Iluminación por Combustión by Luisa Kalvo

Iluminaci贸n por

Combusti贸n

Universidad de los Andes Dise帽o Producto 3 2013-2 Wendy Melissa Bar贸n Luisa Fernanda Kalvo Alejandra Ospina Maria Paula Puerto

Combustión. ¿Qué es? Iluminación por Combustión. Historia. Condiciones. Tipos según Combustibles. Impacto Ambiental. Contextos o usos. Bibliografía.

Contenido

Acción y efecto de arder o quemar. Es una reacción química entre el oxígeno y un material oxidable, acompañada de desprendimiento de energía y que habitualmente se manifiesta por incandescencia o llama (Real Academia Española). Es decir, una reacción que requiere de un elemento que arde (combustible) y uno que produce la combustión (comburente), en la mayoría de ocasiones este es el oxígeno (Concepto/Definición). Lo anterior se traduce en la siguiente formula química:

Combustible +O2

H2 O + CO2 + Energía (Wikipedia)

Es necesario tener en cuenta que los sistemas de iluminación por combustión consumen oxígeno y producen dióxido de carbono, por lo que puede llegar a ser tóxico el uso prolongado de este tipo de iluminación en espacios cerrados.

¿Qué es? 5

La luminosidad de una llama proviene de las partículas de incandescencia presentes en ella durante el proceso de combustión, por lo que no todas las llamas resultantes de la combustión generan iluminación aprovechable, el combustible involucrado en el proceso de combustión debe producir partículas incandescentes. Estas partículas se pueden producir mediante un combustible que se quema lentamente (el combustible está parcialmente quemado y parcialmente incandescente o el combustible durante la combustión se descompone y produce partículas incandescentes) o mediante un combustible pesado que se torna en incandescente antes de iniciar su encendido y posterior quemado (Sabelotodo.org). La forma en la que está configurada la mecha (material combustible) y la adición de sales al hilo de esta, hace que las llamas sean más blancas y brillantes, asimismo con la añadidura de aceites las lámparas además de iluminar pueden aromatizar el ambiente (Sabelotodo.org).

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HISTORIA 9

Más adelante se dio paso a la lámpara de gas, a partir de ésta surgió la iluminación en las ciudades, sin embargo éste método de combustión cambio con la llegada del petróleo, lo que redujo los costos de este tipo de iluminación. Este tipo de iluminación sigue siendo usado por los inuit, a quienes les es difícil el acceso a iluminación eléctrica, empero por su evocación al pasado, (pues esta era la única posibilidad de luminación que tenían en la época) este tipo de lámpara sigue siendo utilizado como decoración en ambientes temáticos y restaurantes, esta connota elegancia y permite una iluminación tenue, diferente a la luz eléctrica.

HISTORIA 10

Cada tipo de artefacto usado para la iluminación por combustión requiere de distintas condiciones para funcionar. Sin embargo, existen tres condiciones sin las cuales una lámpara de combustión no funcionará: 1. Debe existir un material combustible, es decir, la lámpara debe contener un material que tenga la capacidad de quemarse o arder. Existen diversos tipos de materiales combustibles, que se detallarán posteriormente. 2. Debe existir suficiente oxígeno que entre en contacto con el combutible, por lo que la lámpara no puede estar completamente cerrada al contacto con el ambiente exterior. Dependiendo del caso, se necesitará bien sea que el combustible se encuentre totalmente expuesto al aire, o que dentro de una cápsula o cámara que contiene el combustible (por ejemplo en los combustibles líquidos), existan huecos o ductos de ventilación que permitan el ingreso controlado de aire.

Condiciones 11

3. Debe existir la ignición, es decir, un evento que produzca la temperatura suficiente para que el combustible empiece a arder, por ejemplo una chispa, o el encendido mediante un fósforo.Otras condiciones que se deben tener en cuenta a la hora de diseñar una lámpara de combustión incluyen: Luminosidad de la llama: Para producir una llama que sea suficientemente luminosa para una lámpara, el combustible debe ser poco volátil, como por ejemplo el queroseno o las parafinas; ya que los combustibles más volátiles (que se evaporan con más facilidad) producen llamas transparentes o azules de muy baja intensidad. Afluencia de oxígeno: La afluencia de oxígeno también influye en una adecuada luminosidad. Muy poco oxígeno puede producir llamas muy pequeñas o extinguirlas, y en algunos casos puede producir humos negros que reducen la luminosidad. Ambientes en donde el oxígeno se encuentra muy estático como interiores, pueden causar la baja afluencia de oxígeno, por lo que es necesario asegurar la entrada de oxígeno a la lámpara, o por lo menos que ésta se sitúe en un ambiente donde exista flujo constante de aire.

