Descripción de los principales tipos de bombillas
Es imposible imaginar la vida moderna sin luz eléctrica brillante. Es una comodidad para la vista y una gran sensación de bienestar. Las lámparas se utilizan en el hogar, en la industria, bajo tierra, bajo el agua y en el espacio. En más de 100 años de desarrollo han aparecido diferentes tipos de bombillas que funcionan en base a muchos efectos físicos.
Bombillas incandescentes
Las ventajas de las bombillas modernas son
- La sencillez de la construcción y el bajo precio de los materiales utilizados, lo que garantiza su bajo coste en la producción en serie;
- La capacidad de crear productos para diferentes voltajes de funcionamiento: desde unos pocos voltios hasta cientos de voltios;
- espectro sólido de luminiscencia, similar al espectro del sol - es el espectro de la radiación térmica y visible del metal, calentado hasta la luminiscencia, con esto se relaciona el nombre de las lámparas incandescentes
- Las lámparas incandescentes de gas, incluidas las halógenas, tienen una vida útil de entre 2.000 y decenas de miles de horas;
- La regulación, es decir, la atenuación, se realiza con medios bastante sencillos: reóstatos, tiristores y reguladores triac.
La vida nominal de 1.000 horas para las bombillas LON -lámparas de uso general- se estableció en 1930 mediante un acuerdo de los principales fabricantes mundiales de la época. Los infractores de este plazo fueron, y siguen siendo, castigados con sanciones internacionales.
Lo más sencillo clasificación de las bombillas:
- LON - lámparas de uso general, utilizadas en todas partes en el hogar y en la industria;
- Bombillas halógenas: al gas inerte se le añaden sustancias halógenas;
- Bombillas incandescentes para el alumbrado local, caracterizadas por su baja tensión de funcionamiento segura de 12, 24, 36 o 48 V, su filamento corto y su resistencia a los esfuerzos mecánicos.
Descubre cómo se fabrican las lámparas de filamento en el vídeo
Más de un siglo historia de las bombillas incandescentes ha demostrado que pueden utilizarse en cualquier ámbito de la actividad humana, desde la iluminación doméstica hasta la especial:
- en el transporte: en coches, trenes, barcos, aviones;
- en la producción - para la iluminación de salas, para la generación de calor absolutamente limpio y sin contaminantes - en la medicina, la industria para la producción de dispositivos semiconductores, en la ganadería y la avicultura - para el calentamiento de los animales jóvenes, etc.
Dispositivos halógenos
Estas fuentes de luz artificial incluyen lámparas incandescentes de gas. En ellos se añaden sustancias halógenas como el yodo, el bromo, el cloro, etc., al gas inerte que llena el bulbo. Un filamento incandescente hace que el metal del filamento se evapore y se deposite en el lateral de la bombilla. Al hacerlo:
- el grosor del filamento se reduce;
- El metal sobre el cristal de la bombilla reduce su transparencia: el flujo luminoso disminuye.
Los átomos metálicos evaporados unen las sustancias halógenas en "óxidos". Estos, al entrar en contacto con el metal incandescente del cuerpo del filamento, se desintegran y el metal se deposita en la superficie del filamento. Como resultado, la vida del dispositivo se multiplica por 3 o 4 y aumenta la "blancura" de la luminiscencia.
Dentro de una bombilla de cristal en forma de pera, la bombilla halógena pequeña se encuentra en la armadura de una lámpara incandescente normal.
G significa "vidrio", U "cristal", 5,3 "distancia entre los ejes de las clavijas" en milímetros.
Lámparas fluorescentes
En un tubo de vidrio de paredes finas con gas inerte y vapor de mercurio, se colocan electrodos calentados en los extremos que, una vez calentados, emiten electrones que excitan los átomos de gas y mercurio. Los pulsos de tensión de unos cientos de voltios aplicados a los electrodos crean una descarga eléctrica en el gas. Alimentados por la energía de la fuente de tensión, los átomos excitados de gas y vapor de metal comienzan a emitir luz ultravioleta. La radiación ultravioleta, de gran energía, incide en el fósforo de la superficie interior de la bombilla. Bajo la influencia de la radiación, los átomos del fósforo reciben energía adicional y emiten luz. Así, en lámpara fluorescente La radiación UV invisible se convierte en luz visible.
Se necesita mucha menos energía para producir este flujo de luz que para calentar el metal hasta su punto de incandescencia.
Las lámparas tubulares están marcadas con la letra T y un número que equivale a 1/8 de pulgada. Es decir El tubo tipo T8 es de 8/8" o 25,4 mm, redondeado a 25 mm.
Bombillas LED
La base de un moderno Bombilla LED son LEDs superbrillantes. La fuente de luz es el proceso de recombinación de los portadores de carga eléctrica en los metales semiconductores de tipo p y n: electrones y "huecos".
