توماس ادیسون آخرین خط حمله مخترعان بود
در سال 1878 ، ادیسون مطالعه بسیار جدی در مورد تولید لامپهای رشته ای با نور مناسب و ماندگار ، معروف به "بهبود روند لامپهای الکتریکی" را آغاز کرد و عناصر مختلفی را برای رسیدن به هدف خود امتحان کرد ، اما نتایج آزمایشات او متوقف شد بدون وقفه. و او چیزی جز شکست نداشت. در همان زمان ، او چنان مهربان بود که می گفت در آن سال ها من شکست نخورده ام ، اما فقط ده هزار راه برای شکست پیدا کرده ام! او سالک را پیدا کرد و یک سال بعد به طرز عجیبی با هنری وودوارد ملاقات کرد. . ساعت و تهویه مطبوع. سرانجام ، در سال 1880 ، او نیروگاه ادیسون را به نام خود و لامپ های رشته ای تولید انبوه افتتاح کرد.
ادیسون هرگز تسلیم نشد و سرانجام به آنچه فکر می کرد رسید و اکنون همه او را به عنوان مخترع برق و نور و لامپها و مواردی از این دست می شناسند!
با لامپ های قدیمی خداحافظی کنید ، تحولی در دنیای نورپردازی
ما انسان ها همیشه به دنبال به روزرسانی و پیشرفت هستیم. حتی وقتی نیازهای خود را برآورده می کنیم ، در تلاش هستیم تا نحوه عملکرد خود را بهبود بخشیم و این روحیه باعث پیشرفت جامعه بشری شده است. این نارضایتی بشریت و میل به پیشرفت لامپهای رشته ای برای ما کافی است.
دلایل تمایل به تعویض لامپ های رشته ای
این لامپ ها انرژی زیادی مصرف می کنند و به عنوان عامل گرم شدن کره زمین در نظر گرفته می شوند. صرفه جویی در مصرف انرژی و انرژی به ظهور فناوری های جدید در صنعت روشنایی نیاز دارد.
لامپهای فلورسنت (لامپهای فلورسنت) مرحله بعدی رشد لامپها
گام بعدی در تولید لامپ ها تولید لامپهای فلورسنت بود که ما ایرانیان آن را بهتر با عنوان "لامپهای فلورسنت" می شناسیم. درون این لامپ ها ، تحریک گاز آرگون یا نئون جیوه را تبخیر می کند و سپس نور ماوراlet بنفش تولید می کند که در نهایت در نور مرئی آن را به فسفر تبدیل می کند. عمر مفید این چراغ ها 10 هزار ساعت است که ده برابر بیشتر از سری قبلی لامپ ها است و این یک گام قابل توجه در اقتصاد محصول برای خریدار بود. مشکل این لامپ ها این است که آنها به یک استارتر پرتاب کننده خارجی و ازن نیاز دارند و از همه مهمتر ، محتوای لامپ سمی است که اگر در محیط پخش شود ، می تواند ارگانیسم ها را مسموم و حتی از بین ببرد.
لامپ های کم مصرف ، نکته بعدی در این سفر
در سال 1938 ، تولید لامپ منجر به تولید لامپ های کم مصرف شد و به طور گسترده توسط جنرال الکتریک تولید شد. جالب است بدانید که امسال بودجه هنگفتی بالغ بر 25 میلیون دلار برای این تولید انبوه هزینه شد ، اما به دلیل عدم رعایت قوانین حق چاپ ، روند تولید لامپهای کم مصرف آشکار شد و بسیاری از رقبای این شرکت موفق به تولید این محصول شدند چراغ . از مزایای استفاده از این لامپ می توان به سیستمی برای شروع کم و محوری و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای تا 2000 برابر اشاره کرد.
لامپهای LED (SMD - LED) نکته بعدی در این سفر
امروزه بیشترین استفاده انسان از لامپ ها مربوط به دسته لامپ های LED و LED است. همه ما چراغ های قرمز کوچکی را در دستگاه هایی مانند شارژرها و آداپتورها دیده ایم. در ابتدا تولید چراغ های LED محدود به این کاربرد بود ، اما بعداً مزایایی مانند مصرف برق بسیار کم را دیدیم که تقریباً 90٪ لامپ های رشته ای نیست. همچنین تنظیماتی برای تنظیم زاویه تابش ، انرژی خورشیدی ، عمر طولانی و روشنایی فوری ، رنگ های رایج مانند سفید و زرد ایجاد شده است. برخی دولت ها مجامع را مجبور به استفاده از این لامپ ها می کنند ، که این یک گام مهم در جلوگیری از گرم شدن کره زمین است.
به نسل جدید لامپهای LED SMD گفته می شود. فناوری ساخت این لامپ ها از سیم استفاده نمی کند و اجزای پیش ساخته در یک طرح با صفحه بسیار نازک آغشته می شوند.

