CATEGORII DOCUMENTE
Afaceri Calculatoare Casa masina Didactica pedagogie Diverse Educatie Finante Geografie Istorie & politica Legislatie Limba Management Sanatate Tehnologie

 

Eficacitatea luminoasa pentru o lampa de putere medie uzuala (100 W) este de 13-14 lm/W, iar durata de functionare de 1000 ore in conditiile pastrarii tensiunii de alimentare la valore nominala. In Fig.3 sunt indicate variatiile puterii emise (p), fluxul (F), eficacitatii (e) si duratei de functionare (t_f) in functie de tensiunea de alimentare. Fluxul si eficacitatea luminoasa variaza direct cu puterea.

Luminanta LIC este ridicata, fiind de 7*10⁶ cd/m², dar poate fi dimunuata prin utilizarea sticlei mate.

Lampile cu incandescenta se produc intr-o gama foarte variata in functie de destinatia lor (Fig.4) soclul fiind: filet (in instalatii fixe) sau baioneta (in instalatii mobile sau supuse vibratiilor)

Gama de tensiuni: 1-2 V pana la 220 V, puteri 1-2 W la cativa mii de wati.

Figura 4: a)      lampa uzuala b)      lampa tip ciuperca c)      lampa sferica d)      lampa lumanare e)      lampa lineara f)        lampa sofita g)      lampa tubulara h) lampa de semnalizare

Utilizari: - in iluminatul interior in general

- la iluminatul incaperilor de odihna din locuinte, hoteluri, spitale,etc.

- la iluminatul industrial unde se controleaza si compara culorile

- la iluminatul local al exponatelor din muzee, vitrine, etc

- la iluminatul tehnologic al salilor de spectacole, studiouri, etc.

Cazuri particulare (speciale):

Lampa cu reflector din sticla presata (turnata) Fig.5 a) a carui lentila inferioara realizeaza cele trei distributii de flux. Lampa cu reflector din sticla suflata Fig.5 b) la care partea frontala este din sticla clara, reglarea fixa a fascicolului luminos se realizeaza din pozitionarea filamentului

Figura 6 - Lampa cu reflector inglobat in partea frontala (calota reflectanta indirecta) Da o distributie indirecta a fluxului luminos

Figura 5 Lampi cu reflector inglobat

Lampa cu incandescenta cu halogen (LIH)

Este o lampa cu ciclu regenerativ cu halogen si a fost realizata in jurul anului 1960,
bazandu-se pe o idee noua elaborata din 1949. Astfel, introducand in balonul de sticla, la o anumita geometrie, in general mult redusa fata de LIC, un halogen (initial iodul, mai tarziu bromul) acesta contribuie la realizarea ciclului regenerativ a carui schema este indicata in Fig.7:

Figura 7 - Schema functionarii ciclului regenerativ cu halogen pentru o portiune de LIH

Astfel, particulele de wolfram, rezultate din evaporarea filamentului, formeaza cu halogenul la temperatura de 450-1800 K (adica in zona peretelui) o halogenura volatila de wolfram care la temperatura filamentului de cca 3000 K se descompune in wolfram, care se depune pe filament (neuniform) si halogenul care revine in ciclu. Pentru ca temperatura balonului si presiunea gazului inert sunt mari, dimensiunile balonului sunt reduse, iar materialul utilizat este sticla din cuart.

Parametrii

eficacitate luminoasa ridicata (20-30 lm/W)

durata de functionare dubla (2000 ore)

flux emis constant, datorita autocuratirii interioare permanente a peretelui

ptr. puteri mari (P>500 W) se prevede sticla dubla (peretele doi din sticla dura)

Utilizare

iluminat :    - interior (spoturi)

- exterior ( terenuri de soprt, prioectoare auto)

proiectie : - cinematografica

diascopica

Calitatile sale lumonotehnice, de redare excelenta a culorilor, determina utilizarea sa in

cazurile enumerate mai sus. Fluxul luminos concentrat punctual, luminanta dublata, dimensiunile reduse si pretul de cost ridicat fac ca utilizarea sa fie restransa la proiectoare de diverse tipuri pentru iluminatul interior si exterior.

