Lâmpadas incandescentes: tipos, características técnicas, como escolher corretamente

Apesar de uma lista inteira de desvantagens identificadas em comparação com outras fontes de luz artificial, as lâmpadas incandescentes continuam sendo demandadas tanto no setor doméstico quanto nas indústrias.

Dispositivos baratos e fáceis de usar não querem ceder seu lugar, embora tenham surgido no mercado uma enorme quantidade de substitutos mais econômicos e 'duráveis' – por exemplo, lâmpadas LED.

Qual é o segredo principal do seu sucesso e por que elas ainda são populares? Vamos abordar essas questões em nosso artigo, recorrendo às características técnicas das lâmpadas comuns, seus principais tipos. Também consideraremos as vantagens e desvantagens e daremos recomendações para escolher uma lâmpada tradicional.

Estrutura da lâmpada com filamento

Até recentemente, as lâmpadas incandescentes eram amplamente utilizadas e ainda hoje são compradas – elas podem funcionar “a todo vapor”, iluminando intensamente o ambiente, ou reduzir o brilho com a ajuda de um dimmer. Devido à popularidade das lâmpadas tradicionais entre a população, muitos conhecem suas características estruturais.

Além disso, muitas vezes era necessário ‘conhecer’ devido à falha da fonte de luz: o filamento de tungstênio queimava, o vidro quebrava ou o bulbo se soltava do soquete.

Alguns fabricantes utilizavam materiais mais confiáveis e testados e tratavam a produção de lâmpadas incandescentes com tanta responsabilidade que seus produtos já funcionam há várias décadas. Mas isso é mais uma exceção do que uma regra – hoje não se oferece nenhuma garantia de longa vida útil.

Representação esquemática da lâmpada com indicação das peças principais. A estrutura da fonte de luz artificial quase não mudou desde a invenção, apenas os materiais e a composição do gás que preenche o bulbo foram aperfeiçoados.

O principal elemento ativo é o chamado filamento, fixado em suportes e conectado aos eletrodos. No momento da conexão elétrica, a tensão passa por ele, causando simultaneamente aquecimento e luminescência. Para que a radiação se torne visível, a temperatura de aquecimento deve atingir 570 °C.

O metal mais resistente a altas temperaturas é o tungstênio. Ele começa a derreter quando aquecido a 3422 °C. Para maximizar a área de emissão, mas reduzir o volume do filamento dentro do bulbo de vidro, ele é enrolado em espiral.

A luz amarela habitual e confortável, que cria aconchego em casa e é visualmente considerada 'quente', surge quando o filamento é aquecido a 2830-2850 °C

Para protejer o tungstênio do procoso de oidação caraterístico dos metais, o ar é retirado do bulbo e substiído por vácuo ou gás (cripônio, argônio, etc.). A tecnolgia de encimento a vácuo esá obsoleta; para lâmpadas domésticas, geralmente se usa uma mistura de nitrogânio e argônio ou criptônio.

Como resultado dos tes, foi identificada a duração mínima de queima da lâmpada – 1 mil hor. No entanto, onsiderando causas aleatórias que fazem com que os aarelhos falhem prematuramente, admite-se que os padrãos se aplicam apenas a 50% dos odutos de cada lote. O tempo de funcionamento da segunda metade pode ser maior ou menor, dependendo das condições de uso.

Tipos e características de aplicação das lâmpadas incandescentes

As caracteríticas qualitivas e a marcação das lâmpadas de tungstânio são reguladas pela GOST R 52712-2007. De acordo com o tipo de encimento do bulbo, os dispositivos incandescentes se dividem em variedades a vácuo e preenchidas com gás.

As primeiras duram menos devido à inevitável evaporação do filamento de tungstenio. Além disso, os vapores de tungstenio se depositam na casca de vidro da fonte a vácuo, o que reduz sensivelmente a transparência e a capacidade do vidro de transmitir luz. Elas são fabricadas com monospiral e, na designação da nomenclatura, recebem a letra V.

Nos dispositivos preenchidos com gás, as desvantagens das lâmpadas a vácuo são minimizadas. O gás reduz o processo de evaporação e impede a deposição de tungstenio nas paredes do bulbo. Os tipos monospirais preenchidos com gás são designados pela letra G, e as lâmpadas com espiral duplamente enrolada, ou seja, bispirais, são marcadas com a letra B. Se a variedade bispiral tiver a nomenclatura BK, significa que foi usado criptônio em seu enchimento.

