Iluminação Cênica e Luminotécnica - 3/4: Lâmpadas de Descarga

Ser-Luz, a Iluminação Cênica cada dia está mais exigente quanto ao uso de uma terminologia específica, por isso esta série especial para que possa se profissionalizar mais ainda.

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Fontes de Luz: Lâmpadas Fluorescentes

Falem grande Ser-Luz! Abro o post com uma frase de luz:

“A luz e seu uso dependem de conhecimento técnico, bom gosto e sensibilidade de cada um.”

Mauri Luiz da Silva

Dando continuidade às fontes de luz, hoje abordarei as lâmpadas FLUORESCENTES, ao contrário das incandescentes e halógenas, a fluorescentes são muito mais econômicas.

Isso deve-se ao fato de toda a composição física e química ao qual ocorre em seu bulbo, ser muito diferente das anteriores.

Essa lâmpada funciona com um sistema que chamamos de baixa pressão, assim que se acende perceba que em muitas ocorre um flick – pisca (antigamente usava-se um starter).

Para nós que temos um pouco mais de 30 anos, lembramos que acendíamos essas luzes, piscavam para depois acenderem, hoje em dia os diversos modelos desse tipo de lâmpada, conta com um “balastro eletrônico”, que permite uma descarga mais rápida, tendo sua tensão controlada, sem haver esses piscas durante todo o seu acendimento e permanência no período de funcionamento.

Dentro da família de fluorescentes, encontramos dois tipos: as tubulares e as compactas, ambos tem o mesmo principio de funcionamento:

existem dois eletrodos em cada uma das extremidades, do qual “lançam” átomos de Mercúrio de um lado para o outro;
esses átomos de Mercúrio em contato com o gás interno, ocorre o processo de excitação desses átomos, liberando elétrons (lembram-se que no post anterior comentei sobre a descarga do arco voltaico?

É o mesmo princípio de eletromagnetismo, porém, com outro material);

– esses elétrons liberados provocam a luz ultra-violeta, que ao passar pelo bulbo (vidro) que contém um material fosforescente, é gerada a luz.

Na sequência duas fotos sobre o funcionamento do seu sistema:

foto retirada do link: http://www.geocities.ws/saladefisica7/funciona/fluorescente.html

Percebam que a luminosidade é mais branca que da lâmpada incandescente, tem a temperatura de cor mais “fria” (veja o post 1/4), geralmente em 6000K, são compactas, de fácil manuseio, hoje em dia tem o custo mais acessível devido a sua economia de energia. No início abri o post com uma frase, e agora a explico:

“Muitos me perguntam se podemos usar as lâmpadas fluorescentes em teatro, claro que podemos; mas precisamos saber que ela é uma lâmpada que tem uma luminância muito dispersa, não é possível focá-la, então é um tipo de lâmpada que não poderá ser usada a longa distância, salvo esse tópico se existirem várias no mesmo ambiente, mas que poderão ser substituídas por outras mais potentes e de longo alcance e com durabilidade mais prolongada.

Em teatro são usadas para iluminar cenários, criar um clima diferente; em meus trabalhos num centro cultural aqui em Campinas/SP, recebi uma peça sobre Andy Warrol, em que montavam um sistema dessas lâmpdas coloridas, e que eram reforçadas por lâmpadas halógenas em refletores PC e Fresnel de 1000W.”

Lâmpadas de Vapores Metálicos

Penúltimo post dedicado a parte mais técnica das lâmpadas, e hoje falo das lâmpadas que possuem uma alta luminância utilizadas em lugares que exigem um alcance maior, como ruas, estádios, campos de futebol, iluminação frontal de fachadas.

Falarei das mais conhecidas, já aviso que cada fabricante tem seu nome e especificação próprios para cada tipo de lâmpada, e muitas vezes “generalizamos” um mesmo nome para todas do mesmo modelo, portanto, é recomendável verificar tecnicamente cada uma com seu determinado fabricante, antes da compra.

Já falamos no post anterior sobre parte das lâmpadas de descarga, que a “grosso modo” levam esse nome, por precisar de um “empurrãozinho” de descarga elétrica para a partida de seu funcionamento, sendo completamente diferente das incandescentes.

Uma descarga elétrica entre os eletrodos leva os componentes internos do tubo de descarga a produzirem luz. Funcionam através do uso de reatores, e, em alguns casos, só partem com auxílio de ignitores; dependendo do tipo, necessitam de 2 a 15 minutos entre a partida e a estabilização total do fluxo luminoso.

Seus tipos são:

VAPOR DE SÓDIO

São as lâmpadas que encontramos nas ruas de nossa cidade, tem uma cor bem amarelada (em torno de 2000K), ocorrendo uma distorção bem grande das cores que incidem seu fluxo luminoso, por outro lado são muito econômicas, fator que a temos em nossas vias públicas, tem longa vida útil também.

