A quale temperatura funziona una tipica lampadina da proiezione a 50 ore di vita?
doc-7873
Nel caso delle lampade ad inondazione utilizzate per l' illuminazione fotografica, il compromesso è fatto nella direzione opposta. Rispetto alle lampadine di servizio generale, per la stessa potenza, queste lampadine producono molta più luce, e (più importante) luce ad una temperatura di colore più alta, a scapito della vita notevolmente ridotta (che può essere breve come due ore per una lampada di tipo P1). Il limite superiore di temperatura per il filamento è il punto di fusione del metallo. Il tungsteno è il metallo con il punto di fusione più alto, 3.695 K (6.191 °F). Ad esempio, una lampadina di proiezione della durata di 50 ore è progettata per funzionare a soli 50 °C (122 °F) al di sotto di tale punto di fusione. Tale lampada può raggiungere fino a 22 lumen per watt, rispetto ai 17,5 lumen per una lampada di servizio generale da 750 ore.
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doc-7837
Le lampadine ad incandescenza sono molto meno efficienti della maggior parte degli altri tipi di illuminazione elettrica; le lampadine ad incandescenza trasformano meno del 5% dell' energia che utilizzano in luce visibile, con lampadine standard mediamente intorno al 2,2%. L' energia rimanente viene convertita in calore. L' efficacia luminosa di una tipica lampadina ad incandescenza è di 16 lumen per watt, rispetto a 60 lm/W per una lampadina fluorescente compatta o a 150 lm/W per alcune lampade LED bianche. Alcune applicazioni della lampadina ad incandescenza utilizzano deliberatamente il calore generato dal filamento. Tali applicazioni includono incubatrici, box per cova del pollame, luci di calore per vasche di rettile, riscaldamento a infrarossi per processi industriali di riscaldamento ed essiccazione, lampade lava e il giocattolo Easy-Bake Oven. Le lampadine ad incandescenza in genere hanno una durata di vita breve rispetto ad altri tipi di illuminazione: circa 1.000 ore per le lampadine domestiche contro le 10.000 ore per le lampade fluorescenti compatte e 30.000 ore per i LED di illuminazione.
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doc-7865
La lampada alogena riduce l' evaporazione irregolare del filamento ed elimina l' oscuramento dell' involucro riempiendo la lampada con un gas alogeno a bassa pressione, piuttosto che con un gas inerte. Il ciclo alogeno aumenta la durata di vita della lampadina e ne previene l' oscuramento riposizionando il tungsteno dall' interno della lampadina sul filamento. La lampada alogena può far funzionare il suo filamento ad una temperatura superiore a quella di una lampada standard a gas di potenza simile senza perdita di vita operativa. Tali lampadine sono molto più piccole delle normali lampadine ad incandescenza, e sono ampiamente utilizzati dove l' illuminazione intensa è necessaria in uno spazio limitato. Lampade a fibra ottica per microscopia ottica è una tipica applicazione.
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doc-7871
Ciò significa che una riduzione del 5% della tensione di funzionamento raddoppierà più del doppio la durata della lampadina, a scapito di una riduzione della sua potenza luminosa di circa il 16%. Questo può essere un compromesso molto accettabile per una lampadina che si trova in un luogo di difficile accesso (ad esempio, semafori o apparecchi appesi a soffitti alti). Le lampadine a lunga vita approfittano di questo compromesso. Poiché il valore dell' energia elettrica che consumano è molto più del valore della lampada, le lampade generiche enfatizzano l' efficienza nel tempo. L' obiettivo è ridurre al minimo il costo della luce, non quello delle lampade. Le prime lampadine avevano una durata di vita fino a 2500 ore, ma nel 1924 un cartello accettò di limitare la vita a 1000 ore. Quando questo fu esposto nel 1953, General Electric e altri importanti produttori americani furono vietati di limitarne la vita.
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doc-7862
Durante il normale funzionamento, il tungsteno del filamento evapora; i filamenti più caldi e più efficienti evaporano più velocemente. Per questo motivo, la durata di vita di una lampada a incandescenza è un compromesso tra efficienza e longevità. Il compromesso è in genere impostato per fornire una durata di vita di diverse centinaia a 2.000 ore per le lampade utilizzate per l' illuminazione generale. Lampade teatrali, fotografiche e di proiezione possono avere una vita utile di poche ore, l' aspettativa di vita commerciale per alte prestazioni in una forma compatta. Le lampade per servizio generale di lunga durata hanno un' efficienza inferiore, ma sono utilizzate quando il costo di sostituzione della lampada è elevato rispetto al valore dell' energia utilizzata.
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doc-7836
Una lampadina a incandescenza, una lampada ad incandescenza o un globo di luce ad incandescenza è una luce elettrica con un filamento di filo riscaldato ad una temperatura elevata, facendo passare una corrente elettrica attraverso di essa, fino a quando si illumina con luce visibile (incandescenza). Il filamento caldo è protetto dall' ossidazione con una lampadina al vetro o al quarzo riempita di gas inerte o evacuata. In una lampada alogena, l' evaporazione del filamento è impedita da un processo chimico che trasferisce il vapore metallico sul filamento, prolungandone la vita. La lampadina viene alimentata con corrente elettrica tramite morsetti passanti o fili incassati nel vetro. La maggior parte delle lampadine sono utilizzati in una presa che fornisce supporto meccanico e connessioni elettriche.