Lampi cu decarcari

Primele incercari in anul 1906, dezvoltate apoi in jurul anilor 1930-1935 prin perfectionarea

in paralel a lampilkor cu decarcare in vapori de mercul de joasa si inalta presiune si de sodiu de joasa presiune.

Conversia energiei electrice se realizeaza prin excitarea atomilor de gaz sau vapori metalici asupra carora actioneaza un camp electric realizat fizic prin aplicarea unei tensiuni la cei doi electrozi, montati la capetele incintei (tubului), inchise si vidate. (Fig.8):

Figura 8 - Montaj experimental pentru o lampa "l" cu decsarcari, alimentata cu tens.continua

R_v - rezistenta variabila

c - catod

a - anod

i - intrerupator

A - atomi de gaz

Se considera montajul experimental din Fig.8, la care prin intermediul rezistentei variabile R_v se poate realiza variatia tensiunii de alimentare (de la 0 la U). Functie de valorile tensiunii, respectiv a campului electric in tub, particulele electrice sunt orientate catre electrozii de semne contrarii. Electronii de masa mica sunt puternic accelerati cu cresterea campului ciocnind atomii si cedandu-le acestora energia receptata de la sursa electrica.

Fazele descarcarii:

faza I-a: ciocniri elastice (tensiunea este mai mica decat valorile limita U_r a tensiunii de rezeonanta sau de amorsare a gazului sau vaporilor metalici); ciocnirile electronolor liberi e_l existenti in tub ca si ionii, datorita campurilor electromagnetice ambientale naturale, cu electronii periferici e_p sunt elastice, energia DW imprimata lui e_l este prea mica pentru a desprinde electronul periferic de pe orbita sa stabila. Aceasta    energie este convertita in energie termica si gazul sau vaporii metalici se incalzesc. Descarcarea este denumita obscura, iar atomul isi mentine starea fundamentala.

faza a II-a: ciocniri neelastice cu modificari structurale temporare (U>U_r), energia DW_r a electronului liber este capabila sa modifice pozitia electronului periferic pe o orbita de nivel energetic superior, atomul fiind in stare de excitatie. Deoarece fortele de atractie sunt insuficiente pentru mentinerea acestei stari, electronul revine direct pe orbita initiala sau trecand prin orbite internediare. La revenire cedeaza energia primita DW sub forma de cuante de energie electromagnetice. Descarcarea este denumita " in licarire sau luminiscenta" iar atomul isi revine dupa excitatie la starea fundamentala. Spectrul de radiatii in lungul tubului prezinta trei zone principale:

zona luminescenta negativa sau lumina negativa (in apropierea catodului)

zona intunecata redusa (in imediata apropiere a zonei luminescente negative)

zona luminescenta pozitiva sau coloana pozitiva (marginita pe de o parte de zona intunecata, iar pe de alta de anod).

Acestea sunt determinate de repartitia neuniforma a sarcinilor electrice negative si

pozitive, diferite mult ca masa (in zona catodului se produce o aglomerare de ioni).

faza a III-a: ciocniri neelastice cu modificari structurale permanente pe durata descarcarii,

cand U>U_r, energia DW receptata de electronul periferic este capabil sa-l smulga de pe orbita si sa-l transforme in electron liber, provocand cresterea numarului de electroni liberi si deci cresterea valorii curentului. Daca se continua marirea nivelului tensiunii, valoarea curentului tinde spre infinit, producadu-se o "avalansa electronica" care va duce la distrugerea tubului. Descarcarea este denumita "in arc", atomii vor fi ionizati in totalitate. Radiatiile produse prin descarcari vor fi monocromatice pentru ca distantele interatomice ale gazelor sau vaporilor matalici sunt mult mai mari decat in cazul materialelor solide emitatoare de radiatii prin incandescenta.

Caracteristica statica a descarcarii tensiune-curent U_l=f(i) se reprezinta in Fig.9:

Figura 9 - Caracteristica statica a descarcarii la o scara logaritmica a abscisei

U_l=V_a-V_c tensiunea la bornele lampii (a-anod, c-catod)

i = curentul prin lampa

Zone de interes:

Zona AB corespunde fazei I (descarcare obscura) cand curentul este determinat de circulatia electronilor liberi existenti

Zona DE corespunde fazei a II-a (descarcare in licarire sau luminescenta) ce se realizeaza dupa ce tensiunea a ajuns la valoarea de amorsare/rezonanta corespun-zatoare punctului B; scaderea de tensiune este determinata de rezistenta dinamica negativa provocata de cresterea numarului de lectroni emisi de catod si care realizeaza o proliferare a ionilor ce se aglomereaza in zona catodului.