Nas lâmpadas halógenas (GLN), bromo ou iodo são adicionados ao enchimento do bulbo de vidro, graças aos quais os átomos de tungstenio evaporados, após a evaporação, retornam ao filamento. As lâmpadas halógenas são produzidas em dois formatos: como tubos de quartzo com uma longa espiral ou em uma variante cápsula com um elemento de trabalho compacto.

Nos padrões estatais, a divisão em grupos ocorre por esfera de aplicação, mas outras características também são abordadas. Suponha que, em um mesmo nível, sejam consideradas «Lâmpadas incandescentes elétricas miniatura» (Lâmpadas incandescentes miniatura) e «Lâmpadas incandescentes infravermelhas espelhadas» (ZK – dispositivos com concentração concentrada de luz, ZD – com distribuição média) – como se pode ver, critérios diferentes foram escolhidos para designar as categorias.

Existem grupos que podem ser considerados os mais procurados:

• de uso geral;
• para veículos;
• de projetor;
• miniatura, etc.

Vamos examinar as esferas de aplicação e as características das diferentes categorias, que em alguns casos podem se sobrepor entre si.

A descrição dos requisitos técnicos para cada uma das categorias listadas pode ser encontrada nas seções correspondentes do GOST. Devido às particularidades de construção e área de aplicação, a marcação dos dispositivos de diferentes grupos é diferente.

É mais fácil escolher uma lâmpada se você se orientar pelas designações convencionais. Elas refletem características técnicas importantes, a possível área de uso, particularidades de construção e tecnologia de fabricação.

A marcação dos fabricantes estrangeiros se assemelha à nacional, mas tem suas particularidades. Geralmente, é aplicada por estampagem na base e serve como uma das formas de distinguir o produto original da falsificação.

No início, são indicadas letras em quantidade de 1 a 4, que refletem as características construtivas. Para facilitar a decodificação, a primeira letra do critério fundamental é tomada como base, por exemplo, G – lâmpada monospiral cheia de gás, V – lâmpada monospiral a vácuo, K – lâmpada de criptônio, etc.

Em seguida, vem a indicação da finalidade:

• J – ferroviária;
• A – automotiva;
• SM – aeronáutica;
• PJ – para holofotes, etc.

Após as letras, estão localizados os números que indicam as características técnicas – tensão (V) e potência (W). A marcação das lâmpadas de tipo especial é diferente: a potência não é indicada, mas é possível determinar a corrente, o fluxo luminoso ou a intensidade luminosa. Se o dispositivo tiver duas espirais, a potência de cada uma é indicada separadamente.

O último dígito pode indicar o número do desenvolvimento, se a construção foi modificada.

Principais características técnicas

O parâmetro mais importante das fontes de luz com corpo incandescente é a potência, medida em watts. A finalidade das lâmpadas é diversa, portanto a faixa é ampla – desde 0,1 W de indicadores 'vaga-lumes' até 23 mil W de holofotes para faróis.

As empresas General Electric e Osram produzem luminárias potentes para montagens teatrais e cinematográficas.

Os produtos de holofote diferem não apenas pelo valor de potência (até 24000W), mas também pelo fluxo luminoso. Um holofote LED pode emitir 400 000 lúmens, enquanto uma lâmpada incandescente especial emite 800 000 lúmens.

No uso doméstico, utilizam-se aparelhos de baixa potência, principalmente de 15 W a 150 W, e no setor industrial, utilizam-se lâmpadas com potência de até 1500 W.

A qualidade do fluxo luminoso e o grau de dispersão são regulados pelo material de fabricação do bulbo. A máxima transmissão de luz é característica de lâmpadas com vidro transparente, enquanto os outros dois tipos absorvem parte da luz. Por exemplo, o vidro fosco do bulbo rouba 3% do fluxo luminoso, e o vidro branco, 20%.

Frequentemente, a potência das lâmpadas incandescentes domésticas é limitada pelo material dos luminários (abajures, plafons). Os fabricantes de lustres e arandelas geralmente indicam parâmetros recomendados – normalmente 40 W, menos frequentemente 60 W.

As lâmpadas elétricas comuns aquecem muito os objetos ao redor, ao contrário, por exemplo, das LED ou das halógenas de baixa potência, por isso não podem ser usadas para instalação em tetos tensos.

Em 2011, as lâmpadas incandescentes foram oficialmente reconhecidas como pouco econômicas e perigosas para incêndio, por isso foi aprovada uma lei para interromper a produção de fontes de luz de 100 W. Na sequência, está uma lei para proibir dispositivos com potência superior a 50 W.