لامپ رشته ای یک منبع نور مصنوعی است که نور سفید روشن را منتشر می کند. در این لامپ ها ، جریان الکتریکی از یک سیم فلزی نازک به نام تنگستن عبور می کند که مقاومت الکتریکی نسبتاً بالایی دارد (در مقایسه با سیم مسی) و آن را بسیار گرم می کند. نخ نازک با گرم شدن روشن می شود. حباب شیشه ای مهر و موم شده از ورود اکسیژن به فتیله جلوگیری می کند ، در غیر این صورت نخ اکسید شده و به سرعت می سوزد.
لامپ های رشته ای با ولتاژ (و توان) متفاوت از 1.5 ولت تا 300 ولت می آیند. این نوع لامپ ها به تجهیزات اضافی نیاز ندارند ، هزینه های تولید بسیار کمی دارند و با جریان مستقیم و متناوب کار می کنند. در نتیجه ، لامپ های رشته ای به طور گسترده ای در روشنایی منزل و تجاری ، چراغ های غیر ثابت ، چراغ های مدرسه ، چراغ های ماشین ، چراغ قوه ، تبلیغات و دکوراسیون استفاده می شوند.
در بعضی از برنامه ها ، مانند دستگاه جوجه کشی (برای گرم کردن تخم مرغ) ، از گرمای تولید شده توسط لامپ های رشته ای استفاده می شود. از نور حرارتی (مادون قرمز) برای مخازن خزنده ، گرمایش منطقه ای ، گرمایش صنعتی ، خشک کردن و در کوره های مناسب استفاده می شود. در هوای سرد ، گرمای تولید شده توسط لامپ های رشته ای می تواند خانه را گرم کند ، اما در مناطق گرمسیری ، کولرهای گازی انرژی بیشتری از دست می دهند.
در بسیاری از کاربردها ، لامپهای رشته ای به تدریج با لامپهای فلورسنت ، لامپهای کم فشار ، لامپهای رشته ای ، الکترودها و دستگاههای دیگر جایگزین شده اند که برای همان انرژی مصرف شده در لامپ ، نور بیشتری تولید می کنند. به منظور افزایش کارایی روشنایی و کاهش مصرف انرژی ، تلاش شده است این لامپ ها از بین بروند.
تاریخچه لامپهای رشته ای
مورخان رابرت فریدل و پاول 22 مخترع اسرائیلی را قبل از سوان و توماس ادیسون به عنوان مخترعان لامپ رشته ای نام بردند. آنها استدلال کردند که به دلیل استفاده بهتر از مواد ، خلا better بیشتر و مقاومت در برابر توزیع انرژی از منبع متمرکز انرژی ، اختراع ادیسون می تواند مقرون به صرفه باشد. مورخ دیگر ، توماس هاگ ، موفقیت ادیسون را در تولید یک منبع نور اولیه اما فشرده نسبت می دهد. این لامپ قسمت کوچکی از سیستم روشنایی الکتریکی بود و از ژنراتور شاهکار بزرگ ادیسون ، منبع تغذیه و سیستم زندگی برای توزیع موازی برخوردار نبود ، در حالی که دیگر مخترعین دارای لامپ و ژنراتورهای همان نبوغ مدتهاست که فراموش شده اند. زیرا تولید کنندگان سیستم روشنایی کاملی در اختیار آنها قرار نداده اند.
تحقیقات نیمه تجاری اولیه: در سال 1802 ، همفری دیویی قدرتمندترین باتری جهان را در انستیتوی سلطنتی انگلستان در اختیار داشت و در همان سال اولین لامپ رشته ای ساخته شده از پلاتین را اختراع کرد که برای نقطه ذوب بسیار بالای آن انتخاب شد. این لامپ به اندازه کافی روشن نبود و به اندازه کافی دوام نیاورد تا بتواند کار کند ، اما این یک سنت 75 ساله بود که در قلب موفقیت محققان بود تا اینکه توماس ادیسون اولین لامپ کاربردی را در سال 1879 تولید کرد. در سال 1809 ، دیویی اولین لامپ قوس الکتریکی را ساخت ، یک اتصال الکتریکی کوچک اما خیره کننده بین دو زغال سنگ متصل به باتری 2000 سلولی. پس از نشان دادن این اختراع در انستیتوی سلطنتی انگلستان ، این لامپ به لامپ قوس معروف شد.
در سال 1835 ، جیمز لیندسی یک چراغ ثابت را در داندی ، اسکاتلند معرفی کرد. وی توضیح داد که "کتابی را با فاصله 1.5 فوت (حدود 50 سانتی متر) خوانده است". با این حال ، وقتی او دستگاه را خودش تمام کرد ، این مسئله با تلگراف بی سیم مشکل پیدا کرد و لامپ کم مصرف دیگر قابل درمان نیست. ادعاهای وی در این زمینه مستند نیست.
در سال 1840 ، دانشمند انگلیسی به نام وارن د لا روو یک سیم پیچ پلاتین را در محفظه خلا قرار داد و جریان الکتریکی را از آن عبور داد. بر اساس این واقعیت طراحی شده است که نقطه ذوب بالای Pt منجر به افزایش دما تا دمای بالاتر می شود و یک محفظه خالی حاوی ذرات گاز کمتر با Pt تعامل کمتری دارد و باعث افزایش عمر لامپ می شود. اگرچه این طرح موثر بود ، اما قیمت بالای پلاتین امکان استفاده تجاری از آن را غیرممکن کرد.

اثر نور و کارآیی

 با مصرف لامپ ، به جای نور مرئی ، گرما ساطع می کند. اثر بصری ، نسبت نور مرئی (موجود در طول موج مرئی) به انرژی وارد شده به لامپ است که در لومن در هر وات (lm / W) محاسبه می شود. حداکثر اثر احتمالی نور 683 لومن بر وات از یک لامپ سبز تک رنگ با طول موج 555 نانومتر حداکثر حساسیت چشم انسان است. برای نور سفید ، حداکثر تأثیر نور 240 لومن در هر وات است. بازده نوری ، نسبت اثر نور به حداکثر مقدار ممکن است ، که عددی بین 0 تا 1 یا درصد بیان می شود. با این حال ، از نور خروجی برای هر دو مقدار استفاده می شود. سایر روابط مرتبط عبارتند از: اثر کل نور و کل راندمان نور ، که کل خروجی نور تقسیم شده با کل توان ورودی است. این روش های مختلفی برای اتلاف انرژی را ممکن می سازد ، بنابراین این مقادیر از خروجی و تأثیر نور استاندارد بیشتر نخواهد بود. اصطلاح "استعداد بینایی" غالباً مورد سوء استفاده قرار می گیرد و ممکن است در عمل به هر یک از این چهار رابطه اشاره شود. در جدول زیر میزان کل تأثیر نور و مقادیر راندمان نوری برای چندین نوع لامپ رشته ای و بسیاری از منابع نور ایده آل نشان داده شده است. نوع بهره وری نوری کلی اثر نور التهابی 40 وات تنگستن 1.9 12.6 التهابی 60 وات تنگستن 2.1 14.5.5 التهابی 100 وات تنگستن 2.6 17.5 شیشه هالوژن 2.3 16 هرتز 5.24 افزایش درجه حرارت التهاب 5.1.35٪ پرتوهای بدن سیاه 4000 کیلومتر 7.0.47.5 اشعه بدن سیاه 7000 منبع نور کامل 14.95K نور سفید کامل 35.5٪ 242.5 تک رنگ منبع نور کامل 1003nm سبز

