Existem diversos tipos de lâmpadas no mercado e para escolher qual utilizar em um projeto é necessário saber as características de cada uma: vida útil, eficiência, IRC (índice de reprodução de cores), temperatura da cor, tensão da rede e os acessórios extras necessários para seu funcionamento. Antes de falar de cada tipo de lâmpada, é importante entender alguns itens acima:
Vida útil: é o tempo recomendado para uso de uma lâmpada mantendo sua eficiência luminosa. Após o termino desse período é recomendada sua substituição, mesmo que ela ainda esteja funcionando.
Eficiência: A eficiência das lâmpadas pode ser comparada utilizando a razão, considerada linear, entre a quantidade de luz produzida e o consumo. A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen(Im). O consumo está relacionado à potência elétrica da lâmpada que é medida em watt(W). Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 40 W emite cerca de 600 Im, enquanto uma lâmpada fluorescente de 40 W emite cerca de 3000 Im.
Temperatura da cor da lâmpada: expressa a aparência de cor da luz emitida pela fonte de luz. A sua unidade de medida é o Kelvin (K). Quanto mais alta a temperatura de cor, mais clara é a tonalidade de cor da luz. Ex.: uma lâmpada de temperatura de cor de 2.700 K tem tonalidade suave (amarelada), já uma outra de 6.500 K tem tonalidade clara (branca).
IRC (índice de reprodução de cores): este índice quantifica a fidelidade com que as cores são reproduzidas sob uma determinada fonte de luz. Quanto mais próximo esse índice for do IRC100 (luz solar), mais fielmente as cores serão vistas.
Dimerização: controle da intensidade da luz, através de um interruptor que permita essa regulagem.
TIPOS DE LÂMPADAS:
1) Incandescentes:
O funcionamento de uma lâmpada incandescente ocorre pela passagem de corrente elétrica por um fio fino (filamento da lâmpada), com alta resistência elétrica, que é levado à incandescência, produzindo luz e calor.
- Eficiência: extremamente baixa (eficiencia luminosa: 15 Im/W). Apenas 5% da energia elétrica consumida é transformada em luz, os outros 95% são transformados em calor. Ou seja, há um grande desperdício de energia (por isso vem sendo substituída por lâmpadas fluorescentes e LED);
- Vida útil: média de 1.000 horas (cada lâmpada apresenta um valor, que está especificado na embalagem do produto).
- Índice de Reprodução de cores (IRC): 100%
- Temperatura de cor: a maioria das lâmpadas apresenta a coloracão amarela - próximo a 2.700 Kelvin (K);
- Uso: são muito utilizadas para iluminação geral e residencial. São utilizadas em várias luminárias: plafons, arandelas, abajures, luminárias de piso, etc. Podem ser utilizadas para iluminação de destaque.
- Tensão de rede: 110 ou 220v
- Características Adicionais: Podem ser dimmerizadas / podem ser substituidas pelas lâmpadas fluroescentes, pelas lâmpadas mistas (menos consumo de energia e maior durabilidade) ou ainda pelas lâmpadas LED.
Tipos de lâmpadas incandescentes:
a) Clássica Transparente
b) Clássica Opaca (branco leitosa) - evita o ofuscamento, maior conforto visual
c) Vela: transparente (luz clara) ou leitosa (luz suave)
d) Lâmpada "bolinha" - utilizada em fogão e geledeira
e) Anti-inseto - concentram a emissão de luz em uma faixa de radiação pouco visível aos insetos, atraindo um menor número destes em sua direção
f) Espelhadas - direcionam a luz
Ligando a um circuito simples: as lâmpadas incandescentes podem ser ligadas em paralelo a uma mesma tomada com tensão de 110 ou 220V, assim, a mesma tensão da rede irá para todas as lâmpadas e o não-funcionamento de uma delas não afetará o circuito inteiro.
2) Halógenas:
- Eficiência: alta eficiência quando utilizadas em redes de baixa tensão. Isto é, lâmpadas com menor potência oferecem mais luz;
- Vida útil: entre 2.000 e 4.000 horas (possuem durabilidade maior que as incandescentes comuns);
- Índice de Reprodução de cores (IRC): 100% - por isso são utilizadas para dar destaque a obras de arte e sobre bancadas de trabalho;
- Temperatura de cor: produzem, em geral, uma luz com cor semelhante à das incandescentes comuns - entre 2.700 e 3.200K;
- Uso: residencial decorativo e comercial - vitrines, iluminação de destaque, iluminação indireta.