El color de la luminiscencia depende del material semiconductor y de su dopaje. El tono blanco se obtiene convirtiendo la luz azul de un LED en un fósforo amarillo, que se recubre en el cristal. Cambiando el grosor del fósforo y su composición se obtiene cualquier tono de brillo blanco.
Fuentes de luz de descarga de gas (GDL).
Fenómeno físico utilizado para producir luz en Descarga de gas El primer tipo de fuente de radiación es una descarga eléctrica cuando se hace pasar una corriente a través de un gas de cierta composición. Este tipo de descarga se denomina descarga luminosa.
Una descarga sólo puede comenzar cuando el gas es forzado a ionizarse. Para ello, se aplica un alto voltaje al gas en el hueco entre los electrodos. Suele ser un poco más de cien voltios. La descarga provoca una ruptura del espacio entre los electrodos y la corriente que fluye a través del gas aumenta drásticamente. Se forma una nube de plasma brillante. Su color depende de la composición del gas en el matraz. Por ejemplo, el neón brilla en rojo, el argón en lila, el xenón en azulado y el helio en rojo anaranjado.
Para intensificar el proceso de luminiscencia, se añade al aire o al gas inerte del tubo un metal, el mercurio, cuyo vapor emite radiación ultravioleta. El fósforo lo reemite.
Lámpara de arco de mercurio (EAF)
Sobre la base de este fenómeno físico las lámparas del tipo DRL, DNaT, MFL. Estas fuentes de luz artificial pertenecen a la gran categoría de lámparas de descarga, la subcategoría de descarga de arco.
Las abreviaturas se refieren a:
- DRL - lámpara de arco de mercurio fluorescente o de descarga de mercurio;
- DNaT - lámpara de arco tubular de sodio;
- MGL - Lámpara de haluro metálico.
Un GFL tiene un tubo de descarga montado dentro de la bombilla. Se llama antorcha. La luz en un GFL es emitida por un cordón o nube de plasma producido por una descarga de arco en el gas del quemador.
Se utiliza para iluminar grandes superficies. Por ejemplo, naves industriales, calles, plazas, aparcamientos, etc.
Lámparas DNAT
Bombilla tubular con casquillo roscado Edison E40, utilizada en lámparas de gran potencia. Tubo de descarga - el quemador es visible en la bombilla. En el cristal de la bombilla, cerca de la base, están impresas de forma indeleble las especificaciones mínimas.
En la producción industrial las lámparas están disponibles desde 50W hasta 1 000W, pero algunos fabricantes hacen incluso 2 y hasta 4kW.
La aplicación principal es alumbrado públicoCarreteras, autopistas, metros, aparcamientos. Es decir, los lugares donde la gente se queda por poco tiempo. La razón es la estrecha composición espectral de la luz amarillo-naranja. Quemador de vidrio de cuarzo o cerámica transparente. Frasco exterior de vidrio de borosilicato mecánica y térmicamente resistente. El frasco:
- estabiliza la temperatura del quemador, reduciendo la pérdida de calor;
- Filtra el exceso de radiación UV, perjudicial para el medio ambiente y los seres humanos.
Haluro metálico (MHL)
Uno de los tipos de lámparas de descarga. También se denominan DRI - lámparas de arco de mercurio con aditivos radiantes. La construcción es similar a la del DRI. La diferencia es la adición de haluros de sodio, indio y talio en la cavidad de la antorcha.
Las MFL se caracterizan por sus altos niveles de representación de los colores Ra, también conocido como CRI, que llega hasta 90. Al mismo tiempo, la eficacia luminosa de estas lámparas aumenta hasta 70-95 Lm/W. La vida útil no es inferior a 8-10 mil horas. Una variante es DRIZ, que tiene una capa de espejo aplicada en el interior de la bombilla. Esto permite dirigir el flujo luminoso hacia un lado girando una toma especial.
Dispositivos de infrarrojos
Estos tipos son El principal inconveniente de las bombillas incandescentes, el alto nivel de radiación térmica, se ha convertido en una ventaja. La corriente se elige para que haya menos emisión de luz. Calienta el filamento hasta una temperatura cercana al brillo rojo. El principal flujo de su energía es la radiación infrarroja. Se llama, con razón, radiación térmica. Se ven así.
Lámparas de parafina
Lámpara de parafina. El depósito de parafina (derecha) tiene una mecha sumergida en el combustible líquido. Un cristal protector crea un volumen cerrado con una mayor temperatura del aire. El aire frío es aspirado por la parte inferior, en la zona del depósito circular; el aire caliente sale por la zona de la percha.
Fuentes de luz ultravioleta
El principal fenómeno físico en de estos de estas fuentes de "luz" es una descarga eléctrica en un gas. La radiación ultravioleta generada no se consume al convertirse en luz en el fósforo, sino que atraviesa el material de la bombilla, de vidrio especial de color violeta. Externamente, la bombilla parece un tubo negro. Para fines médicos se utilizan para desinfectar hospitales, herramientas, ropa, también en pisos, oficinas.
