em fábricas com baixa sofisticação técnica• Preço de comercialização baixíssimo: é lâmpada mais indicada quando ç ç p qo seu uso é eventual• As lâmpadas fabricadas com filamento reforçado são resistentes às vibrações (uso automotivo – náutico – caminhões – tratores).• Não possuem em sua composição substâncias nocivas ao ambiente (vidro, bronze fosforoso, baquelite, alumínio, tungstênio) → descarte ambiental seguro.

Lâmpadas para Iluminação Pública e para Grandes Ambientes

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• Lâmpadas à Vapor de MercúrioLâ d d • Lâmpadas Mistas

• Lâmpadas à Vapor Metálico (Metal Halide)

• Lâmpadas à Vapor de Sódio de Alta Pressão

Lâmpadas de Descarga Gasosa de

Alta Pressão

EletrodoTubo de contenção

do arco elétrico

Fonte CA Reator

Hg ou amálgama (Hg+Metal)

Arco Elétrico

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LâmpadasTE067

• 1821 – Humphry Davy: descarga luminosa em um tubo contendo mercúrio.

• 1860 – J.T. Way: Lâmpada a arco com um eletrodo de mercúrio –instalação em uma ponte em Londres

Lâmpadas de Vapor de MercúrioTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

instalação em uma ponte em Londres• 1901 – Peter Cooper-Hewitt:

produção industrial de lâmpadas com mercúrio líquido nos EUA

• 1932 – GE (UK): Osira

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• Tubo de descarga de quartzo• Formação de arco elétrico entre o eletrodo de partida

(auxiliar) e o eletrodo principal, formando vapor de

Lâmpadas de Vapor de MercúrioTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

mercúrio e ionização de gás, até estabilização• Há necessidade de reator• Eficiência luminosa: 50 lm/watt• Vida útil aproximada: 18.000 horas

Lâmpadas de Vapor de MercúrioTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

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Lâmpadas MistasTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

• Tubo de arco de vapor de mercúrio em série com filamento incandescente de tungstênio: produção de fluxo luminoso e estabilizaçãoprodução de fluxo luminoso e estabilização

• Não há necessidade de reator• Eficiência luminosa: 25 lm/watt• Vida útil aproximada: 6000 horas

Lâmpadas de Vapor MetálicoTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

• Semelhante a construção da lâmpada de mercúrioContém aditivos de iodeto de índio tálio e sódio• Contém aditivos de iodeto de índio, tálio e sódio, melhorando eficácia e reprodução de cores, em relação com as lâmpadas de Vapor de Mercúrio

• Há necessidade de reator e ignitor• Eficiência luminosa: 80 lm/watt

Vid útil i d 10 000 h• Vida útil aproximada: 10.000 horas

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Lâmpadas de Vapor MetálicoTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta PressãoTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

• Tubo de descarga de óxido de alumínio translúcido (material cerâmico), resistente à atividade química do vapor de sódioatividade química do vapor de sódio

• Há necessidade de reator e ignitor• Eficiência luminosa: 120 lm/watt• Vida útil aproximada: 18.000 horas

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Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão

Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão

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Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão

Lâmpadas de Vapor Metálico

Nova iluminação no Largo da Ordem – Curitiba -PR

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Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta Pressão

Lâmpadas de Vapor Metálico

Rua XV de NovembroCuritiba, PR

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Lâmpadas de Vapor Metálico

Lâmpadas de Vapor de Sódio Alta PressãoTE067-Laboratório de Engenharia Elétrica V

Características Halógena MISTA MERCÚRIO

ALTA PRESSÃO

VAPOR METÁLICO

SÓDIO ALTA

PRESSÃO Fluxo luminoso 5100 a 3100 a 2000 a 19000 a 3300 a

[lm] 45000 14000 125000 187000 130000 Eficácia [lm/W] 22 19 a 28 40 a 63 75 a 95 70 a 130

Potências usuais [W] 160 a 500 160 a

360 50 a 1000 150 a 2000 50 a 1000

Reprodução de cor Excelente Moderada Moderada Excelente a

boa Pobre

Reator Não tem Não tem Sim Sim Sim

Starter/ignitor Não tem Não tem Não tem Ignitor

Ignitor separado

ouStarter/ignitor Não tem Não tem Não tem Ignitor ou incorporado à lâmpada

Temperatura de Cor [K] 3200 4000 5000 2700 a

6000 3000

Reignição [min] Zero 5 5 10 <1

Vida Útil [horas] 2000 6000 18000 8000 a 10000 18000