ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ ΠΥΡΑΚΤΩΣΕΩΣ

Ηλεκτρικοί λαμπτήρες πυρακτώσεως

e_27Ηλεκτρικοί λαμπτήρες τόξου
Το 1809, ο Sir Humphrey Davy παρουσίασε το ηλεκτρικό τόξο άνθρακα στο Βασιλικό Ίδρυμα του Λονδίνου. Το ηλεκτρικό τόξο χρησιμοποιήθηκε επίσης για το φωτισμό στο Paris Opera.

Το 1884 υπήρχαν 90.000 ηλεκτρικοί λαμπτήρες τόξου στις ΗΠΑ, όπου η ανάπτυξη ήταν σε μεγαλύτερη κλίμακα από ό, τι αλλού. Η βασική αρχή του ηλεκτρικού τόξου χρησιμοποιείται ακόμα και σήμερα από ορι-σμένους προβολείς κινηματογραφικών ταινιών.

Πρώτοι ηλεκτρικοί λαμπτήρες πυρακτώσεως
Το πρώτο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για λαμπτήρα πυρακτώσεως υποβλήθηκε από τους Henry Woodward και Matthew Evans, το 1874 – περίπου πέντε χρόνια πριν από την ανάπτυξη του λαμπτήρα Edison. Ήταν πιθανότατα όμως, ο Γερμανός χημικός Herman Sprengel ο οποίος πρωτοστάτησε στην λαμπτήρα κενού το 1865.

Αν και Edison δεν εφηύρε το ηλεκτρικό λαμπτήρα πυρακτώσεως, ωστόσο ήταν αυτός που έθεσε τη θεωρία σε εφαρμογή και ο πρώτος που εμπορευματοποίησε το λαμπτήρα.

Λαμπτήρας Edison
Ο πρώτος επιτυχημένος λαμπτήρας Edison χρησιμοποίησε ανθρακούχο νήμα βαμβακιού, εγκατεστημένο σε ένα γυάλινο κώδωνα κενού αέρος. Η διάρκεια ζωής του πρώτου λαμπτήρα Edison ήταν 45 ώρες. Αμέσως μετά ο Edison άρχισε να πειραματίζεται με άνθρακα, ως νήμα. Ο άνθρακας ήταν ακόμα πιο επιτυχημένος και σε με-ρικούς μήνες, η παραγωγή των λαμπτήρων είχε αυξηθεί.

edison_lampΤην παραμονή της Πρωτοχρονιάς του 1879, ο Edison παρέθεσε την πρώτη δημόσια επίδειξη για τη νέα εφεύρεσή του, στο Menlo Park του New Jersey. Ως και βαγόνια χρησιμοποιήθηκαν για να στεγάσουν το πλήθος των επισκεπτών, που παρακολούθησαν 100 λαμπτήρες να ανάβουν, για το φωτισμό των οδών, του εργαστηρίου και του σταθμού του Menlo Park. Κάθε λαμπτήρας είχε περίπου 100 ώρες διάρκεια ζωής, υπολογίστηκε πως απέδιδε 16 candle και κατανάλωνε περίπου 100W. Ως το 1880 ο Edison θα πειραματιστεί και με άλλα υλικά για τα νήματα, όπως το ξύλο, τα χόρτα, το μαλλί και το μπαμπού.

Στις 17 Ιανουαρίου του 1880, ο αριθμός διπλώματος ευρεσιτεχνίας 223898 δόθηκε στον Edison για τον ηλεκτρικό του λαμπτήρα. Το 1881, μόλις δύο μετά τον πρώτο λαμπτήρα, το ατμόπλοιο «Columbia» φωτιζόταν με χιλιάδες από αυτούς. Εκτός των άλλων, ο Joseph Swan, θεωρείται επίσης εφευρέτης του λαμπτήρα πυρακτώσεως. Ο Swan δημοσιοποίησε την εφεύρεσή του σε περίπου 700 άτομα στο Newcastle-upon-Tyne στις 5 Φεβρουαρίου 1879.

