ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ ΤΩΝ ΛΑΜΠΤΗΡΩΝ ΦΩΤΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΟΙ ΤΑΣΕΙΣ ΠΟΥ ΕΠΙΚΡΑΤΟΥΝ ΓΙΑ ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ

  1. MSc thesis
  2. ΝΤΑΜΑΓΚΑΣ, ΗΛΙΑΣ
  3. Σχεδιασμός Φωτισμού (ΣΦΠ)
  4. 25 Σεπτεμβρίου 2022 [2022-09-25]
  5. Ελληνικά
  6. 101
  7. ΓΡΗΓΟΡΟΠΟΥΛΟΣ, ΧΡΗΣΤΟΣ
  8. ΛΑΜΠΤΗΡΕΣ
  9. 2
  10. 20
  11. ΠΕΡΙΕΧΕΙ: 4 ΠΙΝΑΚΕΣ, 35 ΕΙΚΟΝΕΣ.
    • Η παρούσα εργασία έχει ως βασικό της σκοπό να καταγράψει την ιστορική εξέλιξη των λαμπτήρων φωτισμού, των πλεονεκτημάτων και των χαρακτηριστικών τους. Ο Thomas Edison ήταν ο πρώτος που κατοχυρώσε δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για την εφεύρεσή του, τον λαμπτήρα πυρακτώσεως, που αποτελεί τον πρώτο λαμπτήρα φωτισμού που λειτουργούσε με ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτοί οι πρώτοι λαμπτήρες είχαν εξαιρετικά μικρή διάρκεια ζωής, ήταν πολύ ακριβοί για να παραχθούν και χρησιμοποιούσαν υπερβολική ενέργεια. Βασικό υλικό του συγκεκριμένου λαμπτήρα ήταν ένα νήμα από άνθρακα, το οποίο στη συνέχεια αντικαταστάθηκε από ένα νήμα βολφραμίου που έδωσε στους λαμπτήρες πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Σε μόλις 150 χρόνια, σημειώθηκε σημαντική μετάβαση από τους υποτυπώδεις λαμπτήρες πυρακτώσεως στον προηγμένο φωτισμό LED 1 . Ο πρώτος λαμπτήρας πυρακτώσεως αναπτύχθηκε το 1854 από τον Heinrich Göbel. Αυτός χρησιμοποίησε μια απανθρακωμένη ίνα μπαμπού μέσα σε ένα σφραγισμένο μπουκάλι με κενό, το οποίο εμπόδιζε την καύση των ινών. Αυτός ο πρωτόγονος λαμπτήρας πυρακτώσεως είχε διάρκεια ζωής μόλις 400 ώρες φωτισμού. Αργότερα όμως, επιστήμονες όπως ο Thomas Edison, ο Alexander Lodygin, ο Joseph Swan και ο William David Coolidge, άρχισαν να εργάζονται προκειμένου να βελτιώσουν την αντοχή του φωτός και τη διάρκεια ζωής αυτού του πρωτοτύπου. Η απόδοση ενός παραδοσιακού λαμπτήρα πυρακτώσεως είναι περίπου 10%. Αυτό σημαίνει ότι ένα μεγάλο μέρος της ενέργειας χάνεται ως θερμότητα. Για τους λαμπτήρες αλογόνου (λαμπτήρες πυρακτώσεως οι οποίοι χρησιμοποιούν αδρανές αέριο), η απόδοση κυμαίνεται μεταξύ 20% και 25%.Στα τέλη της δεκαετίας του 1980, εμφανίστηκαν στην αγορά οι συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού, οι οποίοι ήταν γεμάτοι με ατμούς υδραργύρου. Η αποτελεσματικότητα μιας ηλεκτρικής πηγής φωτισμού καθορίζεται από δύο παράγοντες, τη σχετική ορατότητα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και το ρυθμό με τον οποίο η πηγή μετατρέπει την ηλεκτρική ισχύ σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Η αποτελεσματικότητα μιας φωτεινής πηγής, ορίζεται ως o λόγος της εκπεμπόμενης ενέργειας ορατού φωτός (η φωτεινή ροή) προς τη συνολική ισχύ εισόδου στο λαμπτήρα. Οι λαμπτήρες αλογόνου θερμαίνονται περισσότερο σε σχέση με τους κανονικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως, λόγω του ότι η θερμότητα, συγκεντρώνεται σε μια μικρότερη επιφάνεια του περιβλήματος, αλλά και επειδή η επιφάνεια βρίσκεται πιο κοντά στο νήμα. Αυτή η υψηλή θερμοκρασία είναι απαραίτητη για τη σωστή λειτουργία τους. Όμως, επειδή ο λαμπτήρας αλογόνου λειτουργεί σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, μπορεί να οδηγήσει στην εκδήλωση πυρκαγιάς. Ορισμένοι κώδικες ασφαλείας απαιτούν την προστασία των λαμπτήρων αλογόνου από ένα πλέγμα ή μάσκα, ειδικά για λαμπτήρες υψηλής ισχύος (1–2 kW) που χρησιμοποιούνται από το γυάλινο και μεταλλικό περίβλημα του φωτιστικού. Αυτό συμβαίνει για την αποφυγή ανάφλεξης των κουρτινών ή άλλων εύφλεκτων αντικειμένων που μπορεί να έρθουν σε επαφή με τον λαμπτήρα. Στα πλεονεκτήματα των λαμπτήρων φθορισμού συγκαταλέγονται η φωτεινή αποτελεσματικότητα καθώς οι λαμπτήρες φθορισμού μετατρέπουν περισσότερη ισχύ εισόδου σε ορατό φως από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως. Ένας τυπικός λαμπτήρας πυρακτώσεως νήματος βολφραμίου 100 watt μπορεί να μετατρέψει μόνο το 2% της εισόδου ισχύος του σε ορατό λευκό φως, ενώ οι τυπικοί λαμπτήρες φθορισμού μετατρέπουν περίπου το 22% της εισόδου ισχύος σε ορατό λευκό φως. Άλλο ένα θετικό είναι η διάρκεια ζωής τους όπου συνήθως ένας λαμπτήρας φθορισμού θα διαρκεί από 10 έως 20 φορές περισσότερο από έναν ισοδύναμο λαμπτήρα