- Tensão de rede: 110v / 220v e 12v (baixa tensão). Lâmpadas de baixa tensão (12v) tem o controle de abertura de faixo (dicróicas e AR) e potência, criando efeitos marcados de facho;
- Os modelos de 12 V necessitam de um transformador para interfaceá-los com a rede elétrica, possibilitando seu funcionamento correto, os demais modelos funcionam diretamente na rede
- Características Adicionais: podem ser dimmerizadas.
Tipos de lâmpadas halógenas:
a) Dicróica / Mini dicróica - para rede de baixa tensão 12V, nas cores branca, vermelha, amarela, azul, verde e âmbar
b) HaloPAR / HaloPAR20 / HaloPAR30 / HaloPAR38 (branca ou colorida) - para rede de tensão 110 ou 220V
c) Lapiseira ou Palito - para rede de tensão 110 ou 220V
d) Halopin - para rede de tensão 110 ou 220V
e) AR - para rede de baixa tensão 12V
3) Fluorescentes:
A lâmpada fluorescente é uma lâmpada de descarga de baixa pressão, na qual a luz é predominantemente produzida pôr pós-fluorescentes ativados pela energia ultravioleta da descarga.
As lâmpadas fluorescentes contêm em seu interior uma pequena quantidade de vapor de mercúrio e gases inertes. Com a passagem da corrente elétrica, os elétrons chocam-se com os átomos de mercúrio. Com este choque, é transferida energia para os elétrons de mercúrio que irão passar para uma órbita superior em torno do átomo. Quando estes elétrons regressam para sua órbita original, eles emitem energia na forma de ultravioleta. A radiação ultravioleta é convertida em forma de luz visível pela camada de pós-fluorescentes que revestem o bulbo internamente.
- Eficiência: alta eficiência (de 2 a 4 vezes mais eficientes que as incandescentes)
- IRC (índice de reprodução de cores): 85%
- Vida útil: de 7.500 a 45.000 horas (maior que as incandescentes que duram apenas 1.000 horas)
- Tensão de rede: 127/220V
- Temperatura de Cor: de 2.700 (amarelo alaranjada) a 6.000K (branco azulada)
- Sustentabilidade: são ecologicamente corretas por reduzir a exploração dos recursos naturais. Elas consomem menos energia, reduzindo a necessidade da construção de novas usinas para produzí-las. Atualmente a indústria tem investido em modelos com partes totalmente recicláveis e teor de mercúrio bastante reduzido;
- Uso: residencial, comercial e industrial - iluminação geral em spots, luminárias de sobrepor ou de embutir, plafons, arandelas, abajures, lustres, ... As fluorescentes compactas integradas (com reator acoplado) substituem as incandescentes comuns, ideais para quem quer economia em casa. Já as lâmpadas fluorescentes compactas não integradas são excelentes para estabelecimentos comerciais por serem estremamente econômicas;
- Características Adicionais: Algumas podem ser dimerizadas com reatores específicos / não produz calor, ou seja, não aquece o ambiente / de acordo com a temperatura de cor pode emitir luz branca, azulada ou amarelada.
- Acessórios extras para o funcionamento:
* Starter - relé térmico bioestável, só funciona no ato da ignição da lâmpada e pode ser retirado do circuito.
* Balastro - bobina para gerar a alta tensão necessária ao arranque e para controlar a corrente consumida pela lâmpada
* Reator - controla a corrente que passa pelo interior (gasoso) da lâmpada, impedindo que essa corrente aumente a ponto da lâmpada explodir
Tipos de lâmpadas fluorescentes:
a) Compactas - tamanho reduzido, maioria dimerizável, podem ou não ter o reator já integrado (lâmpadas eletrônicas)
b) Tubulares e circulares - possuem várias temperaturas de cor e necessitam de um reator para funcionarem
4) Luz Negra
A luz negra é o resultado da incidência da luz comum sobre o vidro de uma lâmpada especial, mais escura e sem fósforo. Nas lâmpadas fluorescentes brancas, a incidência da luz só é possível graças à camada de fósforo que reveste o tubo de vidro - isso porque a maior incidência é da luz ultravioleta, que só se torna visível quando passa pelo fósforo. Quando o fósforo é retirado e o vidro escurecido, a luz ultravioleta passa direto pelo vidro. Ao incidir sobre superfícies claras, elas fazem o mesmo papel do fósforo. Há também elementos invisíveis em outras superfícies que também possuem fósforo e, ao serem banhados pela luz negra, passam a brilhar.