Zona DE corespunde fazei a III-a (descarcarea in arc) cand catodul avand o tempe-ratura de 1200 K, realizeaza o emisie termoelectrica facilitand in ambianta tubului producera "avalansei electronice". Reglajul stabil se realizeaza din rezistenta exterioara reglata la valoarea R (punctul M) la descarcarea in licarire si respectiv R^' la descarcarea in arc. Caracteristica rezistentei este o dreapta dar ea apare in acesta reprezentare ca o curba datorita scarii logaritmice a abscisei.

Rezulta deci necesitatea practica de stabilizare a descarcarii cu ajutorul unei rezistente

exterioare, sau mai economic cu o reactanta inductiva. Acest element fizic se numeste balast, care poate fi :- rezistiv (Fig.14 "a", de evitat din cauza pauzelor prelungite de curent)

- inductiv (Fig.10 "b") si capacitiv (Fig. 10 "c")

Figura 10 - Forma curbei curentului la o lampa cu descarcari

In general balastul trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:

sa asigure stabilitatea descarcarii

sa prezinte un factor de putere ridicat

sa prezinte un sistem corespunzator de amorsare a lampii

sa aiba un procentaj scazut de armonici

sa fie echipat cu sisteme de atenuare a parazitilor radio sau TV

sa prezinte o impedanta ridicata pentru frecvente sonore

sa fie usor,cu volum si pret de cost redus

sa prezinte o functionabilitate silentioasa, timp de viata lung, sigure

Exista si un balast de tip electronic, cu convertor de frecventa (pana la 20 KHz, marire

frecventei conducand la eliminarea efectului de palpaire), ceea ce conduce la reducerea dimensiunilor si a pierderilor de putere, dar pretul de cost este foarte ridicat.

Probleme comune ale functionarii lampilor cu descarcari :

fenomenul de palpaire (se manifesta la lampile cu descarcare in curent alternativ din cauza variatiei curentului,respectiv a trecerii sale de doua ori prin zero intr-o perioada

fenomenul stroboscopic ( pus in evidenta de mecanismele in miscare)

amorsarea descarcarii ,datorita rezistentei mari a mediului utilizat, amorsarea foate fi:

cu supratensiune (soc) de tensiune initiala

cu scaderea lenta prin ionizare a rezistentei mediului

prin combinarea celor doua sisteme

factor de putere scazut (compensare locala prin condensator sau montaj combinat inductiv si capacitiv la cuplarea a doua lampi ce rezolva si diminuarea    fenomenului de palpaire)

randamentul conversiei energie electrica in lumina de la o eficacitate luminoasa de 1,4 lm/W la inceput s-a ajuns azi la e=180 lm/W.

Sintetic aceste probleme comune sunt prezentate in Fig.11:

Figura 11 -Schema problemelor comune ale functionarii lampilor cu descarcari

LAMPILE FLUORESCENTE COMPACTE DE PE PIATA DIN ROMANIA - O SOLUTIE PENTRU EFICIENTIZAREA CONSUMULUI CASNIC DE ELECTRICITATE

Conform rezultatelor cercetarilor, peste 80 % din informatiile procesatede creier le percepem cu ajutorul vazului. Si pentru a vedea mai bine avem nevoie de LUMINA !

Dupa lasarea intunericului, odata intrati in locuinta, totul poate parea invaluit in mister si avem un anumit grad de nesiguranta. O simpla actionare a unui intrerupator si totul in jur se schimba: "se face lumina!" Nemaivorbind de simbolul asociat, dupa anul 1879, gasirii solutiei la o problema:

Ideile prezentate in continuare puncteaza cateva dintre motivele folosirii lampilor fluorescente compacte (LFC) moderne in locul lampilor clasice cu incandescenta (LIC) pentru iluminatul locuintelor (sau a altor spatii similare). Unul dintre aceste motive fiind reducerea facturii de electricitate. Dar nu numai!