Condiciones 12

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Condiciones 15

Suministro y reemplazo de combustible. En el caso de las lámparas de combustible en estado gaseoso, y en algunas de mecha (líquido o parafina), es importante emplear la regulación del suministro de combustible, ya que de no hacerlo, puede existir riesgo ya sea de explosión o de que el combustible se consuma demasiado rápido, además de que el suministro de combustible también afecta en la luminosidad de la llama o incandescencia. Adicionalmente, es necesario proveer un medio eficiente y seguro que permita reemplazar combustible a la lámpara cuando este se ha terminado, con el fin de evitar el mal trato y eventual daño a la estructura de la lámpara. Lo anterior, a menos de que la lámpara sea diseñada para un único uso (desechable), caso en el cual debería garantizarse la imposibilidad de realizar este reemplazo, ya que reutilizarla podría representar un peligro potencial.

Condiciones 16

Hay tres tipos de combustibles, los solidos, los fluidos o líquidos y los gaseosos. En esta parte, serán nombrados los combustibles que hacen parte de algún tipo de iluminación por combustión.

tipos Según

CoMbustible 17

Solidos: -Madera y Carbón: Estos materiales son de uso domestico e industrial. La madera es usada como combustible en bosques u otros lugares rodeados de arboles. Chimeneas de leña o carbón: Este tipo de iluminación se encuentra principalmente en ambientes hogareños, como fuente de calor o de luz y también con fines decorativos. Antorchas Rusticas: Este tipo de iluminación, aunque ya no es muy usado, se da paralelamente con el uso de aceites o mechas para mayor duración de la llama. -Cera de Parafina: Este material gracias a que se quema fácilmente es usado frecuentemente en iluminación por combustión. Es de uso domestico e industrial también para fabricación de termostatos. Velas: Este tipo de iluminación de uso domestico, se da por medio de una mecha que asciende por el interior de una barra de un combustible, en este caso cera de parafina o de grasa.

tipos Según

CoMbustible 18

-Petróleo: Este liquido en estado crudo, no tiene tanto uso como combustible, debido a los vapores tan inflamables que desprende. Sin embargo, al momento de su destilación puede ser usado en diferentes subproductos.

Queroseno: Este material es conocido como la parafina liquida y es un combustible transparente que además de ser usado en iluminación también es usado en turbinas de aviones como reactor. Lámpara de Queroseno: Usada frecuentemente antes de que la iluminación eléctrica existiera. Sin embargo, actualmente son usados en casos de emergencia o en zonas rurales. Hay dos tipos de estas lámparas. Una de ellas esta compuesta por una mecha que esta empapada de queroseno en donde se produce la llama y la segunda, un poco más avanzada, gasifica el Queroseno por medio de presión y produce una luz más intensa y duradera que la lámpara de mecha.

LÍQUIDOS tipos Según COMBUSTIBLE

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Alcohol: Esta sustancia quema fácilmente y no solo se deriva delpetróleo, sino de la destilación de otros compuestos químicos. El alcohol puro no es usado comúnmente para combustión. Lámparas de Alcohol: Estas lámparas son de uso domestico y pueden ser hechas manualmente. Compuestas por una mecha empapada de alcohol en la que se enciende la llama.

Aceite: Este liquido graso proviene del petróleo crudo o de sustancias vegetales. Se evapora fácilmente y su uso es domestico o industrial, pueden ser comestibles, minerales o combustibles. Lámparas de Aceite: Estas lámparas eran llamadas en la antigüedad como Candiles. Los cuales, estabanhechos de diferentes materiales, con una manija de diferentes formas, con aceite y lienzo o algodón, para que saliera por el pico de la lámpara y diera luz. Sin embargo, en la actualidad han perdido su forma y son usadas al igual que el alcohol y el queroseno con una mecha empapada de la sustancia en donde se enciende la llama.

Gaseosos: -Acetileno: Es un gas conocido por su alto nivel de inflamabilidad, proveniente de la reacción del agua con carburo cálcico y es usado como fuente de iluminación, calor y en equipos de soldadura. Lámparas de Acetileno: Estas lámparas también llamadas lámparas de carburo, producen una llama muy luminosa y potente. Cuenta con un elemento de regulación para que el acetileno salga al exterior de forma controlada. Usado en minas y senderismo.

