APPLICAZIONI ILLUMINOTECNICHE: LAMPADINE[14]
Lampadine ad incandescenza
La lampada ad incandescenza è la più comune nelle nostre case. Sfrutta l'effetto Joule in
quanto un filamento di tungsteno viene riscaldato dal passaggio della corrente elettrica e
diviene incandescente. Il bulbo in vetro permette di creare il vuoto all'interno della
lampada in modo che il filamento non possa bruciare.
L'impiego è molto semplice poichè la loro accensione è immediata, non sono richieste
apparecchiature ausiliarie e la resa dei colori è ottima. Purtroppo hanno una bassa
efficienza luminosa (8-15 lm/W) e una vita limitata (1000 ore), se confrontata con altri
tipi di lampade. La temperatura di colore è 2700 K con elevata emissione di calore.
Variazioni nella tensione di alimentazione si riflettono sensibilmente sul flusso luminoso.
Lampadina ad incadescenza. Foto di Tomasz Sienicki, copyright dell’autore. Fonte: www.wikipedia.com
Lampadine ad incandescenza a ciclo di alogeni
L'introduzione, nel bulbo vuoto di una lampada ad incandescenza, oltre che dei soliti gas
inerti, anche di una miscela di sostanze alogene (il termine significa generatrici di sali), di
norma iodio o bromo, determina un sensibile incremento dell'efficienza luminosa, della
qualità dell'emissione e della durata della lampada. Il filamento di tungsteno, infatti, può
essere portato a temperature più elevate di quelle normali per le lampade ad
incandescenza. Le sorgenti cosiddette "a ciclo di alogeni" sono fornite di un filamento
doppiamente spiralizzato di tungsteno ma hanno bulbi più piccoli, di dimensioni calcolate
per rendere stazionario il regime termico interno. Nello spazio delimitato dal bulbo, che
si trova a temperature comprese tra 1700 K e 500 K, pertanto a una certa distanza dal
filamento (che raggiunge i 3000 K), le sostanze alogene si combinano con il vapore di
tungsteno proveniente dal filamento dando origine agli alogenuri di tungsteno, che sono
gas trasparenti e non hanno l'attitudine a fissarsi sulla faccia del bulbo. Trasportati dai
moti convettivi interni, gli alogenuri tendono a tomare nello spazio vicino al filamento, a
temperatura superiore a 1700 K. Poiché gli alogenuri di tungsteno sono composti stabili
solo entro l'intervallo di temperature indicato (1700 - 500), avviene la dissociazione: il
tungsteno ritorna libero e si deposita casualmente sul filamento mentre il gas alogeno si
rende disponibile per un nuovo ciclo rigenerativo. Uno dei risultati del ciclo è che la
tensione parziale del vapore di tungsteno intorno al filamento si mantiene su valori
prossimi a quelli della tensione del vapore saturo. Ciò inibisce notevolmente il fenomeno
della sublimazione. Il tungsteno libero si deposita sul filamento dal quale ciclicamente si
separa. Ogni volta, ovviamente, non ritorna esattamente nel punto dal quale si è
volatilizzato, ma si depone casualmente. Il filamento perciò non si rigenera mai
integralmente ed è sempre soggetto a logoramenti localizzati, là dove il tungsteno,
durante tutti i cicli di vita della lampada, non torna mai a depositarsi. Il ciclo degli
alogeni necessita di un regime termico stazionario, con differenze di temperature costanti
tra il filamento e la parete del bulbo, che sono gli estremi del campo termico che deve
permanere all'interno della lampada. Con la temperatura dei gas introdotti si eleva anche
la pressione da essi esercitata sulle pareti del bulbo. A differenza delle normali lampade
ad incandescenza, le lampade alogene hanno un bulbo in pressione con pareti ad alta
temperatura. Le prestazioni fornite dalle sorgenti a ciclo di alogeni sono sotto molteplici
aspetti nettamente superiori a quelle delle tradizionali incandescenti. Per alcuni tipi
l'efficienza luminosa raggiunge i 25 lm/W e la durata media il valore massimo di 4000
ore. La temperatura di colore è di 2900 K-3200 K e la resa cromatica ottima.
(a)
(b)
(a) Lampada alogena e (b) lampada alogena con riflettore incorporato. Copyright di Zanino Temaluce S.p.A.
Fonte: www.zanino.it.
