Lámpara halógena

La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 18 de mayo de 2018; las comprobaciones requieren 38 ediciones .

Lámpara halógena (halógeno [1] )  - una lámpara incandescente , en la que se agrega un gas amortiguador: un par de halógenos ( bromo o yodo ). El gas amortiguador aumenta la vida útil de la lámpara de 2000 a 4000 horas y permite una mayor temperatura del filamento. En este caso , la temperatura de trabajo de la espiral es de aproximadamente 3000 C. La salida de luz efectiva de la mayoría de las lámparas halógenas producidas en masa para 2012 está entre 15 y 22 lm / W .

Historia

El ciclo del halógeno, que subyace en el principio de funcionamiento de este tipo de lámparas, fue descubierto en 1915 por Irving Langmuir mientras estudiaba la adsorción de gases en superficies sólidas. En su investigación, Langmuir utilizó una fuente de luz con dos filamentos de tungsteno en una atmósfera que contenía vapores de halógeno. Llamó la atención sobre el hecho de que si solo se incluye una espiral en dicho diseño, la segunda, fría, se vuelve gradualmente más delgada durante el funcionamiento del dispositivo hasta que desaparece por completo, y la al rojo vivo, por el contrario, se vuelve más grueso [2] .

Las lámparas halógenas comerciales basadas en esta acción regeneradora aparecieron bastante tarde, en 1959, lo que permitió aumentar la eficiencia, que para las lámparas incandescentes convencionales en ese momento era de poco más del 2% [2] .

Cómo funciona

En una lámpara incandescente , la corriente eléctrica , que pasa a través del cuerpo del filamento (generalmente un filamento de tungsteno), lo calienta a una temperatura alta. Cuando se calienta, el cuerpo luminoso comienza a brillar. Debido a la alta temperatura, los átomos de tungsteno se evaporan de la superficie del filamento (filamento de tungsteno) y se depositan ( condensan ) en las superficies de las bombillas menos calientes, lo que limita la vida útil de la lámpara.

En una lámpara halógena, el yodo o bromo que rodea el cuerpo incandescente (junto con el oxígeno residual ) entra en combinación química con los átomos de tungsteno evaporados , evitando que estos últimos se depositen en el matraz. Este proceso es reversible: a altas temperaturas cerca del cuerpo de calentamiento, los compuestos de tungsteno se descomponen en sustancias constituyentes. Así, los átomos de tungsteno se liberan en la propia hélice o cerca de ella. Como resultado, los átomos de tungsteno se devuelven al filamento, lo que permite aumentar la temperatura de funcionamiento de la bobina (para una luz más brillante), prolongar la vida útil de la lámpara y también reducir las dimensiones en comparación con las lámparas incandescentes convencionales de la misma potencia. .

Las lámparas halógenas funcionan igualmente bien en CA y CC . Mediante el uso de arranque suave, la vida útil se puede aumentar hasta 8000-12000 horas .

Ventajas y desventajas

La ventaja de las lámparas halógenas es el menor parpadeo posible cuando funcionan con corriente alterna de frecuencia industrial y una mayor eficiencia de conversión de energía en luz visible en comparación con otras lámparas incandescentes. La desventaja de este sistema es que la descomposición de los haluros de tungsteno durante la transferencia inversa a la hélice es desigual y depende de la temperatura de las secciones de la hélice. Como resultado, con el tiempo se forma espesamiento y adelgazamiento, lo que conduce a la destrucción, aunque, por supuesto, mucho más lentamente que con simples lámparas incandescentes a la misma temperatura. Cuando se utilizan lámparas halógenas alimentadas con CA junto con un atenuador , es posible que se produzca un ruido acústico de baja frecuencia, pero esto no se puede atribuir a las desventajas de las propias lámparas. Su eliminación no requiere un procedimiento especial, ya que estas fuentes de luz no contienen sustancias y materiales peligrosos para el medio ambiente y los organismos vivos (¡no confundir con las lámparas de halogenuros metálicos !).

Compacidad

La adición de halógenos evita la deposición de tungsteno sobre el vidrio, siempre que la temperatura del vidrio sea superior a 250 grados centígrados . Debido a la ausencia de ennegrecimiento de la bombilla, las lámparas halógenas pueden fabricarse muy compactas. El pequeño volumen del matraz permite, por un lado, utilizar una presión de trabajo más alta (lo que de nuevo conduce a una disminución de la tasa de evaporación del filamento) y, por otro lado, llenar el matraz con gases inertes pesados ​​sin un aumento significativo en el costo , lo que conduce a una disminución en las pérdidas de energía debido a la conducción de calor . Todo esto aumenta la vida útil de las lámparas halógenas y aumenta su eficiencia (COP).

Reproducción de color

Las lámparas halógenas tienen una buena reproducción cromática ( Ra 99-100 ) porque su espectro continuo es cercano al de un cuerpo negro con una temperatura de 2800-3000 K. Su luz enfatiza los tonos cálidos , pero en menor medida que la luz de las lámparas incandescentes convencionales.

Aplicación

Aunque las lámparas halógenas no alcanzan la eficiencia de las lámparas fluorescentes y, más aún, de las lámparas LED , su ventaja radica en que pueden utilizarse sin modificaciones para sustituir las lámparas incandescentes convencionales , por ejemplo, con dimmers e interruptores luminosos ("con una luz").

Las lámparas halógenas también se utilizan activamente en los faros de los automóviles debido a su mayor salida de luz, durabilidad, resistencia a las fluctuaciones de voltaje y bombillas de pequeño tamaño. Se designan con la letra latina "H" (halógeno). Después de la letra viene la designación numérica de la base, por ejemplo, H1, H4, H11, H15, H27. También hay designaciones HB1, HB3, HB4.