یک لامپ 100 وات 120 ولت 17.5 لومن در هر وات ، در مقایسه با یک نور سفید ایده آل ایده آل ، که 242.5 لومن در هر وات تولید می کند. متأسفانه ، تا زمانی که رشته تنگستن جامد باشد (کمتر از 3683 درجه کلوین) ، بیشترین نور مادون قرمز را ساطع می کند. دونالد ال. Clipstein توضیح می دهد: "ماده درخشان ایده آل ، نور مرئی بسیار کارآمد را در 6300 درجه سانتیگراد (6600 K) ایجاد می کند." حتی در این دما ، بیشتر نور تولید شده مادون قرمز یا ماوراء بنفش است ، و بازده نوری نظری 95 لومن در هر وات است. " هیچ ماده شناخته شده ای را نمی توان در این دمای ایده آل استفاده کرد ، که بسیار گرمتر از دمای سطح خورشید است. طیف نوری که از منبع نور جسم سیاه ساطع می شود با مشخصات حساسیت چشم انسان مطابقت ندارد ، حداکثر مقدار نور خروجی یک لامپ رشته ای حدود 52 لومن در هر است وات یا همان مقدار نظری نور ساطع شده توسط تنگستن در نقطه جوش آن است.برای همان میزان نور ، یک لامپ رشته ای گرمای بیشتری را انتشار می دهد (و انرژی بیشتری مصرف می کند) نسبت به یک لامپ فلورسنت. در هوای سرد ، این گرما می تواند در سیستم گرمایشی ساختمان در نظر گرفته شود. لامپ های رشته ای هالوژن مؤثرتر هستند ، زیرا آنها به یک لامپ هالوژن 60 واتی اجازه می دهند تا در یک لامپ 100 هکتاری غیر هالوژن از نوع هالوژن ساطع شود. تاج همان نور لامپ غیر هالوژن 60W است اما عمر بیشتری دارد. گزینه های استاندارد که می توان به جای لامپ های رشته ای استفاده کرد:

لامپهای فلورسنت فلورسنت و فشرده

لامپهای تخلیه الکتریکی روشن

دورویی

هیچ یک از این لامپ ها بسته به التهاب ، نور ساطع نمی کنند. این لامپ ها با انتقال الکترون ها از مدار نیرو به مدار بالاتر ، نور تولید می کنند. این مکانیسم خطوط طیفی متراکم تولید می کند ، بنابراین به طیف گسترده ای از طول موج مادون قرمز نامرئی که از التهاب ساطع می شود ، بستگی ندارد ، که این انرژی بی اثر برای روشنایی است. از طریق انتخاب دقیق مدار انتقال الکترون ، می توان از طول موج یک لامپ رشته ای تقلید کرد یا نور سفید را در دمای رنگ مورد نظر تولید کرد. موارد منع مصرف: با توجه به افزایش استفاده از لامپ های رشته ای در مقایسه با گزینه های مقرون به صرفه تر مانند لامپ های رشته ای و رشته ای ، برخی کشورها برای محدود کردن استفاده از لامپ های رشته ای ، قوانین و مقررات وضع کرده اند. برزیل و ونزوئلا در سال 2005 شروع به کنار گذاشتن لامپ ها کردند و برخی از کشورها برنامه هایی برای این کار دارند: ایرلند در سال 2009 ، استرالیا در سال 2010 ، کانادا در سال 2012 و ایالات متحده بین 2012 تا 2014. اکثر این قوانین منع استفاده از این موارد نیست. لامپ ها نسبتاً فروخته می شوند.

تلاش برای بهبود بهره وری

به دلیل قوانینی که ممنوعیت استفاده از این لامپها برای بهبود کارآیی لامپهای صرفه جویی در مصرف انرژی است ، طی سالها تلاشهای بسیاری صورت گرفته است. شرکت مصرف کننده نور الکتریکی جنرال گفت که در حال کار بر روی لامپ رشته ای راندمان بالا (HEI) با راندمان بالا است که انتظار می رود چهار برابر کارآمدتر از لامپ های رشته ای فعلی باشد ، با هدف اصلی تولید 30 لومن در هر وات یا دو برابر بیشتر از این. در سال 2006 ، دیوید کانینگام ، مبتکر روشنایی سرگرمی ، مقالاتی راجع به لامپ با بازتاب مادون قرمز در ایالات متحده نوشت. دانشکده آزمایشگاه ملی انرژی هند در آمریکا لامپهای رشته ای را به جای 5٪ کارآیی 60٪ ارائه می دهد.

در ایران

طبق تصمیم کابینه ، توزیع لامپ های رشته ای از ابتدای سال 2014 در ایران ممنوع خواهد بود. پاسخ: اما حتی پس از گذشت چندین سال از این فرمان ، این لامپ ها به راحتی می توانند خریداری شوند و خرید و فروش این نوع لامپ ها غیرقانونی است.

توسط لامپ های رشته ای مصرف می شود ، به جای نور مرئی ، گرما ساطع می کند. اثر نوری ، نسبت بین نور مرئی (واقع در طول موج مرئی) و توان اعمال شده در لامپ است و در لومن در هر وات (l / w) محاسبه می شود حداکثر تأثیر نور ممکن است برای یک لامپ تک رنگ سبز با طول موج 555 نانومتر باشد. . حداکثر حساسیت چشم انسان. برای نور سفید ، حداکثر تأثیر نور 240 لومن در هر وات است. بازده نوری ، نسبت اثر نور بر حداکثر مقدار ممکن است ، که عددی بین 0 تا 1 یا درصد بیان شده است. با این حال ، از هر دو مقدار از نور استفاده می شود. دو رابطه دیگر تأثیر نور کل و بهره وری از نور کل است ، که مجموع نور خروجی با شدت ورودی کل تقسیم می شود. این روش های مختلفی را برای توزیع انرژی امکان پذیر می کند ، بنابراین این مقادیر هرگز از میزان نور و تأثیر طبیعی بیشتر نخواهند بود. اصطلاح "بهره وری نوری" غالباً سوءاستفاده می شود و در عمل ممکن است به هر یک از این چهار رابطه اشاره شود. در جدول زیر مقادیر کلی اثر نور و راندمان نور برای چندین نوع لامپ رشته ای و برخی از منابع نور ایده آل نشان داده شده است. نوع 40 وات اثر التهابی راندمان کل عملکرد نوری تنگستن نوری کل 1.9 2 12.6 التهابی 60 وات تنگستن 2.1 4 14.5.5 تنگستن 100 واتی تنگستن 2.6٪ 17.5 هالوژن شیشه ای 2.3 6 16 هرتز 5.24 درجه حرارت بالا التهاب 5.1.35 سیاه ایده آل 4000K تابش بدن 7.0.47.5 بدن تابشگر سیاه 7000K ایده آل 14.95 نور سفید منبع ایده آل 35.5٪ 242.5 تک رنگ نور ایده آل 5 100 متر 1003 نانومتر سبز

لامپ 100 وات 120 ولت 17.5 لومن در هر وات را تولید می کند ، در مقایسه با نور سفید ایده آل در تئوری ، که 242.5 لومن در هر وات تولید می کند. متأسفانه ، تا زمانی که لحن تنگستن پایدار باشد (زیر 3683 درجه کلوین) ، نور بسیار مادون قرمز ساطع می کند. دونالد ال. كلیپشتین توضیح می دهد: "یك ماده لومینسانس ایده آل ، نور مرئی را با راندمان بالا با سرعت 6،300 درجه سانتیگراد (6،600 درجه سانتیگراد) ایجاد می كند." حتی در این دما ، بیشتر نور تولید شده مادون قرمز یا ماوراء بنفش است و راندمان نوری نظری 95 لومن در هر وات است. " در این دمای ایده آل ، گرمتر از دمای سطح خورشید است. قوس نور ساطع شده از یک منبع نوری در بدن سیاه مطابق با مشخصات حساسیت چشم انسان نیست. حداکثر مقدار برای خروجی نور لامپ رشته ای حدود 52 لومن در هر وات یا مقدار نظری نور ساطع شده از تنگستن در نقطه جوش است برای همان میزان نور ، یک لامپ رشته ای از نور لامپهای فلورسنت گرمای بیشتری (و نیاز به انرژی بیشتری) دارد. خروجی حرارت یک لامپ رشته ای بار هوا را در تابستان افزایش می دهد ، اما در هوای سرد این گرما می تواند در سیستم گرمایش ساختمان در نظر گرفته شود. بیشتر ، اجازه می دهد تا یک لامپ هالوژن 60 واتی تولید شود و اندازه لامپ هالوژن 100 وات را تولید نکند همچنین لامپ های هالوژن با قدرت کمتری می توانند برای تولید همان نوری مانند یک لامپ 60 وات غیر هالوژن ، اما با طول عمر بیشتر ایجاد شوند. در عوض از لامپ های رشته ای استفاده کنید.

لامپ های فلورسنت و دوره ها:
هیچ یک از این لامپ ها بر اساس التهاب ، نور ایجاد نمی کنند. این لامپ ها با انتقال الکترون ها از یک مدار انرژی به مدار بالاتر ، نور تولید می کنند. این مکانیسم خطوط طیفی ناپیوسته تولید می کند ، بنابراین آنها وابسته به طیف گسترده ای از طول موج مادون قرمز نامرئی ساطع شده از التهاب نیستند ، که یک انرژی ناکارآمد برای روشنایی است. با انتخاب دقیق مدار انتقال الکترون ، می توانید طول موج یک لامپ رشته ای را تقلید کنید یا در دمای رنگ مورد نظر نور سفید ایجاد کنید. موارد منع مصرف: به دلیل استفاده بیشتر از لامپ های رشته ای در مقایسه با گزینه های مقرون به صرفه تر مانند لامپ های رشته ای ، لامپ های رشته ای ، برخی از کشورها برای کاهش استفاده از لامپ های رشته ای ، قوانین و مقررات وضع کرده اند. برزیل و ونزوئلا در سال 2005 ممنوعیت لامپ ها را آغاز کردند و برخی از کشورها برنامه هایی برای این کار دارند: ایرلند در سال 2009 ، استرالیا در سال 2010 ، کانادا در سال 2012 و ایالات متحده بین 2012 تا 2014. بیشتر این قوانین مانع از استفاده از این لامپ ها بلکه فروش آنها نمی شود.

تلاش برای بهبود بهره وری:
به دلیل قوانینی که ممنوعیت استفاده از این لامپ ها برای بهبود کارآیی لامپ های مقرون به صرفه است ، طی سالها تلاش های بسیاری صورت گرفته است. مصرف کنندگان جنرال الکتریک گفته اند که در حال کار بر روی لامپ هایی با نام "لامپ های رشته ای با راندمان بالا" (HEI) هستند که انتظار می رود چهار برابر کارآمدتر از لامپ های رشته ای فعلی باشند که هدف اصلی تولید 30 لومن در هر وات یا دو برابر ارتفاع است. در سال 2006 ، دیوید کانینگهام ، تازه وارد روشنایی اوقات فراغت ، مقاله ای درباره لامپ با بازتابنده های مادون قرمز در ایالات متحده نوشت. دانشکده ملی آزمایشگاه در هندوستان ملی ایالات متحده به جای 5٪ لامپ های رشته ای با راندمان 60٪ بهره می برد.

در ایران
طبق تصمیم شورای وزیران ، توزیع لامپ های رشته ای در ایران از ابتدای سال 2014 ممنوع خواهد بود. پاسخ: اما حتی پس از گذشت چندین سال از این سفارش ، این لامپ ها به راحتی قابل خریداری هستند ، خرید و فروش این نوع لامپ ها غیرقانونی است.