- Potência: de 4 a 40 Watts
- No circuito: è necessário um REATOR (ligado em série) e um STARTER (ligado em paralelo)
a) Luz negra de lâmpadas incandescentes - possuem simplesmente uma cobertura, na forma de tinta, que bloqueia a parte visível do espectro de luz e deixa passar a parte ultravioleta. O rendimento é muito baixo e o efeito obtido, muito pobre
b) Luz negra de lâmpadas fluorescentes - as lâmpadas já emitem normalmente a maior parte da radiação na parte do espectro correspondente ao ultravioleta. O que existe na lâmpada é uma cobertura que mantem a emissão na parte ultravioleta branda. O rendimento é maior.
5) LED( Lighting Emitted Diodes):
De baixíssimo consumo, vida extremamente longa, os LEDs estão cada vez mais eficientes superando a
eficiência das lâmpadas incandescentes.
- Potência: normalmente encontrado com potências de 5 a 18W;
- Vida útil: até 100.000 horas (média de 25.000 horas).
- Uso: iluminação de destaque, residencial, comercial e público. Sinalizadores de trânsito (neutraliza o “efeito fantasma”), fachadas de prédios, balizadores, iluminação de casas noturnas, etc;
- Sustentabilidade: é de fácil descarte e reciclagem e não prejudica o meio ambiente por não conter chumbo ou mercúrio;
- Cuidados: a maioria das lâmpadas não deve ser utilizada em áreas externas ou em luminárias fechadas, pois sua durabilidade poderá ser comprometida.
- Luz com qualidade e facho definido;
- Não emite radiação ultravioleta e infravermelha, ou seja, não desbotam tecidos ou queimam a pele;
- Baixa geração de calor, o que traz mais conforto e reduz os custos com o ar condicionado;
- É possível substituir facilmente as lâmpadas incandescentes / dicróicas pelos LEDs, pois a base das lâmpadas geralmente tem o mesmo tamanho;
- Economia de até 80% em relação às lâmpadas incandescentes;
- Cores do LED:
*Luz Colorida: existem várias cores, dentre as quais estão: vermelho, azul, verde, laranja, âmbar
*Luz Branca: é possível encontrar lâmpadas com cor branca (clara) ou mais amarelada (suave).
Cuidados ao comprar um LED:
-Potência da lâmpada: normalmente é indicado a potência da lâmpada LED e sua correspondência com a lâmpada convencional, assim você terá um parâmetro de quanto de luz é produzida;
- Tipo de base: importante para saber se ela poderá ser usada no bocal disponível. E27, por exemplo, é a rosca comum;
- Temperatura de cor ou tonalidade da luz: indica a cor da luz produzida.
- Selo: muitas lâmpadas tem um selo de eficiência energética que indica o padrão de qualidade da lâmpada;
- Durabilidade: indicando quantas horas, em média, a lâmpada terá de vida útil.
Cuidados ao montar um circuito com LEDs:
O LED é polarizado, isto é, as suas perninhas são eletricamente diferentes e a forma como se liga ao circuito importa; há uma forma correta de o ligar e trocar uma perna pela outra não é válido. Uma das perninhas chama-se ánodo e liga-se ao lado positivo das pilhas. A outra chama-se cátodo e liga-se ao lado negativo. A forma de se identificar o ánodo e o cátodo de um LED é através de 1 de 2 marcas: o cátodo tem a perninha mais curta e, em alguns LEDs como os redondos, também tem um corte na aba.
Em um circuito simples, é necessário uma fonte de tensão (pilha ou bateria), o LED e uma resistência; a resistência é usada para impedir que o LED queime.
Para cada cor de LED, há uma queda de tensão nele e a corrente máxima que poder percorrê-lo:
Com esses valores, é possível calcular a resistência (R) a ser utilizada no circuito pela Lei de Ohm:
R = V / i ; onde V é a diferença entre a tensão total da fonte utilizada e a queda de tensão do LED, e i é a corrente máxima.
- em paralelo:
Os valores das resistências são calculados normalmente, uma a uma, de acordo com as características do LED utilizado.
- em série:
O valor da fonte da tensão depende dos valores de queda de tensão dos LEDs, então, assim que calculada, descobre-se também qual resistência utilizar. A corrente que atravessa as lâmpadas é a mesma e o LED com menor "corrente máxima" é que define a corrente do circuito.