Para produzir luz, a corrente é lançada num tubo de descarga (que diferente das lâmpadas de mercúrio) produzido em cerâmica, pois em seu interior há sódio no lugar do mercúrio e, sendo o sódio muito corrosivo, o quartzo não aguentaria, motivo pelo qual é utilizado o tudo feito em um material mais resistente.

lâmpada de sódio, percebam o tubo de cerâmica em seu interior

VAPOR DE MERCÚRIO

Com aparência branca azulada, são normalmente utilizadas em vias públicas e áreas industriais onde se quer uma melhor visibilidade.

Seu funcionamento da-se por um tudo de descarga de quartzo com eletrodos nas extremidades, que após a “partida por um reator”, provoca a saída de elétrons, que chocam-se com os átomos de mércurio, ocasionando uma vaporização deste, emitindo raios UV (que já vimos antes), que ao atravessarem o bulbo com uma camada de pó fluorescente e com revestimento de Vanadato de Ítrio, (que auxilia na correção do vermelho gerado) gera uma luz mais branca.

esquema de lâmpada de mercúrio

São utilizadas em vias públicas quando se exige mais luminosidade, em galpões e fachadas.

Lâmpada de mercúrio (acima) expondo o tubo de quartzo interno, o emissor de radiação UV (abaixo)

luz negra 125W

Nesta série de lâmpadas, encontramos as famosas lâmpadas UV (Ultra Violeta), carinhosamente chamadas de “Berinjelas” devido a sua cor e formato; com elas produzimos em cena efeitos de Teatro Negro, através dos materiais fosforescentes, leiam um artigo meus lançado neste blog sobre o tema:

http://alessandroazuos.blogspot.com/2010/03/os-extremos-da-ondas-luminicas-parte-1.html

LÂMPADAS DE LUZ MISTA

Levam este nome por serem compostas por um filamento e um tubo de descarga, funcionam sem reator e somente na tensão de 220V (tensões menores não seriam suficientes para a ionização do tubo de arco). Via de regra, representam alternativa de maior eficiência para substituição de lâmpadas incandescentes; ela é uma mistura de lâmpada incandescente com a fluorescente.

Estas lâmpadas, ao mesmo tempo incandescentes e a vapor de mercúrio, são constituídas de um tubo descarga de mercúrio, ligada em série com um filamento de tungstênio.

Este filamento, além de funcionar como fonte de luz, age como resistência, limitando a corrente da lâmpada.

Têm duas grandes vantagens sobre as lâmpadas de vapor de mercúrio comum: não necessitam de reator e podem ser aplicadas simplesmente substituindo a lâmpada incandescente sem necessitar adaptação.

O seu campo de aplicação é semelhante ao das lâmpadas a vapor de mercúrio, ou seja, iluminação de ruas, jardins, armazéns, garagens e postos de gasolina.

No início do funcionamento é acesso o filamento incandescente e aos poucos o mercúrio é vaporizado, iniciando-se o processo da iluminação por meio do vapor de mercúrio.

A luz possui uma coloração branco-azulada, agradável a visão e de ampla aplicação em espaços anteriores.

Reúne características da lâmpada incandescente, fluorescente e vapor de mercúrio, pois:

a luz do filamento emite luz incandescente;
a luz do tubo de descarga a vapor de mercúrio emite intensa luz azulada;
a radiação invisível (ultravioleta), em contato com a camada fluorescente do tubo, transforma-se em luz avermelhada.

VAPOR METÁLICO

São lâmpadas que combinam iodetos metálicos, com altíssima eficiência energética, excelente reprodução de cor, longa durabilidade e baixa carga térmica.

Sua luz é muito branca e brilhante. Tem versões de alta potência (para grandes áreas, têm índice de reprodução de cor de até 90%, eficiência energética de até 100lm/W e temperatura de cor de 4.000 a 6.000K, em vários formatos) e de baixa potência (de 70 a 400W, formato tubular com diversas bases, apresentando alta eficiência, ótima reprodução de cor, vida útil longa e baixa carga térmica);

Atualmente, a lâmpada de vapor metálico, é a que apresenta o maior número de aplicações, a se destacar a iluminação de lojas de departamentos, estádios de futebol, monumentos, industrias, iluminação residencial, e até mesmo, iluminação automotiva, com as chamadas lâmpadas de xenônio, que são lâmpadas de vapor metálico com atmosfera de xenônio, capazes de acender instantaneamente.

um dos tipos de lâmpdas de multivapores metálicos

São especialmente recomendadas quando se quer ótima qualidade na reprodução de cores como em lojas, shoppings, estádios, pistas de corrida, principalmente quando se pretende televisionamento em cores.

Para nós iluminadores temos as lâmpadas de HMI, XENON, MSR, que as encontramos em canhões seguidores e as moving lights.