O desempenho das lâmpadas halógenas de tungstênio

Segundo os fabricantes, a luz halógena é ecologicamente correta e se destaca por seu brilho. Ela cria contrastes ricos e ilumina áreas com um ambiente claro e brilhante. Atualmente, as lâmpadas halógenas estão disponíveis em uma grande variedade de formatos e tamanhos e são projetadas para se adaptar a uma grande variedade de luminárias e aplicações. Conheça os requisitos de desempenho para lâmpadas a tungstênio halogênio (halógenas) com base única e base dupla, com tensão elétrica nominal de até 250 V.

halógena2Da Redação –

Utilizadas principalmente em iluminação decorativa e de destaque, as lâmpadas halógenas realçam cores, objetos e obras de arte com maior eficiência (economia de energia) que as lâmpadas incandescentes comuns, em virtude de sua excelente reprodução de cor (100), luz elegante e vibrante. As lâmpadas halógenas podem ser consideradas incandescentes com nova tecnologia, pois duram mais que as incandescentes comuns.

Para se ter uma ideia, uma incandescente duravam em média um ano ou 1.000 horas. Já as halógenas, duram em média de 2.000 horas até 4.000 ou 5.000 horas. São um pouco mais eficientes ou econômicas que as incandescentes.

Isto quer dizer que com uma quantidade de energia similar a de uma lâmpada incandescente, uma halógena gera um tipo de luz superior. As lâmpadas halógenas, em geral, permitem dimerização. Normalmente, possuem uma temperatura de cor próxima à da lâmpada incandescente, entre 2.800 K e 3.100 K, visto que utilizam o mesmo princípio de operação. Em virtude de sua construção, as halógenas são mais econômicas que as lâmpadas incandescentes, mas também geram calor, devido ao princípio que rege sua operação: a luz é gerada através de aquecimento.

A corrente elétrica passa pelo filamento de tungstênio e, através do aquecimento deste filamento, gera-se luz. Todas as lâmpadas que obedecem a este princípio não são economizadora de energia. Consomem mais que as fluorescentes ou as de descarga.

No desenvolvimento das lâmpadas, pode-se dizer que a ideia era ter dispositivos capazes de converter energia elétrica em energia luminosa; Existem três tipos de lâmpadas elétricas: Lâmpadas incandescentes: produzir luz por meio de um filamento aquecido; Assim, as lâmpadas de descarga produzem luz por meio de um arco elétrico através de um gás; a light-emitting diode (LED) produzem luz por um fenômeno conhecido como eletroluminescência, que consiste na emissão de luz em um sólido em decorrência de uma corrente elétrica que o atravessa.

Dessa forma, as lâmpadas elétricas podem ser classificadas de acordo com os seguintes parâmetros: eficiência luminosa: razão entre o fluxo luminoso e a potência elétrica consumida [lm/W]; vida útil: tempo de vida médio (MTTF – Mean Time To Failure); temperatura da cor: temperatura de um corpo negro ideal, que irradia luz de tonalidade comparável à da fonte de luz (para efeitos de projetos de luminotécnica, a temperatura está relacionada ao conforto visual); cor: corresponde ao espectro de cor da luz emitida; Índice de reprodução de cores (IRC): medida quantitativa da capacidade para reproduzir as cores de vários objetos, em comparação com uma fonte de luz ideal.

Nas lâmpadas halógenas, a emissão de luz ocorre por um filamento de tungstênio aquecido ao ponto de incandescência, porém a uma temperatura superior à temperatura da lâmpada incandescente convencional. O bulbo de quartzo, com os elementos halogênios, protege o filamento de tungstênio da oxidação de modo a aumentar sua vida útil. O bulbo de quartzo não deve ser tocado com a mão, para evitar depósito de gordura no vidro e a formação de microfissuras. A lâmpada halógena emite mais radiação ultravioleta e infravermelha do que as lâmpadas comuns. Normalmente, o revestimento dicroico absorve parte do calor produzido pela radiação infravermelha, por meio de um fenômeno denominado interferência destrutiva, e o vidro possui filtro para radiação ultravioleta.

A NBR IEC 60357 de 01/2016 – Lâmpadas halógenas de tungstênio (exceto lâmpadas para veículos automotivos) — Especificações de desempenho especifica os requisitos de desempenho para lâmpadas a tungstênio halogênio (halógenas) com base única e base dupla, com tensão elétrica nominal de até 250 V, utilizadas para as seguintes aplicações: projeção de imagens (inclusive cinema e projetor estático); fotografia (inclusive estúdio); iluminação com projetores; aplicações especiais; iluminação geral; e iluminação cênica.

Quanto às características fotométricas, nas lâmpadas para iluminação em geral e lâmpadas para iluminação com projetores, a leitura inicial do fluxo luminoso de uma lâmpada halógena não pode ser inferior a 85 % do valor nominal. A leitura inicial de intensidade no centro do feixe de uma lâmpada halógena refletora não pode ser inferior a 75 % do valor nominal. O ângulo de um feixe inicial de uma lâmpada halógena refletora deve estar dentro de ± 25 % do valor nominal para todos os ângulos de feixe. As condições e método de ensaio são apresentados no Anexo A.

A manutenção do fluxo luminoso de uma lâmpada halógena, em 75% da vida média nominal, não pode ser inferior a 80 % do valor nominal de manutenção do fluxo luminoso. A manutenção da intensidade de luz no centro do feixe de uma lâmpada halógena refletora, em 75% da vida média nominal, não pode ser inferior a 80 % da intensidade nominal no centro do feixe. Lâmpadas halógenas sem bulbo externo devem ser fornecidas com um comunicado de precaução com base no seguinte texto: “Não toque a lâmpada com os dedos nus”. Alternativamente, o invólucro ou recipiente da lâmpada pode ser marcado com o par de símbolos.

Quanto às folhas de dados gerais e folha de dados de lâmpadas, há um sistema de numeração. O primeiro número representa o número desta publicação (60357), seguido pelas letras “ABNT NBR IEC”. O segundo número representa o grupo em geral ou o número da folha de dados da lâmpada dentro desse grupo.

– Dados de lâmpadas em geral 1000-1999

– Dados de lâmpadas de projeção 2000-2999

– Dados de lâmpadas fotográficas 3000-3999

– Dados de lâmpadas refletoras 4000-4999

– Dados de lâmpadas para fins especiais 5000-5999

– Dados de lâmpadas de propósitos gerais 6000-6999

– Dados de lâmpadas de palco 7000-7999

O terceiro número representa a edição da página da folha de dados gerais ou da lâmpada. No caso em que uma folha de dados tem mais de uma página, é possível que as páginas tenham diferentes números de edição, enquanto o número de folha permanece o mesmo.

Esse tipo de lâmpada é muito usado em iluminação decorativa e de destaque, pois realçam as cores, os objetos e as obras de arte com maior eficiência (economia de energia) que as lâmpadas incandescentes comuns, em virtude de sua excelente reprodução de cor. Podem ser consideradas incandescentes melhoradas, pois duram mais que as incandescentes comuns.

Para se ter uma ideia, uma incandescente dura em média um ano ou 1.000 horas. Já as halógenas, duram em média de 2.000 horas até 5.000 horas. São um pouco mais eficientes ou econômicas que as incandescentes.

Isto quer dizer que com uma quantidade de energia similar a de uma lâmpada incandescente, uma halógena gera um tipo de luz superior. As lâmpadas halógenas, em geral, permitem dimerização.

Normalmente, navegam dentro de uma temperatura de cor próxima a da lâmpada incandescente, entre 2.800K e 3.100K, visto que utilizam o mesmo princípio de operação. Em virtude de sua construção, as halógenas são mais econômicas que as lâmpadas incandescentes, mas também geram calor, devido ao princípio que rege sua operação: a luz é gerada através de aquecimento.

Um exemplo seriam as lâmpadas dicroicas, as mais conhecidas do grupo das halógenas, que tendem a gerar ainda mais calor, devido a sua compactação. Os fabricantes de ponta desenvolveram um sistema de rebatimento onde o vidro frontal filtra o componente infravermelho e a própria superfície dicroica permite a passagem do calor para o forro, evitando sua propagação para o ambiente.