De asemenea, lucrarea nu contine toate datele tehnice ale produselor respective! Singuri sau cu ajutorul unui specialist in domeniul iluminatului, puteti alege din cataloagele firmelor varianta potrivita locului de amplasare, sarcinii vizuale, dar si conform conditiilor subiective impuse de dumneavoastra.

Introducere

Suntem in anul 2002. Daca vreti sa va deplasati rapid si comod dintr-un loc in altul, ce alegeti:

Stiind ca aceeasi cantitate de lumina o puteti obtine consumand doar 2025 % din cantitatea de electricitate folosita in prezent pentru iluminatul artificial, ce ati alege:

Sa va ajut in luarea unei hotarari!

"Costul luminii"

Contrar parerii generale, "costul luminii" nu este pretul de cumparare a lampilor, ci este, in primul rand, costul electricitatii consumate de lampi pe durata lor de viata. Costul lampii in sine reprezinta doar o mica parte (5 %) din "costul total al luminii", proportia exacta depinzand de tipul lampii folosite si de tariful de electricitate ales.

Solutia este simpla: utilizarea unor lampi electrice moderne, performante, cu eficacitate luminoasa ridicata. Dar apar cel putin trei probleme ce trebuie rezolvate:

majoritatea aparatelor de iluminat ("corpurilor de iluminat") din locuinte au fost proiectate sa fie echipate cu lampi clasice cu incandescenta, cu soclu tip E27 sau E14;

lampa clasica cu incandescenta are indicele de redare a culorilor (important in locuinte), Ra ~100, foarte aproape de valoarea maxima (100) a luminii naturale.

Cred insa ca exista solutii la aceste probleme ! Dar, mai intai:

O scurta calatorie in timp

De-a lungul anilor, diverse firme au perfectionat lampa clasica cu incandescenta. Au fost realizate produse cu eficacitatea luminoasa de 815 lm/W (in functie de puterea electrica absorbita si de firma producatoare). Ceea ce inseamna ca, din 100 W absorbiti din reteaua electrica, doar ~10 se transforma in lumina in spectrul vizibil. Putin !

O alternativa la acest tip de lampa a inceput, in anii 80 ai secolului trecut, sa fie folosita pe scara larga pentru inlocuirea directa a lampii clasice cu incandescenta: lampa fluorescenta compacta.

Putina teorie

Lampa clasica cu incandescenta ar putea fi definita astfel: "stralucire prin incalzire" (lumina este emisa de filamentul adus la incandescenta prin trecerea curentului electric). Lampa este din sticla clara sau matuita.

Fig. 1 Variante tipologice ale lampii fluorescente compacte

De ce folosim lampile clasice cu incandescenta ?

Pare destul de greu sa inlocuim iluminatul clasic cu incandescenta pe care il folosim, de atata timp, in locuinte. Lampile clasice cu incandescenta au o serie de avantaje:

sunt ieftine

aparatele de iluminat ("corpurile de iluminat") clasice pentru locuinte au fost proiectate pentru a fi echipate cu astfel de lampi

sunt usor de montat

"dau" o lumina placuta (temperatura de culoare, T_c = 2700 K)

redau foarte bine culorile (indicele de redare a culorilor, Ra ≈ 100), creand o ambianta confortabila in jurul nostru.

Dar, din punctul de vedere al randamentului transformarii electricitatii in lumina, sunt extrem de ineficiente, "incalzind" mai mult decat luminand !

De ce sa alegem lampile fluorescente compacte moderne ?

Lampile fluorescente compacte moderne combina cele mai bune caracteristici ale lampilor fluorescente (eficacitate luminoasa ridicata si durata de viata) cu posibilitatea de inlocuire directa a lampilor clasice cu incandescenta datorita caracteristicilor lor geometrice (soclu, dimensiuni).

Sunt ideale pentru locurile unde iluminatul artificial este folosit cel putin 3 h/zi (de obicei in camera de zi si in bucatarie).