6) Luz Neón
A lâmpada de neón é composta por um tubo com gás neón em seu interior (este tubo pode ter diferentes formatos). Quando submetida à eletricidade, a lâmpada de neón emite uma luz vermelha (diferentes gases produzem diferentes cores). A tensão necessária para o funcionamento do tubo dependerá das dimensões deste e do gás utilizado, geralmente é entre 300 e 1000V por metro cúbico, e pode ser direto da rede ou com transformador.
7) Luz Laser
A luz do laser é muito diferente da luz normal. A luz laser tem as seguintes propriedades:
A luz liberada é monocromática. Ela contém um comprimento de onda específico de luz (uma cor específica). O comprimento de onda de luz é determinado pela quantidade de energia liberada quando o
elétron vai para uma órbita menor.
A luz liberada é coerente. Ela é "organizada" - cada fóton se move juntamente com os outros. Isso significa que todos os fótons têm frentes de onda que são iniciadas em uníssono.
A luz é bem direcionada. Uma luz laser tem um feixe muito estreito e é muito forte e concentrada. A luz de uma lanterna, por outro lado, libera luz em várias direções, além da luz ser muito fraca e difusa.
Essa luz é vendida em projetores para serem ligados à energia (110V ou 220V)
Luz laser
Fontes de pesquisa:
http://www.cliquearquitetura.com.br/portal/dicas/view/tipos-de-lampadas/45
http://www.lighting.philips.com.br/connect/support/faq_lampadas.wpd
O primeiro trabalho escolhido pelo grupo foi o workshop de interatividade desenvolvido pelo curso "The Interactive Environments Minor" que mostra o processo de criação de uma instalação interativa e as falhas ao programar tal interatividade: http://studiolab.io.tudelft.nl/ie2012/workshop-make-network-of-interactive-objects-light-balls/
- Eficiência: extremamente baixa (eficiencia luminosa: 15 Im/W). Apenas 5% da energia elétrica consumida é transformada em luz, os outros 95% são transformados em calor. Ou seja, há um grande desperdício de energia (por isso vem sendo substituída por lâmpadas fluorescentes e LED);
- Características Adicionais: podem ser dimmerizadas.
- Características Adicionais: Algumas podem ser dimerizadas com reatores específicos / não produz calor, ou seja, não aquece o ambiente / de acordo com a temperatura de cor pode emitir luz branca, azulada ou amarelada.
A luz negra é o resultado da incidência da luz comum sobre o vidro de uma lâmpada especial, mais escura e sem fósforo. Nas lâmpadas fluorescentes brancas, a incidência da luz só é possível graças à camada de fósforo que reveste o tubo de vidro - isso porque a maior incidência é da luz ultravioleta, que só se torna visível quando passa pelo fósforo. Quando o fósforo é retirado e o vidro escurecido, a luz ultravioleta passa direto pelo vidro. Ao incidir sobre superfícies claras, elas fazem o mesmo papel do fósforo. Há também elementos invisíveis em outras superfícies que também possuem fósforo e, ao serem banhados pela luz negra, passam a brilhar.
-Potência da lâmpada: normalmente é indicado a potência da lâmpada LED e sua correspondência com a lâmpada convencional, assim você terá um parâmetro de quanto de luz é produzida;
O LED é polarizado, isto é, as suas perninhas são eletricamente diferentes e a forma como se liga ao circuito importa; há uma forma correta de o ligar e trocar uma perna pela outra não é válido. Uma das perninhas chama-se ánodo e liga-se ao lado positivo das pilhas. A outra chama-se cátodo e liga-se ao lado negativo. A forma de se identificar o ánodo e o cátodo de um LED é através de 1 de 2 marcas: o cátodo tem a perninha mais curta e, em alguns LEDs como os redondos, também tem um corte na aba.
Os valores das resistências são calculados normalmente, uma a uma, de acordo com as características do LED utilizado.
A lâmpada de neón é composta por um tubo com gás neón em seu interior (este tubo pode ter diferentes formatos). Quando submetida à eletricidade, a lâmpada de neón emite uma luz vermelha (diferentes gases produzem diferentes cores). A tensão necessária para o funcionamento do tubo dependerá das dimensões deste e do gás utilizado, geralmente é entre 300 e 1000V por metro cúbico, e pode ser direto da rede ou com transformador.
A luz do laser é muito diferente da luz normal. A luz laser tem as seguintes propriedades:
