Развитие электрического освещения.
Самая ранняя практическая электрическая лампа была накаливания. фонарь, но до рождения накаливания фонарь, британец Хамфри Дэвид использовал 2000 батареек и два угольных стержня, чтобы сделать дугу фонарь, но эта дуговая лампа была слишком яркой и выделяла слишком много тепла. Это слишком много и не долговечно, и его нельзя использовать в обычных местах.
В 1854 году Генри Гоберт, немецкий часовщик, иммигрировавший в Соединенные Штаты, использовал обугленную бамбуковую проволоку, помещенную в вакуумную стеклянную бутылку, чтобы сделать первые практические часы. электрическая лампа, который длился 400 часов, но он не успел. подать заявку на патент.
В 1860 году англичанин Джозеф Свон также изготовил углеродную нить. электрическая лампа, но ему не удалось создать хорошую вакуумную среду, чтобы углеродная нить работала в течение длительного времени.
Только в 1878 году британская вакуумная технология развилась до желаемого уровня, когда он изобрел лампочку, которая питалась от угольной проволоки в вакууме, и получил британский патент. Собственный дом Свана был первым частным домом в Великобритании, освещенным электричеством.
В 1874 году два техника-электрика в Канаде подали заявку на патент на электрическое освещение: азот был залит под стеклянную колбу, чтобы излучать свет с помощью углеродного стержня, находящегося под напряжением. Однако у них не хватило финансовых ресурсов, чтобы продолжать совершенствовать изобретение, поэтому они продали патент в 1875 г. Эдисону. После покупки патента Эдисон попытался улучшить нить накала и, наконец, в 1880 году изготовил лампу накаливания из карбонизированного бамбука, которая могла работать 1200 часов.
Однако Патентное бюро США постановило, что изобретение Эдисона лампы накаливания с угольной нитью накаливания было оставлено позади, а патент недействителен. После многих лет судебных процессов Генри Геббельс выиграл патент, и Эдисон наконец купил патент у обедневшей вдовы Геббельса. В Великобритании Свон подал в суд на Эдисона за нарушение патентных прав. Позже они уладили дело вне суда и в 1883 году учредили совместную компанию в Великобритании. Позже Свон продал свой капитал и патенты Эдисону.
В начале 20-го века карбонизированная нить накаливания была заменена вольфрамовой нитью накала, и лампа накаливания с вольфрамовой нитью используется до сих пор.
В 1938 году родилась люминесцентная лампа. Белые светодиодные фонари появились на свет в 1998 году.
тип
1. Лампа накаливания
Современные лампы накаливания имеют скрученные вольфрамовые нити и были коммерциализированы в 1920-х годах и были разработаны на основе ламп накаливания с угольной нитью, представленных примерно в 1880 году.
Менее 3% входной энергии преобразуется в полезный свет. Почти вся подводимая энергия в конечном итоге превращается в тепло. В теплом климате это тепло должно отводиться от здания через вентиляцию или кондиционирование воздуха, что обычно приводит к большему потреблению энергии. В холодном климате, требующем отопления и освещения в холодные и темные зимы, побочный продукт тепла имеет определенную ценность. Из-за низкой энергоэффективности ламп накаливания многие страны постепенно отказываются от ламп накаливания.
Помимо ламп общего освещения, существует очень широкий ассортимент, в том числе низковольтные маломощные типы, которые обычно используются в качестве компонентов оборудования, но в настоящее время в основном вытесняются светодиодами.
2. Галогенная лампа
Обычно она намного меньше, чем у стандартных ламп накаливания, потому что для успешной работы обычно требуется температура колбы выше 200 °С. По этой причине большинство из них имеют колбу из плавленого кварца (кварца) или алюмосиликатного стекла. Это обычно запечатано в дополнительном слое стекла. Внешнее стекло представляет собой меру предосторожности, которая снижает ультрафиолетовое излучение и содержит горячие осколки стекла, когда внутренний корпус взрывается во время работы.
Из-за накопления чрезмерного тепла в загрязненной области маслянистые остатки отпечатков пальцев могут привести к растрескиванию раскаленной кварцевой оболочки. Риск ожогов или возгорания голых ламп также выше, что приводит к запрету на использование в некоторых местах, если они не закрыты лампами.
3. Люминесцентные лампы
Он состоит из стеклянной трубки, содержащей пары ртути или аргона при низком давлении. Ток, протекающий через трубку, заставляет газ выделять ультрафиолетовую энергию. Внутренняя часть трубки покрыта люминофором, который излучает видимый свет при облучении ультрафиолетовыми фотонами. Их КПД намного выше, чем у ламп накаливания. Для того же количества производимого света они обычно используют от одной четверти до одной трети мощности ламп накаливания.
Эффективность типичной светоэффективной люминесцентной системы освещения составляет 50-100 люмен на ватт, что в несколько раз выше, чем у ламп накаливания с сопоставимой светоотдачей. Люминесцентные лампы дороже ламп накаливания, потому что им требуются балласты для регулирования тока через лампы, но более низкие затраты на электроэнергию обычно компенсируют более высокие первоначальные затраты.
4. Светодиод
Твердотельные светодиоды (LED) популярны в качестве световых индикаторов в бытовой электронике и профессиональном звуковом оборудовании с 1970-х годов. В 2000-х годах эффективность и мощность выросли до такой степени, что светодиоды теперь используются в осветительных приборах (таких как автомобильные фары и стоп-сигналы), фонариках и велосипедных фонарях, а также в декоративных целях (таких как праздничное освещение).
Светодиодные индикаторы известны своим чрезвычайно долгим сроком службы, до 100 000 часов, но работа осветительных светодиодов гораздо менее консервативна и, следовательно, имеет более короткий срок службы.
Светодиодная технология полезна для дизайнеров освещения, потому что она имеет низкое энергопотребление, низкое тепловыделение, мгновенное включение / выключение, а в случае монохроматических светодиодов - непрерывность цвета и относительно низкую стоимость производства. Срок службы светодиода во многом зависит от температуры диода.
