LÂMPADAS DE DESCARGA DE ALTA INTENSIDADE

OBJETIVOS:

 Conhecer os principais tipos, características, de lâmpadas de descarga de alta intensidade (vapor de sódio e metálico), e seus dispositivos auxiliares.

 Conhecer o princípio de funcionamento destas lâmpadas e de seus dispositivos auxiliares.

 Analisar a instalação das lâmpadas e seus dispositivos, compreendendo suas funções.

 Analisar a aplicação dos tipos de lâmpadas conforme o ambiente a ser iluminado, frente às características das mesmas.

1. INTRODUÇÃO :

A finalidade desta prática é apresentar, de forma resumida e proporcionar ao aluno o contato com os equipamentos principais responsáveis pela iluminação. Alguns aspectos teóricos aplicados à prática, e princípios de funcionamento também estão inseridos na mesma.

2. LÂMPADAS DE DESCARGA ALTA INTENSIDADE (HID)

2.1 – LÂMPADAS VAPOR DE SÓDIO ALTA PRESSÃO

Mais adequadas a ambientes externos, as lâmpadas a vapor de sódio possibilitam a obtenção de uma alta eficiência luminosa, e luz de aparência alaranjada. Possui vida longa, baixa depreciação do fluxo luminoso e operação estável.

O tubo de descarga é de óxido de alumínio encapsulado por um bulbo de vidro, recoberto internamento por uma camada de pó difusor.

2.2 – LÂMPADAS DE MULTIVAPORES METÁLICOS

De construção similar às lâmpadas vapor de sódio, as lâmpadas vapor metálico apresentam-se como uma opção frente a tonalidade da luz e à reprodução de cores da lâmpada vapor de sódio. Sua luz é bem branca, e de boa reprodução das cores, devido a inserção no tubo de descarga de vapores metálicos. Entretanto devido a um mais complexo processo de fabricação, seu custo é bem superior às lâmpadas vapor de sódio.

3 – REATORES PARA LÂMPADAS DE DESCARGA DE ALTA INTENSIDADE

3.1 REATOR ELETROMAGNÉTICO

O reator eletromagnético para estas lâmpadas tem o mesmo princípio de funcionamento e função que o reator para lâmpadas fluorescentes apresentado na primeira parte desta prática.

Para fazer partir as lâmpadas de descarga de alta intensidade, o reator é ligado à rede elétrica, e é necessário o uso de um ignitor. A função do ignitor neste caso é gerar um ou mais pulsos de alta tensão sobrepostos ao semiciclo do sinal senoidal que chega à lâmpada. Estes pulsos variam nas lâmpadas mais convencionais entre valores de 1 a 5kv, mas podem chegar até dezenas de milhares de volts para aplicações especiais. Ao proporcionar a descarga no interior da lâmpada, os pulsos gerados pelo mesmo devem cessar.

Normalmente é necessário corrigir o fator de potência do conjunto reator + lâmpada através de um capacitor, uma vez que o reator é uma carga reativa. Neste caso são empregados capacitores de filme autoregenerativos.

4- MATERIAIS E EQUIPAMENTOS:

01 Multímetro

01 Painel com reator, ignitor VS 70w, e soquetes E-27

01 Painel com capacitor de 10uF x 250v

01 lâmpada vapor de sódio de 70w

01 lâmpada vapor metálico de 70w

5. PROCEDIMENTOS PRÁTICOS

PP1. Faça a ligação na bancada de uma lâmpada vapor de sódio em conjunto com o reator e ignitor, anote o valor da potência ativa de entrada informada pelo professor, e meça o valor da corrente de entrada. Observe na identificação do ignitor e registre o valor dos pulsos de tensão aplicados pelo mesmo.

Potência ativa: 84 w

Os valores medidos para corrente de entrada foram:

- sem capacitor: 1,19 A

- com capacitor: 0,41 A

Os valores dos pulsos de tensão foram: 2,8 Kv a 4,5 Kv

Os valores dos pulsos foram retirados do ignitor conforme imagem abaixo:

PP2. Verifique através do protótipo de espectrometro como é a distribuição de seu espectro de cores e ilustre.

Observamos que os espectros vistos nessa prática não são tão bem definidos quanto às lâmpadas estudadas nas práticas anteriores.

A lâmpada de vapor de sódio o espectro apresenta mais tons amarelo e vermelho e pouco azul conforme imagem abaixo:

A lâmpada de vapor metálico possui espectro um pouco melhor definido e mais tom azul, conforme imagem abaixo:

PP3. Repita o procedimento do PP1 inserindo o capacitor ao circuito. Tome nota das características da lâmpada, faça observações sobre a tonalidade da cor da luz, e como ela influencia na cor dos objetos. ATENÇÃO, AO DESENERGIZAR O CIRCUITO O CAPACITOR ESTÁ CARREGADO, E DEVE SER DESCARREGADO, SOLICITE ORIENTAÇÕES AO PROFESSOR.

Característica da Lâmpada vapor de sódio:

• Potencia: 70 w

• Tensão: 127 V

• Emissão de luz: 6.300 Lm

• Eficiência Luminosa: 90 Lumen/ watt

• Tonalidade: amarela

• Vida útil: 24.000 horas

• Índice de Reprodução de cores (IRC): 20% (geralmente interfere na reprodução da cor dos objetos próximos)

• Temperatura de cor: quente

A tonalidade da cor dessa lâmpada é bem amarela com uma reprodução de cor bem ruim. Observou-se que a cor foi tendo uma melhora com o aumento da temperatura com o passar do tempo acesa.

PP4. Troque a lâmpada vapor de sódio pela lâmpada