لامپهای التهابی (رشته‌ای)
لامپ های التهابی
قدیمی ترین و پرکاربردترین منبع نور الکتریکی مورد استفاده،لامپ التهابی است.عنصر اصلی در تولید لامپ های فیلامان می باشد که از ۱۸۷۹ ادیسون شرایط فنی را برای تولید لامپ های التهابی به صورت انبوه را فراهم کرده است.در آن زمان دریافتند که برای ایجاد بهره نوری رضایت بخش،ماده مورد استفاده برای رشته های التهابی(فیلامان) نیاز به نقطه ذوب بالایی دارد، زیرا بهره نوری با افزایش دمای فیلامان افزایش می یابد.
در لامپ های التهابی،نور با گرم کردن یک جسم صلب که فیلامان التهابی نامیده می شود،تولید می شود.جنس فیلامان یک لامپ التهابی از ۱۹۱۰ به این طرف تنگستن است.تنگستن فلزی است که در کنار یک سری خصوصیات مهم،دارای بالاترین نقطه ذوب است( ). در یک لامپ التهابی ۱۰۰ وات معمولی حدود ۱ متر رشته تنگستن با ضخامت ۴۵ جا داده شده است.
رفتار کاری لامپ های التهابی:
بسته به میزان دما در طی کارکرد لامپ،ذرات تنگستن به صورت پیوسته از فیلامان تبخیر می شوند.این فرآیند موجب نازک تر پیوسته فیلامان،بیش از همه در نقاط داغ می شود که به اصطلاح به آنها Hot spots می گویند.این اتمهای تبخیر شده تنگستن روی سطح داخلی حباب رسوب می کنند.با افزایش این رسوب فلزی،حباب سیاه شده و میزان عبور نور آن کم می شود.یعنی شار نور لامپ التهابی در طی کار به طوردائمی کم می شود.وقتی دمای این نقاط به نقطه ذوب برسد عمر لامپ تمام می شود.
با پر کردن گاز ازت یا مخلوط آرگون-ازت با فرآیند تبخیر تنگستن،مقابله می شود.
نور حاصل از گرم شدن فلز راندمان بالایی ندارد.یک رشته تنگستن گرم شده تا حدود ،از انرژی دریافتی،%۹۵ را در ناحیه مادون قرمز و فقط %۵ را در ناحیه قابل رؤیت منتشر می کند.در لامپ های التهابی استاندارد (۲۵ وات تا ۱۰۰ وات)بهره نوری در حدود ۹ تا ۱۳ lm/W است.در تعادل بین نرخ تبخیر تنگستن و حداکثر شار نوری،کاری می شود که لامپ های التهابی عمر متوسط ۱۰۰۰ ساعت داشته باشند.
با پر کردن گاز ازت یا مخلوط آرگون-ازت با فرآیند تبخیر تنگستن
عمر لامپ های التهابی:
در تعیین عمر متوسط عوامل زیر مهم هستند:هزینه لامپها و انرژی،بهره نوری،توان و نوع کاربرد.بنابراین لامپ های معمول ۱۰۰۰، لامپ های با شیشه فشرده ۲۰۰۰، لامپهای تصویر ۱۰۰ و لامپ عکاسی ۱۰ ساعت عمر متوسط دارند.
عمر لامپ های التهابی
وابستگی عمر و شار نور به ولتاژ شبکه:
لامپ های التهابی به عمر متوسط ۱۰۰۰ ساعت به طور کلی برای ولتاژ ۲۳۰ ولتی درنظرگرفته شده اند.این ولتاژ نامی شبکه با تلرانس %۱۰ ۲۳۰ ولت تعیین شده است.
بین ولتاژ شبکه،عمر و شار نور یک وابستگی فیزیکی وجود دارد.با افزایش ولتاژ شبکه دمای فیلامان افزایش یافته و لذا سرعت تبخیر فیلامان تنگستنی بیشتر شده و بنابراین سوختن آن سریعتر و عمر آن کوتاهتر می شود.افزایش ۵ درصدی ولتاژ شبکه به معنی کاهش عمر به نصف، یعنی ۵۰۰ ساعت است.با %۵ ولتاژ کمتر عمر لامپ به ۲۰۰ ساعت افزایش می یابد.عمر بالا با شار نوری کمتر همراه است.این کاهش شار برای لامپ های التهابی ۴۰ وات از ۴۳۰ lm به ۵۰ lm3 می باشد.با افزایش ولتاژ شبکه به میزان %۵ شار نور از ۴۳۰ lm به ۵۳۰ lm اقزایش می یابد.لامپ ها چنان ساخته می شوند که کارکرد بهینه آنها در ولتاژ ۲۳۰ ولت تضمین شود.
وابستگی عمر و شار نور به ولتاژ شبکه لامپ های التهابی
لامپ های التهابی برای دماهای خاص:
لامپ های التهابی با علامت برای استفاده در چراغ های حفاظت شده در برابر گاز معدن و حفاظت در برابر انفجار،با ایمنی بیشتر مناسب است.محدوده کاربردی چنین چراغ هایی در مناطق تحت خطر انفجار مانند صنایع شیمیایی، معادن و رنگ آمیزی پاششی است.این چنین چراغ ها باید به لامپ هایی مجهز شوند دمای آنها از حد معینی بیشتر نشود.
لامپ های التهابی برای دماهای خاص
لامپ های التهابی ضد ضربه:
برای شرایط کاری خشن در صنایع،کشتیرانی و استخراج معادن،باید لامپ های التهابی بکار رود که در برابر لرزش مقاوم باشند.لامپ های التهابی ضد ضربه به صورت لامپ های فیلامان ساخته می شوند تا نسبت به فیلامان های دوتایی،خطر اتصال کوتاه کمتر باشد.
لامپ های التهابی ضد ضربه
ویژگیهای لامپهای التهابی (رشته ای):
مزایا:
– نور گرم و آرامشبخش
– نمود رنگ خوب
– امکان نصب و استفاده راحت
– قیمت پایین
– تکنولوژی تولید آسان
– مواد اولیه سازگار با محیط زیست
معایب:
– طول عمر بسیار کم
– راندمان پایین(اتلاف بالای انرژی)
– انتشار حرارت زیاد در محیط
– ابعاد بزرگ
– افت شار نوزی زیاد
لامپهای التهابی اولین نوع لامپ‌هایی هستند که در دنیا تولید شدند(توسط توماس ادیسون در سال ۱۸۷۹ میلادی) و به لامپ رشته ای یا لامپ ادیسون معروفند. از تاریخ شروع تولید آنها بیش از صد سال می‌گذرد. این لامپها راندمان بسیار پائینی دارند، حدود دوازده لومن بر وات، یعنی ۱ وات انرژی ورودی به این لامپ ها تبدیل به ۱۲ لومن روشنایی می گردد( lum/watt12) و مقدار زیادی حرارت تولید می‌کنند(بیش از ۹۰ درصد انرژی ورودی به لامپ رشته ای یا التهابی تبدیل به گرما می شود). از بین بردن این حرارت در محیط بسته نیاز به انرژی سرمایشی زیادی دارد. طول عمر پائین (متوسط هزار ساعت) از دیگر معایب این لامپها می‌باشد و این لامپها به هیچ وجه مقرون به صرفه نمی‌باشند.
منابع:
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید ؟در گفتگو ها شرکت کنید!