Mas, isso não é comum a qualquer tipo de dicroica. Em geral, são lâmpadas diferenciadas, desenvolvidas por fabricantes que investem neste tipo de tecnologia. Outro aspecto importante das halógenas é sua diversidade de formatos, permitindo aplicações mais distintas e diferenciadas que as incandescentes comuns.

Encontram-se disponíveis em formato palito (duplo contato), refletor parabólico (PAR), dicroico (a cápsula está alojada em um refletor dicroico), em refletor de alumínio (ALR111) e cápsulas (supercompactas). Com exceção da lâmpada de duplo contato (palito) e das lâmpadas refletoras (PAR), as outras lâmpadas halógenas operam com tensão de 12 V, necessitando de um transformador para interface com a rede de energia, que no Brasil pode ser 127 V ou 220 V.

Adicionalmente às lâmpadas palito e PAR, que estão disponíveis em 127 V e 220 V, os fabricantes introduziram cápsulas e dicroicas (base bipino e base E27) que podem ser conectadas diretamente à rede de energia, eliminando o transformador de interface, simplificando e beneficiando as aplicações residenciais ou comerciais.

Enfim, as lâmpadas comuns são feitas com um invólucro de vidro grande, fino e fosco. Dentro do vidro há gás argônio e/ou nitrogênio. No centro da lâmpada há um filamento de tungstênio. A eletricidade esquenta esse filamento até 2.500ºC. Como qualquer metal quente, o tungstênio fica incandescente a essa temperatura e emite grande quantidade de luz visível em um processo denominado incandescência.

Esses tipos de lâmpadas não são muito eficientes e duram apenas aproximadamente de 750 a 1.000 horas em uso normal. Não é muito eficiente porque, no processo de irradiação de luz, também irradia uma enorme quantidade de calor infravermelho, muito mais calor do que luz.

Uma vez que o objetivo de uma lâmpada é gerar luz, o calor é energia desperdiçada. Não dura muito porque o tungstênio no filamento evapora e fica depositado no vidro. Consequentemente, o filamento se afina até que se quebre, e a lâmpada queime.

Uma lâmpada halógena também usa um filamento de tungstênio, mas ele fica encaixado em um invólucro de quartzo muito menor. Pelo fato de o invólucro ficar tão próximo ao filamento, ele derreteria se fosse feito de vidro. O gás dentro do invólucro também é diferente – consiste em um gás de um grupo halógeno.

Esses gases possuem uma propriedade muito interessante: reagem com o vapor de tungstênio. Se a temperatura for alta o suficiente, o gás halógeno se misturará com átomos de tungstênio, conforme evaporam e são novamente depositados no filamento.

Esse processo de reciclagem faz que o filamento dure bem mais. Além disso, agora é possível esquentar mais o filamento, o que significa que temos mais luz por unidade de energia. De qualquer forma, ainda se consegue bastante calor e, pelo fato de o invólucro de quartzo estar tão próximo do filamento, fica extremamente quente se comparado a uma lâmpada normal.



Categorias:Normalização, Qualidade

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2 respostas

  1. Nossa, em plena era da iluminação a led vir falar em lâmpada incandescente de tungstênio cheira mofo…

    E como hoje, em plena era dos grandes lançamentos dos carros elétricos da Tesla Motors e de outras empresas, vir falar de carroças e charretes…

    • Meu caro: respeito a sua opinião, mas ela está errada. As lâmpadas halogenas não são como as lâmpadas incandescentes, pois elas são mais elaboradas e possuem uma luz mais brilhante, uma vida útil de duas vezes de uma lâmpada incandescente, possui menores dimensões e também são interessantes, já que proporcionam vários efeitos de iluminação diferentes. Esse tipo de lâmpada tem o Índice de Reprodução de Cor (IRC) de 100% o que significa que ela apresenta uma luz mais real, parecida com a luz que se obtém com o sol e isso traz o benefício de poder identificar as cores reais de quadros, pinturas de paredes, roupas e objetos. Enfim, as opções são muitas e a escolha é sua. Sem preconceitos. E a norma está em vigor.
      Saudações
      Hayrton

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