Lâmpada incandescente - A lâmpada incandescente é um dispositivo eléctrico que transforma energia elétrica em energia luminosa e energia térmica. Desde o início do século XIX, vários inventores tentaram construir fontes de luz à base de energia elétrica. Humphry Davy, em 1802, construiu a primeira fonte luminosa com um filamento de platina, utilizando-se do efeito Joule, observado quando um resistor é aquecido pela passagem de uma corrente elétrica a ponto de emitir luz visível. Uma das mais antigas fontes de luz, a lâmpada incandescente representa a fonte de luz artificial mais difundida no mundo. Ela é constituída por um filamento de tungstênio alojado no interior de um bulbo de vidro preenchido com gás inerte.
Quando da passagem da corrente elétrica pelo filamento, os elétrons se chocam com os átomos de tungstênio, liberando uma energia que se transforma em luz e calor.
Outros vinte e um inventores construíram lâmpadas incandescentes antes de Thomas Alva Edison, que foi primeiro a construir a primeira lâmpada incandescente comercializável em 1879, utilizando uma haste de carvão (carbono) muito fina que, aquecida acima de aproximadamente 900 K, passa a emitir luz, inicialmente bastante avermelhada e fraca, passando ao alaranjado e alcançando o amarelo, com uma intensidade luminosa bem maior, ao atingir sua temperatura final, próximo do ponto de fusão do carbono, que é de aproximadamente 3 800 K.
A haste era inserida numa ampola de vidro onde havia sido formado alto vácuo. O sistema diferia da lâmpada a arco voltaico, pois o filamento de carvão saturado em fio de algodão ficava incandescente, ao invés do centelhamento ocasionado pela passagem de corrente das lâmpadas de arco. Como o filamento de carvão tinha pouca durabilidade, Edison começou a fazer experiências com ligas metálicas, pois a durabilidade das lâmpadas de carvão não passava de algumas horas de uso.
A lâmpada de filamento de bambu carbonizado foi a que teve melhor rendimento e durabilidade, sendo em seguida substituída pela de celulose, e finalmente a conhecida até hoje com filamento de tungsténio cuja temperatura de trabalho chega a 3000°C.
Funcionamento
Quando se aciona um interruptor, a corrente eléctrica passa pela lâmpada através de duas gotas de solda de prata que se encontram na parte inferior, e em seguida, ao longo de fios de cobre que se acham firmemente fixados dentro de uma coluna de vidro. Entre as duas extremidades dos fios de cobre estende-se um outro fio muito fino chamado filamento. Quando a corrente passa por este último, torna-o incandescente, produzindo luz.
Rendimento
Apesar do requinte exclusivo, que proporciona uma luminosidade muito mais aconchegante em ambientes, e de ter ainda maior durabilidade onde se acende e apaga com frequência, o rendimento da lâmpada incandescente é minimo: apenas o equivalente a 5% da energia elétrica consumida é transformado em luz, os outros 95% são transformados em calor. Por causa deste desperdício, a União Européia decidiu abolir as lâmpadas incandescentes a partir de 2012. Lâmpadas incandescentes poderão ser abolidas no Brasil a partir de 2013, caso a indústria consiga oferecer algum tipo de lâmpada que proporcione luminosidade com as mesmas características das tradicionais.
Lâmpadas Halógenas
As lâmpadas halógenas possuem luz branca e brilhante, que possibilita realçar as cores e os objetos com eficiência energética maior do que a das lâmpadas incandescentes comuns. Por serem compactas, as lâmpadas halógenas são utilizadas nas mais diversas luminárias, desde pequenos spots até wallwashers, oferecendo liberdade para a criação de diversos ambientes. Em termos de economia, as lâmpadas halógenas oferecem mais luz com potência menor ou igual à das incandescentes comuns, além de possuírem vida útil mais longa, variando entre 2.000 e 4.000 horas.
A vida útil das lâmpadas incandescentes ou halógenas depende da energia consumida que pode provocar a queima da lâmpada. No caso da deterioração do filamento, este pode se tornar extremamente fino, provocando então uma alta resistência à passagem de corrente elétrica. Neste caso, quando a lâmpada é acesa, uma quantidade grande de energia è aplicada nesta parte do filamento que se encontrava frio, provocando então seu rompimento.
Estas lâmpadas possuem gases halógenos internamente e devido ao seu princípio de funcionamento, acabam atingindo altas temperaturas. Neste caso, são fabricadas com um bulbo à base de quartzo que resiste à estas temperaturas, o que no caso do vidro, não seria possível. O quartzo possui ranhuras e sofre pequenas dilatações durante o funcionamento da lâmpada.Se tocarmos a lâmpada com as mãos, ao se retirar da embalagem por exemplo, a gordura presente em nossas mãos pode se depositar nestas ranhuras. Assim que a lâmpada é colocada em operação, o bulbo da lâmpada pode vir a trincar, pois não irá dilatar adequadamente devido aos obstáculos presentes nas ranhuras. Neste caso, pode ocorrer a evaporação dos gases halógenos e conseqüentemente a queima precoce do filamento.
Lâmpada Fluorescente
A lâmpada fluorescente é um tipo de lâmpada criada por Nikola Tesla, introduzida no mercado consumidor em 1938. Ao contrário das lâmpadas de filamento, possui grande eficiência por emitir mais energia eletromagnética em forma de luz do que calor. As lâmpadas fluorescentes funcionam de modo semelhante aos tubos de descarga de gás néon, possuem um par de elétrodos em cada extremo. O tubo de vidro é coberto com um material à base de fósforo. Este, quando excitado com radiação ultravioleta gerada pela ionização dos gases, produz luz visível. Internamente são carregadas com gases inertes a baixa pressão, as mais comuns utilizam o árgon. Além da cobertura de fósforo, existem elétrodos em forma de filamentos nas suas extremidades. Sua função é pré-aquecer seu interior para reduzir a tensão elétrica necessária à ionização, dando a partida no processo de bombardeamento por íons positivos dos gases no interior do tubo.
Solução Clássica
A solução clássica para economia de energia. Estas lâmpadas são a clássica forma para uma iluminação econômica. A alta eficiência e a longa durabilidade garantem sua aplicação nas mais diversas áreas residenciais, comerciais e industriais. As primeiras lâmpadas fluorescentes desenvolvidas apresentavam 38 mm de diâmetro do tubo (T12) e utilizavam em seu revestimento interno um pó fluorescente comum. A grande revolução das fluorescentes, ao longo dos anos, tem ficado por conta da redução do diâmetro e melhoria da qualidade da luz. O passo mais recente para a otimização global dos sistemas fluorescentes é a miniaturização obtida com a linha de fluorescentes T5, de 16 mm de diâmetro, e T2, de 7 mm. Com essa nova linha de produtos, conseguiu-se desenvolver luminárias mais compactas e eficientes.
Além da redução do diâmetro, desenvolveu-se um novo pó trifósforo LUMILUX®, que garante uma maior eficiência e melhor reprodução de cores. A performance dessa família é otimizada com a instalação de modernos reatores eletrônicos. Por meio da operação em alta freqüência, substituem os reatores eletromagnéticos convencionais e starters, possibilitando maior economia de energia, conforto e durabilidade.
Aplicação
As aplicações de lâmpadas fluorescentes vão desde o uso doméstico, passando pelo industrial, chegando ao uso laboratorial. Neste caso são largamente utilizadas sem cobertura de fósforo para equipamentos de esterilização por radiação ultravioleta (U.V.). Lembrando que após sua vida útil, as lâmpadas não podem ser utilizadas para outros fins, pois os gases armazenados no seu interior são muito prejudiciais ao meio ambiente. Quando quebrada o vapor de mercúrio pode contaminar e causar danos à atmosfera.
Eficiência e durabilidade
Além de serem de duas a quatro vezes mais eficientes em relação às lâmpadas incandescentes, as fluorescentes chegam a ter vida útil acima de dez mil horas de uso, chegando normalmente à marca de vinte mil horas de uso, contra a durabilidade normal de mil horas das incandescentes. E também geram uma econômia de 80% (lâmpada de 15 W fluorescente comparada a uma lâmpada incandescente de 60 W).
Poluição
A lâmpada fluorescente não deve ser jogada no lixo comum, nem em aterros sanitários, porque possui mercúrio (elemento químico) e fósforo em sua composição. É classificada como contaminante químico. Caso tenha destino inadequado, a lâmpada fluorescente pode poluir o ar, solo, lençóis freáticos, rios, chuvas, animais e o homem, comprometendo a cadeia alimentar. Deve ser destinada a empresas de reciclagem.
Lâmpadas de Led
Economizar e preservar o meio ambiente, é nisso que precisamos pensar ao comprar uma lâmpada para nossas casas. Existem vários tipos de lâmpadas no mercado, incandescentes e fluorescentes, a maioria das pessoas sabem que lâmpadas fluorescentes são mais econômicas, não emitem tanto calor e também são mais caras, por isso a maioria utiliza as "jurássicas" incandescentes, que gastam mais, emitem muito calor porém são mais baratas. Esse pensamento em relação ao tipo de iluminação que se usará pode já começar a ser esquecido com o surgimento das lâmpadas de LEDs.
LED, um diodo emissor de luz (Light Emitting Diode), muito pequeno porém com uma boa taxa de luminosidade ao estar em conjunto com mais de um semelhante. Os LEDs estão cada vez mais contidos nas nossas vidas, eles que antes eram apenas utilizados como 'sinalizadores' em circuitos, ou mesmo em grandes matrizes onde servem como "monitor de palavras", estão em alta sendo utilizados como backlight de televisores LCD, em iluminação veicular, nos semáforos entre outros locais. Tudo isso vem com a ideia de que precisamos preservar nosso planeta, economizando no consumo de energia ou até mesmo utilizando fontes renováveis. Os LEDs são grandes amigos para essas horas.
Um LED possui uma potência relativamente menor do que uma lampada comum portanto gasta menos e emite uma luminosidade boa, por exemplo se tivermos uma lâmpada de LED com potencia equivalente a 20 Watts é possível se ter aproximadamente 1300 lúmens, quando que uma lâmpada de 70 Watts incandescente produz aproximadamente a mesma quantidade de luminosidade, mas gasta até 70% a mais que a lampada de LED. Outras vantagens do LED é que sua emissão de calor é praticamente inexistente, seu consumo é baixíssimo, sem falar que LEDs duram até 25 vezes m.ais do que uma lâmpada comum. Muitas empresas estão investindo no ramo de iluminação LED, uma delas é a Philips, como exemplo de lampadas podemos citar a Endura LED A21.
Um pequeno porém que ainda existe com esse tipo de lampada é seu preço elevado e também poucos exemplares no mercado, principalmente no Brasil. Uma lampada de 6W por exemplo, pode custar mais de R$ 90,00 mas é bom lembrar de todos as qualidades de tal lampada, e pensar que seu custo x beneficio são bem compensatórios. Uma ótima ideia para se implementar em casa é substituir todas as lampadas por LED e utilizar como fonte, celulas fotovoltaicas, assim utilizará apenas energia limpa e não terá tanto prejuízo ai final do mês. Enquanto não temos tantas dessas em nosso mercado, todos poderiam pelo menos trocar suas lâmpadas incandescentes por fluorescentes, gastar um pouco mais porém ajudar nosso planeta. "A diferença está nos pequenos gestos".
O led é altamente eficiente, pois converte mais de 80% da energia em luz. Por essa razão o led é hoje uma excelente opção para a troca da maioria das lâmpadas existentes. Entretanto, o led tem um custo alto e por isso antes de qualquer troca é necessário fazer uma análise de viabilidade econômica, para selecionar onde se terá um retorno (“pay back”) mais rápido. A economia com o uso de leds pode ser de até 95% da potência e por esse motivo quanto mais horas a lâmpada ficar ligada, mais rápido será o retorno do investimento. O LED tem rápido retorno do investimento em função da redução:
Do consumo de energia das lâmpadas
01 Lâmpada incandescente 60 W pode ser substituída por 01 lâmpada a LED de 4,5 W com economia de 55,5 W/hora.
01 Lâmpada fluorescente tubular de 40 W pode ser substituída por 01 luminária LED de 12 W com economia de 28 W/hora.
01 Lâmpada dicroica 50 W pode ser substituída por 01 luminária LED de 3 W com economia de 47 W/hora.
Do consumo de ar condicionado e refrigerador;
A energia consumida pelo LED é revertida em iluminação e não em calor. Portanto há um baixo aquecimento do local onde está instalado. A cada 3,5 W de energia reduzida se obtém uma economia de 1 W no consumo do ar condicionado e/ou refrigeração.
Das despesas com manutenção e da compra das lâmpadas para reposição
A lâmpada a LED tem vida útil muito superior as demais lâmpadas, além de ser resistente a impactos, (não quebra). Dessa forma, reduz-se drasticamente as trocas periódicas de lâmpadas.
Exemplo:
LED (7ª geração) tem mais de 70.000 horas de vida útil, enquanto que:
Incandescente tem 1.000 horas de vida útil
Fluorescente Compacta tem 10.000 horas de vida útil
Fluorescente Tubular tem 7.000 horas de vida útil
Dicróica tem 3.000 horas de vida útil
Dos custos de manutenção com produtos para exposição ou decoração
Como o LED não emite raios infravermelhos e nem ultravioletas, ele não queima nem desbota os produtos em exposição como: roupas, calçados, móveis, artigos de decoração, obras de arte, etc.
Das despesas com descarte
Como o led não é feito com substâncias pesadas não há necessidade de um descarte especial. Isso reduz o custo atual de descarte em relação as lâmpadas fluorescentes ou outras que tem descarte específico e de custo alto.
Lâmpadas LED podem causar câncer, aponta pesquisa
De acordo com pesquisadores da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, as lâmpadas LED (Light Emitting Diode), famosas por serem consideradas fontes de luz ecologicamente corretas, podem causar câncer. Isso porque, esses itens contêm chumbo, arsênico e outras substâncias pontencialmente perigosas à saúde.
"Os LEDs são conhecidos como a próxima geração de dispositivos de iluminação. Mas assim como tentamos encontrar melhores produtos, que não esgotam os recursos de energia ou contribuem para o aquecimento global, temos de ser vigilantes sobre os riscos tóxicos daqueles comercializados como substitutos", disse Oladele Ogunseitan, presidente do Departamento de Saúde da População e Prevenção de Doenças, em entrevista ao TG Daily.
As lâmpadas LED são utilizadas hoje em diversos itens, como semáforos, farois de automóveis e luzes coloridas utilizadas nos enfeites de Natal.
Segundo a pesquisa, que analisou luzes natalinas coloridas, as lâmpadas vermelhas continham até oito vezes mais chumbo do que o permitido pelas leis californianas. Já as brancas, apresentavam níveis mais elevados de níquel. Em todos os casos, quanto mais alta a intensidade, maior o risco de intoxicação.
Embora as luzes ainda não sejam classificadas como tóxicas, Ogunseitan afirma que alguns cuidados são necessários: "Quando uma lâmpada LED quebrar em casa, varra com uma vassoura especial e use uma máscara. No caso de acidentes de trânsito ou qualquer acessório LED quebrado, use equipamentos de proteção e trate os resíduos como perigosos", afirma.
Ogunseitan também explicou que os fabricantes de LED poderiam facilmente reduzir as concentrações químicas ou redesenhá-las com materiais verdadeiramente seguros. "É um risco evitável", diz ele.
Fonte: http://pt.wikipedia.org
http://www.fazfacil.com.br
http://www.power-geek.com
http://www.solelux.com.br
http://olhardigital.uol.com.br