-Bio-etanol: Este compuesto químico se obtiene a partir de la fermentación de azucares de plantas, el cual ha sustituido derivados del petróleo en diferentes ocasiones, como combustible. Chimeneas de Bio-etanol: Esta chimenea al estar hecha con este combustible, es más ecológica que otras chimeneas, ya que no produce humo, es un compuesto renovable y no necesita de ventilación. No produce ningún tipo de suciedad, como lo pueden hacer otro tipo de chimeneas.

-Butano: Este gas es obtenido a partir de la destilación del petróleo. Se usa en la estufas y calentadores de diferentes hogares. Lámparas de Butano: Estas lámparas son usadas frecuentemente al lado de tanques de gas butano, que son generalmente usados en hogares en estufas y chimeneas, los cuales le proporcionan el combustible para encender la llama.

tipos Según

CoMbustible 25

-Acetileno: Es un gas conocido por su alto nivel de inflamabilidad, proveniente de la reacción del agua con carburo cálcico y es usado como fuente de iluminación, calor y en equipos de soldadura. Lámparas de Acetileno: Estas lámparas también llamadas lámparas de carburo, producen una llama muy luminosa y potente. Cuenta con un elemento de regulación para que el acetileno salga al exterior de forma controlada. Usado en minas y senderismo.

-Butano: Este gas es obtenido a partir de la destilación del petróleo. Se usa en la estufa y calentadores de diferentes hogares. Lámparas de Butano: Estas lámparas son usadas frecuentemente al lado de tanques de gas butano, que son generalmente usados en hogares en estufas y chimeneas, los cuales le proporcionan el combustible para encender la llama.

tipos Según

CoMbustible 26

Los diferentes tipos de Iluminación comparten algunos pasos para su encendido y uso. La mayoría de ellos incluyen un encendido manual, implementando otros artefactos como encendedores o fósforos. Sin embargo, las chimeneas de gas o de bio-etanol pueden contener un encendido automático, a partir de una chispa conectada a una corriente de luz, que provee la energia para que se pueda efectuar la combustión. De esta manera, se pueden definir estos dos tipos de encendido, manual y automatico. El apagado puede depender del ambiente, del material o del tiempo según el tipo de iluminación. Los de encendido automatico, generalmente son prendidos o apagados por medio de un botón. Las velas, las chimeneas de leña o carbón y lamparas que contienen algún liquido como combustible, se apagan con algun mecanismo que ahogue la llama o simplemente esperar a que el combustible sea consumido y se apague asi mismo.

modo de

USO

Teniendo en cuenta que más del 86% de la energía primaria utilizada por la humanidad proviene de utilización de combustibles fósiles y que los materiales resultantes del proceso de combustión (CO2 y H2O), el dióxido de carbono en la atmosfera es el mayor contribuyente al efecto invernadero. Por lo que un gran uso de la iluminación por combustión puede llegar a tener grandes consecuencias sobre el medio ambiente (Assaf, Dutt y Tanides). Además de la cantidad de dióxido de carbono que se produce mediante procesos de combustión, se hace uso de cantidades considerables de combustibles fósiles, los cuales son recursos no renovables, como los son la madera, parafina, y el aceite. cender la llama.

impacto

Ambiental 30

Con la luz eléctrica, el uso de las lámparas de combustión se volvió menos frecuente y su empleo se convirtió en cierta medida en exclusividad. Sin embargo, este tipo de iluminación sigue vigente en algunos contextos: - En zonas rurales -En ausencia de electricidad (apagones o catástrofes, o lugares con imposibilidad de acceso a la electricidad como cavernas y cuevas en espeleología) -Viajes de campamento, caminatas a campo abierto o similares -Actividades de tipo espiritual y conmemorativo: procesiones y rituales religiosos, homenajes, etc. -Actividades de ocio: cenas y celebraciones románticas, etc. -Actividades de tipo deportivo: antorchas olímpicas. -Espectáculos. -Como decoración (algunas lámparas de queroseno ya no se utilizan para iluminar sino para decorar, sin hacer uso de su funcionalidad) encender la llama.

contexto

y USOS

Hay ciertas lámparas de combustión que son de un costo más elevado que el de una lámpara eléctrica y proporcionan menor cantidad de brillo, por ende son muy poco empleadas. Siendo estas las características más relevantes en cuanto a precio y oportunidades, éstas son empleadas como un elemento decorativo; su valor de signo es más relevante que su valor de uso, pues se utiliza en su mayor parte como elemento estético y no por su valor intrínseco. Basándonos en esas particularidades de este tipo de lámparas de combustión, nuestro contexto seria un restaurante de élite en el cual se empleen como iluminación nocturna. De esta manera la audiencia serian ejecutivos de elevado acceso económico que buscan privacidad y un grado de exclusividad, esto se puede lograr mediante el tenue brillo que proporciona este tipo de iluminación.