No entanto, o usuário não perde nada, pois no mercado moderno há uma enorme quantidade de lâmpadas LED mais eficientes e econômicas e outros equivalentes.

Tabela que reflete a eficiência de diferentes tipos de lâmpadas domésticas. Pelas características técnicas indicadas, fica claro como as lâmpadas incandescentes perdem para as alternativas em todos os aspectos.

Hoje, muitos estão abandonando o tipo obsoleto de lâmpadas devido ao alto consumo de energia e à curta vida útil. No entanto, existem categorias de pessoas que preferem comprar fontes baratas e ineficientes – graças a elas, a produção de lâmpadas incandescentes continua.

O segundo indicador importante que deve ser considerado na compra é – tipo de soquete da lâmpada incandescente, determinado pelo tamanho. As lâmpadas LED importadas e nacionais têm muitas variedades de soquetes, enquanto as lâmpadas simples se limitam a três.

Se for necessário substituir uma lâmpada em um lustre ou luminária de mesa, preste atenção ao diâmetro do soquete – E14 ou E27. Dispositivos com soquete E40 não são usados em residências.

Atualmente, os fabricantes são obrigados a embalar cada produto em uma caixa individual, para que as características técnicas possam ser encontradas nela. Geralmente, indicam a potência, a classe de eficiência energética (baixa – E), o tipo de soquete, a transparência do bulbo e a vida útil em horas.

Vantagens e desvantagens das lâmpadas incandescentes

O consumidor continua a adquirir lâmpadas antieconômicas devido a uma série de vantagens, embora algumas delas sejam bastante relativas.

Segundo avaliações, elas são escolhidas pelas seguintes qualidades:

• baixo custo;
• ausência de equipamento de partida e regulação;
• acendimento instantâneo após ligar;
• luz "doméstica" familiar;
• ausência de substâncias nocivas;
• nenhuma reação a baixas temperaturas e impulsos eletromagnéticos.

No entanto, poucos avaliam a qualidade do fluxo luminoso ou a pulsação; ainda assim, para a maioria, o primeiro fator é decisivo.

Mas as desvantagens são muito mais significativas, pois incluem eficiência luminosa relativamente baixa, vida útil limitada, pequena faixa de temperatura de cor (apenas luz amarela), dependência de flutuações de tensão na rede e risco de incêndio.

Se ligar uma lâmpada incandescente de 40 W, após meia hora ela aquece até +145-148 °C e começa a aquecer objetos ao redor, o que pode causar ignição acidental.

Agora existe a possibilidade de comparar na prática o funcionamento de lâmpadas incandescentes, de descarga e LEDs. Quem notou a diferença no consumo de energia já mudou para dispositivos economizadores de energia.

Recomendações para escolha da lâmpada

Ao comprar uma lâmpada, orienta-se principalmente pelo tamanho do soquete e pela potência. Esses dois parâmetros são fáceis de determinar a partir da fonte de luz antiga e queimada.

Especialmente para os amantes de lâmpadas tradicionais, são fabricados dispositivos filamentares de LED, semelhantes em forma, mas com características vantajosamente diferentes.

Se você escolher um dispositivo de menor potência, o fluxo luminoso será mais fraco; se de maior potência, corre o risco de danificar as cúpulas – elas podem se deformar devido à alta temperatura de aquecimento.

Além das características técnicas, vale a pena prestar atenção à qualidade de fabricação da lâmpada. A preferência deve ser dada a produtos com contato largo do soquete, condutor elétrico soldado e filamento firmemente fixado.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Ainda mais informações educativas e interessantes sobre a produção, uso e desvantagens das lâmpadas incandescentes – em vídeos feitos por especialistas e amadores.

Fatos interessantes sobre lâmpadas incandescentes:

Como ocorre a produção de lâmpadas incandescentes:

Comparação de lâmpadas de diferentes tipos:

Informações populares sobre a escolha de lâmpadas para casa:

O consumidor tem o direito de escolher a lâmpada para uso doméstico. No entanto, não vale a pena buscar o barateamento e o falso lucro.

Considerando que usamos iluminação constantemente e que geralmente há mais de uma dúzia de lâmpadas em casa, é necessário revisar os hábitos. Muitos usuários já mudaram para lâmpadas LED mais confiáveis, econômicas e seguras.

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Se você prefere usar lâmpadas tradicionais em vez das mais econômicas e economizadoras de energia e deseja compartilhar sua opinião sobre elas, escreva seu ponto de vista sobre a conveniência de usar lâmpadas comuns abaixo deste artigo.