Características de las lámparas
Las comparaciones entre los distintos tipos de lámparas se hacen comparando sus características. Las características se dividen en grandes grupos:
Características eléctricas
Se trata de la tensión de funcionamiento y la potencia. La tensión de funcionamiento, unidad V (voltios), es la tensión nominal a la que la lámpara de funcionamiento consume su potencia nominal, W (vatios), de la red o fuente de alimentación. La lámpara proporciona un flujo luminoso, Lm (lúmenes) con las características nominales.
Normalmente, la tensión nominal (de funcionamiento) y la potencia se indican mediante marcas en la parte superior de la bombilla y en el lateral del casquillo.
Parámetros de iluminación
Los principales parámetros de iluminación:
- Flujo luminoso. Esta característica se mide en lúmenes (lm). La esencia del concepto es el número de unidades de luz que caen sobre una unidad de superficie iluminada.
- Eficacia luminosa. Unidad de medida Lm/W. La esencia del concepto es la cantidad de luz o flujo luminoso en lm, que se recibe de una lámpara cuando consume de la red eléctrica 1 W (vatio), es decir, Lm/W.
El flujo luminoso es toda la energía electromagnética visible e invisible emitida por una fuente de luz artificial.
La eficacia luminosa es la eficiencia energética o el factor de eficiencia de una fuente de luz. - factor de eficiencia.
Parámetros operativos
El principal parámetro de este grupo es la vida útil. Para las lámparas de diferentes tipos esta vida varía. Las bombillas normales tienen una vida útil de 1.000 horas. En el caso de las lámparas fluorescentes, oscila entre 3.000 y 5.000 y entre 12.000 y 15.000 horas. Depende del fabricante, del tipo de lámpara, de su ECG - El tipo de lámpara, su ECG y el número de arranques/paradas. En el caso de las lámparas fluorescentes convencionales, el número de encendidos y apagados corresponde aproximadamente al número de horas de funcionamiento nominal de la lámpara.
Las lámparas LED tienen la mayor vida útil. Los fabricantes declaran una vida útil de 15 - 20 a 100.000 horas. Con 3 a 6 horas de funcionamiento al día son unos cuantos años de funcionamiento. Con el paso de los años, la lámpara quedará obsoleta. O se degradará con una pérdida del 30-50% del brillo, y a menudo con un cambio en el tono del brillo o del espectro de emisión.
Tipo y tamaño de la base
El propósito de la base en una lámpara:
- Proporcionar una conexión fiable entre el elemento emisor de luz de la lámpara y los circuitos primarios de alimentación, normalmente la red primaria de CA del edificio;
- Mantenga el diseño de la lámpara en una posición específica en el plafón y evite que toque el plafón, por ejemplo, los apliques o las lámparas de araña;
- asegurar que una lámpara quemada pueda ser sustituida rápidamente y reemplazada por una nueva, etc.
Se utiliza con frecuencia:
- roscado Los casquillos Edison, identificados por la letra E y un número que da el diámetro exterior de la rosca en milímetros, varía desde el E5 para las lámparas micro-pequeñas hasta el E40 para las más potentes, principalmente para la iluminación industrial
- pin Las bases de las clavijas se designan con la letra G, que significa vidrio, ya que las clavijas están "soldadas" directamente en el bulbo de vidrio. Los números en la marca de la base se refieren a la distancia en milímetros entre los ejes de las clavijas;
- bayoneta o pasador - El nombre proviene de la palabra francesa "baguette" o bayoneta, caracterizada por no salirse del cartucho al vibrar, utilizada en vehículos - coches, aviones, barcos y buques, trenes y tranvías, etc. Uno de ellos es el zócalo Swann, por el nombre del inventor.
El principal tipos de bases - Zócalos Edison, zócalos Schwan's, zócalos de bayoneta, también conocidos como zócalos de espárragos.
Las bases de bayoneta tienen la letra B en latín como primer elemento de la marca.
Forma de la bombilla
La forma de las bombillas de los aparatos de iluminación no sólo está determinada por su esencia técnica, sino que a veces también está relacionada con su origen. Por ejemplo, las bombillas А, С, SA и CF - derivado: de una pera, de una vela para una lámpara de araña o un candelabro. Y la letra C de la abreviatura procede, por ejemplo, de la palabra latina "candela", traducida como "vela". CA - "vela en el viento", y CF - "Vela retorcida".
Recomendamos una serie de vídeos temáticos para ilustrar.
Las modernas fuentes eléctricas de luz artificial de hoy en día son increíblemente versátiles. Para cada tipo de luminaria, puede elegir entre varios tipos de bombillas en función del precio y la eficiencia energética. Por ejemplo, puede elegir fuentes de luz LED o LON "vela" o "vela en el viento" para sus apliques o candelabros. Para las luminarias retro, elija una bombilla Edison o una moderna LED "cornflower".