Πώς λειτουργεί
Ο λαμπτήρας πυρακτώσεως λειτουργεί ως εξής: περιλαμβάνει ένα λεπτό μεταλλικό νήμα, από βαρύ, δύστηκτο μέταλλο, συνήθως βολφράμιο,τυλιγμένο σε σπείρες. Αυτό φέρεται από τις άκρες του συγκολλημένο σε δύο παχύτερα σύρματα από όπου εφαρμόζεται η τάση, η οποία θέτει τα ηλεκτρικά φορτία σε κίνηση η οποία εξαναγκάζει το νήμα να φωτοβολεί από τη θέρμανση του. Όταν το μήκος του νήματος είναι μεγαλύτερο των 2 cm τότε αυτό συγκρατείται και ενδιάμεσα από μη ηλεκτροφόρα σύρματα σε ακτινική διάταξη. Η κατασκευή αυτή περικλείεται σε γυάλινη σφαιρική ή ελλειπτική φύσιγγα χαμηλής πίεσης αερίου.

Η φύσιγγα αυτή σε λαμπτήρες μικρής ισχύος είναι αερόκενη, ή σε λαμπτήρες μεγάλης ισχύος περιέχει αδρανές αέριο, συνήθως άζωτο. Ο λαμπτήρας μπορεί να διαθέτει βιδωτή επαφή που συνδέεται με τον έναν πόλο και μια επαφή στην βάση που συνδέεται με τον άλλο πόλο. Η όλη διάταξη περιέχεται σε στήριγμα από πορσελάνη ή γυαλί.

Ένας λαμπτήρας πυράκτωσης έχει διάρκεια ζωής περίπου 750 – 1500 ώρες συνεχούς λειτουργίας. Όσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς του τόσο μικρότερη είναι η ζωή του.

Κύρια αιτία φθοράς και «θανάτου» του λαμπτήρα πυράκτωσης είναι η εξάχνωση του βολφραμίου του νήματος, λόγω της προοδευτικής μείωσης του πάχους του, μέχρις αποκοπής του στο ασθενέστερο σημείο. Το βολφράμιο κατά την πυαράκτωσή του εξαχνούται, μεταφέρεται και επικάθεται στα ψυχρότερα σημεία του γυάλινου κώδωνα. Αυτή είναι και η αιτία του μαυρίσματος του λαμπτήρα. Η εξάχνωση αυτή είναι ταυτόχρονα και η αιτία να εμποδίζεται η αύξηση της θερμοκρασίας με σκοπό την επιτυχία λευκότερου φωτός αφενός και αφετέρου υψηλότερου βαθμού απόδοσης. Άλλες σημαντικές αιτίες μείωσης ζωής τους είναι:

1. Αυξήσεις της τάσης. Με αύξηση περίπου του 5%, παρατηρείται ελάττωση ζωής κατά 30%.

2. Το πλήθος αναμμάτων του λαμπτήρα . Κατά τη στιγμή της έναυσης, δηλ. σε 1/10 sec περνάει ρεύμα σχεδόν 12 φορές περισσότερο από το κανονικό. Αυτό συμβαίνει επειδή η αντίσταση που παρουσιάζει το νήμα βολφραμίου είναι περίπου 12 φορές μικρότερη όταν είναι αυτό κρύο, σε σχέση με την αντίσταση που παρουσιάζει αυτό όταν είναι ζεστό, δηλαδή σε λειτουργία.

Σταδιακή απόσυρση 
Εξαιτίας της χρήσης, κατά τη λειτουργία τους, περισσότερης ενέργειας σε σύγκριση με άλλους λαμπτήρες νεώτερης τεχνολογίας, η ΕΕ αποφάσισε τη σταδιακή απόσυρση των λαμπτήρων πυράκτωσης, από την 1η Σεπτεμβρίου του 2009. Πολλές χώρες κινήθηκαν στα ίδια βήματα νωρίτερα. Η Βραζιλία και η Βενεζουέλα ξεκίνησαν να τους αποσύρουν το 2005. Άλλα κράτη όπως η Αυστραλία, η Ελβετία, η Αργεντινή, η Ρωσία, ο Καναδάς και οι ΗΠΑ έκαναν ή πρόκειται να κάνουν το ίδιο.

πηγή: ΓΕΤΗΛ ΑΕ