Comparativ cu lampile clasice cu incandescenta, lampile fluorescente compacte moderne au o serie de avantaje:

au eficacitatea luminoasa ([lm/W]) de 4-5 ori mai ridicata (anumite produse de la unele firme depasind chiar aceasta valoare !)

au durata de viata mai mare (in medie: de 10 ori mai mare, fiind in functie de varianta constructiva si de firma producatoare

"realizeaza" economii de electricitate consumata pe durata de viata a lampii

"dau" o lumina de buna calitate (luminoforul fiind pe baza de halofosfati ale pamanturilor rare)

functioneaza cu balast electronic, eliminand astfel efectul de flicker

degajeaza mult mai putina caldura

sunt intr-o gama larga de marimi si forme (in functie de firma producatoare)

Inlocuirea lampilor clasice cu incandescenta cu lampi fluorescente compacte moderne

Regula nr. 1: cel putin acelasi flux luminos emis de noua sursa de lumina

Pentru a obtine, prin inlocuirea unei lampi clasice cu incandescenta (din gama de puteri cele mai utilizate) cu o lampa fluorescenta compacta moderna, cel putin aceeasi "cantitate de lumina", se ia ca referinta fluxul luminos emis de sursa clasica de lumina (Tabelul 1).

Celelalte "reguli" se refera la:

temperatura de culoare

indicele de redare a culorilor

durata de viata

dimensiunile geometrice, pentru ca noua sursa de lumina sa poata fi montata in aparatul de iluminat ("corpul de iluminat") existent.

Tabel 1

- in functie de varianta constructiva si de firma producatoare

Lampi fluorescente compacte moderne ce se gasesc pe piata din Romania

Fara sa fie o tratare exhaustiva, in tabelul 2 sunt prezentate gamele de produse (denumire, putere) ce pot fi achizitionate si in Romania. Firmele sunt prezentate in ordine alfabetica, urmand ca, in functie de conditiile impuse (calitate, pret) sa fie aleasa o anumita varianta.

Tabel 2

In ceea ce priveste celelalte caracteristici tehnice, acestea variaza in functie de lampa (tip, putere) si de firma producatoare:

temperatura de culoare*, T_c: 2700 K, 3000 K, 3500 K, 4000 K, 6500 K

indicele de redare a culorilor, Ra: 8089

durata de viata: 5000 h, 6000 h, 7000 h, 8000 h, 10000 h, 12000 h, 15000 h

tipul soclului: - pentru varianta integrala: E27, E14

- pentru lampa propriu-zisa (din varianta modulara): tip fisa, "baioneta" (B, G)

Nota: Pentru informare, in tabelul 3 este prezentata corespondenta dintre temperatura de culoare pentru diverse surse de lumina si lumina naturala (in functie de perioada din zi)

Tabel 3

Exemple de variante constructive se pot observa in figura 2, forma lampilor putand varia de la o firma la alta.

Fig.2 - Exemple de variante constructive de lampi fluorescente compacte moderne

Tabel 4

- in ipoteza ca este constant in intreaga durata de viata a lampii; altfel, valoarea trebuie actualizata

Hotararea va apartine !

In plus, iata cateva idei simple care pot duce la economii importante in consumul de electricitate pentru iluminatul locuintei:

alegeti aparatele de iluminat ("corpurile de iluminat") nu numai din considerente estetice ci si in functie de destinatia incaperii, sarcina vizuala, varsta celor care locuiesc in acea casa, in ideea obtinerii cantitatii de lumina necesare pe planul util

folositi, pentru iluminatul general, aparate de iluminat ("corpuri de iluminat") de tip direct-indirect, care dirijeaza, catre plafon, o parte din fluxul luminos emis de lampi, eliminand senzatia "de apasare" a plafonului si facand, de asemenea, incaperea sa para mai mare (spatioasa)

In loc de concluzii

O masura a gradului de civilizatie o reprezinta utilizarea iluminatului artificial. Pentru ca LUMINA are un efect fiziologic, dar, poate mai ales, unul psihologic. Cu implicatii deosebite asupra moralului.

Iluminatul electric este "cea mai vizibila" utilizare a electricitatii in locuinte. Si fiecare isi poate da seama ca un iluminat corect ales poate schimba radical aspectul unei incaperi si senzatia pe care o au ocupantii acelei incaperi.

Sper ca, in curand, simbolul gasirii solutiei la o problema va fi schimbat