contexto y

Audiencia

La audiencia escogida son los ejecutivos y hombres de negocio con alto poder adquisitivo. El tipo de sitios que estas personas frecuentan tienen altos estándares de calidad y servicio, que se traducen en interfaces agradables con el usuario y la completa o parcial satisfacción del mismo. Esta audiencia se compone de personas ocupadas, que asisten a restaurantes y bares con el fin de establecer relaciones de negocio con sus clientes, de esta manera, son personas que requieren rapidez y eficacia a la hora de recibir un servicio. El ambiente que evoca este modo de vida, sugiere productos estéticamente sobrios y elegantes, afines con las necesidades que requiere el evento para el cual se reúnen con sus colegas. En ésta medida el Vidrio como medio de protección de la lámpara se vuelve importante, pues permite la visualización de la llama, sin que esta represente un peligro para la audiencia, además le brinda elegancia y sutileza. Por otro lado el tamaño de la lámpara debe ser reducido, debido que es un lugar cerrado y el proceso que utiliza para brindar iluminación es la combustión.

Materiales y

Audiencia 35

Escogiendo los ejecutivos de clase alta, como audiencia y usándolos como referente y base para la realización de un medio de iluminación para un restaurante nocturno; la lámpara cumple con ciertas características que le permiten iluminar este recinto, rescatando su nivel intrínseco sin afectar a la audiencia. Siendo los restaurantes sitios cerrados que no poseen un fácil acceso de oxigeno por medio de algún sistema de ventilación, es importante que la lámpara sea de reducida medida, esto permite una menor producción de dióxido de carbono que pudiera afectar al usuario. Otro aspecto importante es la protección de la llama por medio de un tubo de vidrio que la proteja, permita el flujo de oxígeno y garantice la longevidad de la misma. Otros secretos del éxito de una lámpara para recintos cerrados son: La mecha es plana, pues garantiza la longevidad de la llama. El método de combustión se logra mediante un gas o bioetanol, los cuales generan menos desperdicios y son viables ecológicamente. La interfaz con el usuario es sencilla, en cuanto al método de “encendido” y “apagado”.

CONCLUSIONES 37

-Assaf, Leonardo, Gautam Dutt y Carlos Tanides. «Universidad Tecnológica Nacional, Argentina.» s.f. 28 de Agosto de 2013. <http://www.edutecne.utn.edu.ar/eli-iluminacion/cap17.pdf>. -Concepto/Definicion. Concepto/Definicion. <http://conceptodefinicion.de/combustion/>.

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-Real Academia Española. Real Academia <http://lema.rae.es/drae/srv/search?id=Sq9Udm1joDXX2JkG5few>.

Agosto

Española.

2013. 2013.

-Sabelotodo.org. Sabelotodo.org: Ser cultos para ser libres. s.f. 30 de Agosto de 2013. <http://www.sabelotodo.org/termicos/combustionluminosa.html>. -Wikipedia. Wikipedia. 2013. 28 de Agosto de 2013. <http://es.wikipedia.org/wiki/Combusti%C3%B3n>. -Tarín Güero, Alejandro. “Tipos de lámparas”. Taringa! Inteligencia colectiva. 21/07/11. Obtenido de: http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/11740809/Tipos-de-Lamparas.html , 01/09/13. -Metrogas. “Prevensión de accidentes por inhalación de monóxido de carbono”. (s.f) Obtenido de: http://www.csjn.gov.ar/medprev/notas/todogas.pdf , 31/08/13 -Osakagas. “The 3 conditions for combustión”. http://www.osakagas.co.jp/inpaku/english/text/3_1.htm , 31/08/13.

(s.f).

Obtenido

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-Mario Soler. "Historia de las Lámparas. "La Página del Conocimiento y del Saber . 2009. Golwen. 1 de Septiembre de 2013 http://www.saber.golwen.com.ar/hlampa.htm.

BIbliografía 39

-Departamento de Acondicionamientos y Servivicios. "SISTEMAS ALTERNATIVOS POR COMBUSTIร N.. "Editorial DCA. 2012. Universidad de Las Palmas de Gran Canaria . 1 de Septiembre de 2013 http://editorial.cda.ulpgc.es/instalacion/7_OPTATIVAS/LAU/LAU0_introduccion/lau03_evolucion.htm -"Combustible." Construpedia. Construmรกtica. <http://www.construmatica.com/construpedia/Combustible>.

Web.

Agosto

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2013.