πυρακτώσεως όταν λειτουργεί αρκετές ώρες τη φορά. Οι λαμπτήρες LED αποτελούν μεγάλη πρόοδο σε σχέση με τους παραδοσιακούς λαμπτήρες πυρακτώσεως, ωστόσο ενδιαφέρον παρουσιάζει ο τρόπος της μεταξύ τους σύγκρισης. Οι σύγχρονοι λαμπτήρες που βασίζονται σε διόδους εκπομπής φωτός (Light Emitting Diodes - LEDs) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία έξυπνων εσωτερικών περιβαλλόντων. Οι λαμπτήρες LED παρέχουν τη βάση για δικτύωση χρησιμοποιώντας το ορατό φως ως μέσο επικοινωνίας. Μέσω της επικοινωνίας με ορατό φως (Visible Light Communication - VLC), οι λαμπτήρες LED που είναι εγκατεστημένοι σε ένα δωμάτιο, μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους αλλά και με άλλες συσκευές VLC (π.χ. παιχνίδια, φορητές συσκευές, ρούχα).
    • The main purpose of this paper is to record the historical development of light bulbs, their advantages and characteristics. Thomas Edison was the first to patent his invention, the incandescent light bulb, which is the first electric light bulb. These first bulbs had an extremely short lifespan, were too expensive to produce, and used too much energy. The basic material of this lamp was a carbon filament, which was then replaced by a tungsten filament which gave the lamps a much longer life. In just 150 years, there has been a significant transition from substandard incandescent bulbs to advanced LED lighting. The first incandescent light bulb was developed in 1854 by Heinrich Göbel. He used a charred bamboo fiber inside a sealed vacuum bottle, which prevented the fibers from burning. This primitive incandescent light bulb had a lifespan of just 400 hours. Later, however, scientists such as Thomas Edison, Alexander Lodygin, Joseph Swan, and William David Coolidge began working to improve the light resistance and longevity of this prototype. The efficiency of a traditional incandescent lamp is about 10%. This means that much of the energy is lost as heat. For halogen bulbs (inert gas bulbs), the efficiency is between 20% and 25%. In the late 1980s, compact fluorescent bulbs filled with mercury vapor appeared on the market. The efficiency of an electric light source is determined by two factors, the relative visibility of the electromagnetic radiation and the rate at which the source converts the electric power into electromagnetic radiation. The efficiency of a light source is defined as the ratio of the emitted visible light energy (luminous flux) to the total input power to the lamp. Halogen bulbs heat up more than normal incandescent bulbs, due to the fact that the heat is concentrated in a smaller area of the housing, but also because the surface is closer to the filament. This high temperature is essential for their proper operation. However, because the halogen lamp operates at very high temperatures, it can lead to a fire. Some safety codes require the protection of halogen bulbs from a grid or mask, especially for high-power bulbs (1-2 kW) used by the luminaire's glass and metal housing. This is to prevent the curtains or other flammable objects from coming into contact with the lamp to ignite. The advantages of fluorescent lamps include light efficiency as fluorescent lamps convert more incoming light into visible light than incandescent lamps. A standard 100 watt tungsten filament lamp can convert only 2% of its power input into visible white light, while standard fluorescent lamps convert about 22% of their power input into visible white light. Another advantage is their lifespan where usually a fluorescent lamp will last 10 to 20 times longer than an equivalent incandescent lamp when operating several hours at a time. LED bulbs are a big improvement over traditional incandescent bulbs, but the way they are compared is interesting. Modern light emitting diodes (LEDs) can be used to create smart indoor environments. LED lamps provide the basis for networking using visible light as a means of communication. Through Visible Light Communication (VLC), LED lamps installed in a room can communicate with each other and with other VLC devices (eg toys, mobile devices, clothes).
  13. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές