Lampa halogenowa - Polski Serwis Naukowy

Lampa halogenowa w oprawie z filtrem UV

Lampa halogenowa ze zintegrowanym odbłyśnikiem

Lampa halogenowa o kształcie typowej żarówki z gwintem E27

Lampa halogenowa – rodzaj elektrycznego źródła światła. Jest to żarówka z żarnikiem wolframowym, wypełniona gazem szlachetnym z niewielką ilością halogenu (czyli fluorowca, np. jodu), który regeneruje żarnik, przeciwdziałając jego rozpylaniu, a tym samym ciemnieniu bańki od strony wewnętrznej.

Reakcja chemiczna – każdy proces, w wyniku którego pierwotna substancja zwana substratem przemienia się w inną substancję zwaną produktem. Aby cząsteczka substratu zamieniła się w cząsteczkę produktu konieczne jest rozerwanie przynajmniej jednego z obecnych w niej wiązań chemicznych pomiędzy atomami, bądź też utworzenie się przynajmniej jednego nowego wiązania. Reakcje chemiczne przebiegają z reguły z wydzieleniem lub pochłonięciem energii cieplnej, promienistej (alfa lub beta) lub elektrycznej.

Oprawa oświetleniowa, inaczej lampa – urządzenie elektryczne, którego celem jest zamocowanie źródła światła (jednego lub wielu) i połączenie go z instalacją elektryczną (np. za pomocą oprawki) w sposób ułatwiający jego ewentualną wymianę, nadanie odpowiedniego kierunku strumieniowi świetlnemu, rozproszenie go lub skupienie w odpowiednim miejscu poprzez zastosowanie np. odbłyśnika, soczewki lub rozpraszającego klosza. Oprawa oświetleniowa czasami zawiera również elementy pozwalające na zmianę tego kierunku. Niektóre oprawy zmieniają barwę światła w celach estetycznych lub użytkowych.

Halogen tworzy związek chemiczny z wolframem (parami wolframu w bańce i na ściankach bańki). Związek ten krąży wraz z gazem w bańce w temperaturze panującej blisko żarnika, a następnie rozpada się na wolfram i fluorowiec. W rezultacie tej reakcji następuje przenoszenie cząstek wyparowanego wolframu z bańki na żarnik. Proces ten nazywa się halogenowym cyklem regeneracyjnym. Występowanie tego cyklu pozwala zwiększyć temperaturę żarnika do około 3200 K, zatem żarówki halogenowe cechują się wyższymi skutecznościami świetlnymi w porównaniu do zwykłych lamp żarowych (do 18 lumenów/wat).

Żarnik (włókno żarowe) – to cienki drut z wolframu (metal o wysokiej temperaturze topnienia) znajdujący się w bańce żarówki. Z chwilą dostarczenia energii elektrycznej żarnik rozgrzewa się i zaczyna świecić (żarzy się – stąd jego nazwa). Żarnik jest połączony ze stopką żarówki i gwintem przez grube druty. Do osiągnięcia żądanej mocy żarówki potrzebna jest odpowiednia długość żarnika, stąd jest on często zwinięty i ma kształt sprężyny (linii śrubowej).

Temperatura – jedna z podstawowych ) w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Podane temperatury pracy żarnika odnoszą się do standardowych lamp, dla których przewidziano średni czas pracy 1000 godzin. Czasami, w sytuacjach, w których wymagane jest uzyskanie światła bardziej zbliżonego do światła dziennego, stosuje się żarówki pracujące z wyższą temperaturą żarnika. Trwałość takich lamp jest jednak znacznie niższa.

Kelwin – jednostka temperatury w układzie SI równa 1/273,16 temperatury termodynamicznej punktu potrójnego wody, oznaczana K. Definicja ta odnosi się do wody o następującym składzie izotopowym: 0,00015576 mola 2H na jeden mol 1H, 0,0003799 mola 17O na jeden mol 16O i 0,0020052 mola 18O na jeden mol 16O[1].

Gazy szlachetne (helowce) – pierwiastki chemiczne ostatniej, 18 (dawn. 0 lub VIII głównej) grupy układu okresowego. Do pierwiastków tych zalicza się: hel, neon, argon, krypton, ksenon, radon. Prawdopodobnie gazem szlachetnym jest również syntetyczny pierwiastek ununoctium.

Zaletą lamp halogenowych są niewielkie rozmiary, brak konieczności stosowania układów zapłonowych, szybki zapłon, niewielkie straty strumienia świetlnego w okresie eksploatacji oraz wysoki poziom wskaźnika oddawania barw. Wadą jest niewielka skuteczność i trwałość w porównaniu do lamp wyładowczych, czy lamp LED.

Skuteczność świetlna (wydajność świetlna) określa stosunek strumienia świetlnego emitowanego przez określone źródło światła do pobieranej przez nie energii w jednostce czasu.

CRI (ang. Colour Rendering Index) – współczynnik oddawania barw, charakteryzujący źródło światła. Wyrażony jest liczbą z przedziału od 0 (dla światła monochromatycznego) do 100 (dla światła białego). Określa, jak wiernie postrzegamy barwy oświetlonych przedmiotów. Im współczynnik ten jest wyższy, tym barwy są lepiej oddawane. Niskim współczynnikiem CRI charakteryzują się np. niskoprężne lampy sodowe, a wysokim światło słoneczne.

Bibliografia

Jerzy Bąk, Technika oświetlania, wyd. WNT, Warszawa 1981