Las potentes lámparas halógenas se utilizan en focos , rampas , así como para iluminación en tomas de fotografías , películas y videos , en equipos de proyección de películas, en impresión offset y flexográfica y serigrafía , para exponer y secar materiales sensibles a la radiación ultravioleta .

Las lámparas halógenas con baja temperatura corporal son fuentes de radiación infrarroja y se utilizan como elementos de calefacción, por ejemplo, en estufas eléctricas [3] , hornos de microondas (grill), soldadores (soldadura termoplástica con radiación infrarroja).

Rendimiento

Las lámparas halógenas se pueden fabricar en tamaños compactos MR16, MR11 con GU 5.3, G4, GY 6.35 (para 12 voltios ) o G9, GU10 (para 220 o 110 voltios ), y con base Edison  E14 o E27 (para 110 o 220 voltios ). ), lineales con base R7 de varias longitudes ( L=78 mm , L=118 mm , etc.). La bombilla de las lámparas puede ser transparente, mate , y también tener un reflector y/o un difusor .

Las lámparas de tamaño estándar MR están diseñadas para su instalación en vehículos ( automóviles , motocicletas , bicicletas ), cuando se conectan a través de un transformador a una red doméstica, pueden usarse para iluminación estacionaria ("iluminación puntual", lámparas compactas).

Las lámparas GU se utilizan para la iluminación estacionaria y, a diferencia de las lámparas MR, se conectan a la red doméstica sin transformador. Puede determinar el tipo de lámpara (MR o GU) instalada en una luminaria o “punto” de luz sin quitar la lámpara rastreando la naturaleza del cambio en el brillo de la lámpara cuando se enciende y se apaga. La lámpara GU se enciende y se apaga casi instantáneamente, y la lámpara MR es más suave, teniendo cierta inercia (alrededor de 1/2 segundo ).

Las lámparas con base E14 (minion) o E27 (estándar) están diseñadas para reemplazar las lámparas incandescentes convencionales. Están equipados con una bombilla exterior adicional (en forma y tamaño similar a la bombilla de las lámparas incandescentes convencionales), que protege la bombilla de cuarzo interior de la contaminación, el contacto accidental y el contacto con materiales fusibles.

Características de funcionamiento

Debido a la alta temperatura de funcionamiento, los matraces están hechos de vidrio de cuarzo . Las lámparas halógenas son muy sensibles a los contaminantes grasos, por lo que no deben tocarse ni siquiera con las manos limpias. Cuando la lámpara se calienta rápidamente después de encenderse, estos contaminantes comienzan a evaporarse, enfriando la parte de la bombilla en la que están ubicados. Debido al calentamiento desigual del vidrio, surgen fuertes tensiones internas que pueden destruir la bombilla; la lámpara literalmente explota con una gran cantidad de fragmentos.

Al instalar lámparas, debe sujetar la bombilla de la lámpara con un paño limpio (o guantes limpios ) y, si la toca accidentalmente, limpie cuidadosamente la bombilla con un paño sin pelusa (por ejemplo, microfibra ) con un desengrasante. El alcohol etílico común no es muy adecuado para estos fines, ya que disuelve mal las grasas y deja manchas blanquecinas.

Dado que la bombilla de una lámpara halógena se calienta a temperaturas peligrosas para el fuego, debe montarse de tal manera que se elimine por completo cualquier posibilidad de contacto con objetos y materiales cercanos, y más aún con el cuerpo humano.

Cuando se utiliza una lámpara halógena con regulador de intensidad , es necesario encender la lámpara a plena potencia de vez en cuando durante unos 10 minutos para evaporar el precipitado de yoduro de tungsteno acumulado en el interior de la bombilla [4] .

Lámparas halógenas IRC

Una nueva dirección en el desarrollo de lámparas es el llamado IRC - lámparas halógenas (la abreviatura "IRC" significa "recubrimiento infrarrojo"). Se aplica un revestimiento especial a las bombillas de dichas lámparas, que transmite la luz visible, pero retrasa la radiación infrarroja ( térmica ) y la refleja de vuelta a la espiral. Debido a esto, se reduce la pérdida de calor y, como resultado, aumenta la eficiencia (COP) de la lámpara. Según OSRAM , el consumo de energía se reduce en un 45% y la vida útil se duplica (en comparación con una lámpara halógena convencional). Una lámpara halógena de este tipo con una potencia de 65 W da un flujo luminoso de 1700 lm , es decir, tiene un rendimiento lumínico de 26 lm/W [5] . Esto es aproximadamente la mitad de la salida de luz de una lámpara fluorescente compacta de 30 W ( 1900 lm ) necesaria para crear una salida de luz similar, y el doble de la salida de luz de una lámpara incandescente simple.

Notas

  1. ↑ GRAMOTA.RU - portal de Internet de referencia e información "Idioma ruso" | Diccionarios | verificación de palabras
  2. ↑ 1 2 Machulsky, 1970 .
  3. ↑ Roman Kulchenko. La evolución de las estufas eléctricas: de la espiral a la bobina de inducción . CNews (14 de enero de 2008). Consultado el 12 de septiembre de 2012. Archivado desde el original el 2 de mayo de 2012.
  4. ↑ A. Vasiliev. Atenuación de lámparas de bajo consumo: matices y características (enlace inaccesible) . Revista "Tienda Luz" (21 de junio de 2010). Consultado el 24 de junio de 2013. Archivado desde el original el 19 de septiembre de 2014. 
  5. ↑ Osram HSG QT Halostar 64447 IRC 65W 12V GY6.35 SVETILA.com es . Consultado el 6 de enero de 2013. Archivado desde el original el 10 de enero de 2013.

Literatura

  Ir al elemento de Wikidata  diccionarios y enciclopedias