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doc-9166
Il sintomo più comune di guasto LED (e laser a diodi) è il graduale abbassamento dell' emissione luminosa e la perdita di efficienza. Anche i guasti improvvisi, sebbene rari, possono verificarsi. I primi LED rossi erano notevoli per la loro breve durata. Con lo sviluppo di LED ad alta potenza i dispositivi sono sottoposti a temperature di giunzione e densità di corrente più elevate rispetto ai dispositivi tradizionali. Ciò provoca stress sul materiale e può causare una precoce degradazione dell' uscita della luce. Per classificare quantitativamente la vita utile in modo standardizzato è stato suggerito di utilizzare L70 o L50, che sono i tempi di funzionamento (tipicamente dati in migliaia di ore) in cui un determinato LED raggiunge rispettivamente il 70% e il 50% della potenza luminosa iniziale.
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doc-7855
Nella produzione della lampadina di vetro viene utilizzato un tipo di "macchina a nastro". Un nastro continuo di vetro viene fatto passare lungo un nastro trasportatore, riscaldato in un forno e poi soffiato da ugelli dell' aria allineati con precisione attraverso i fori nel nastro trasportatore in stampi. Così le lampadine di vetro sono creati. Dopo che i bulbi sono stati soffiati e raffreddati, vengono tagliati fuori dalla macchina a nastro; una tipica macchina di questo tipo produce 50.000 lampadine all' ora. Il filamento e i relativi supporti sono assemblati su uno stelo di vetro, che viene fuso con il bulbo. L' aria viene pompata dalla lampadina e il tubo di evacuazione nella pressa dello stelo viene sigillato da una fiamma. La lampadina viene quindi inserita nella base della lampada e l' intero gruppo viene testato.
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doc-9239
Le lampade LED sono state considerate come il metodo di illuminazione ambientale più recente e migliore. Secondo l' Energy Saving Trust, le lampade LED consumano solo il 10% di potenza rispetto a una lampadina ad incandescenza standard, dove le lampade fluorescenti compatte utilizzano il 20% e le lampade alogene a risparmio energetico il 70%. La durata di vita è anche molto più lunga - fino a 50.000 ore. Un aspetto negativo è ancora il costo iniziale, che è superiore a quello delle lampade fluorescenti compatte.
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doc-7844
Il 13 dicembre 1904, Sándor Just ungherese e Franjo Hanaman croato ottennero un brevetto ungherese (numero di brevetto ungherese). 34541) per una lampada a incandescenza di tungsteno che è durata più a lungo e ha dato luce più luminosa del filamento di carbonio. Le lampade a filamento di tungsteno sono state commercializzate per la prima volta dalla società ungherese Tungsram nel 1904. Questo tipo è spesso chiamato Tungsram-bulbs in molti paesi europei. Riempire una lampadina con un gas inerte come argon o azoto ritarda l' evaporazione del filamento di tungsteno rispetto al suo funzionamento sotto vuoto. Ciò consente temperature più elevate e quindi una maggiore efficacia con minore riduzione della vita del filamento.
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doc-14113
Il cielo è di solito limpido sopra il deserto e la durata del sole è estremamente alta ovunque nel Sahara. La maggior parte del deserto gode di oltre 3.600 ore di sole splendente all' anno o più dell' 82% del tempo e un' ampia area nella parte orientale vive oltre 4.000 ore di sole luminoso all' anno o oltre il 91% del tempo, e i valori più alti sono molto vicini al valore massimo teorico. Un valore di 4.300 ore o il 98% del tempo sarebbe registrato nell' Alto Egitto (Aswan, Luxor) e nel deserto nubiano (Wadi Halfa). L' irradiazione solare diretta media annua è di circa 2.800 kWh/ (m2 anno) nel Grande Deserto. Il Sahara ha un enorme potenziale per la produzione di energia solare. La posizione costantemente alta del sole, l' umidità relativa estremamente bassa, la mancanza di vegetazione e le precipitazioni rendono il Grande Deserto la zona più calda del mondo, sempre più grande e certamente il posto più caldo della Terra durante l' estate in alcuni punti. La temperatura media elevata supera i 38 °C (100,4 °F) - 40 °C (104 °F) durante il mese più caldo quasi ovunque nel deserto, tranne in zone montagnose molto alte. La temperatura media più alta ufficialmente registrata era di 47 °C (116,6 °F) in una remota città desertica nel deserto algerino chiamata Bou Bernous con un' altitudine di 378 metri sul livello del mare. E' la più alta temperatura media registrata al mondo e solo la Death Valley, California, la rivale. Altri punti caldi dell' Algeria come Adrar, Timimoun, In Salah, Ouallene, Aoulef, Reggane, con un' altitudine compresa tra i 200 e i 400 metri sul livello del mare, raggiungono punte medie estive leggermente più basse intorno ai 46 °C (114,8 °F) nei mesi più caldi dell' anno. Salah, ben nota in Algeria per il suo calore estremo, ha una temperatura media elevata di 43,8 °C (110,8 °F), 46,4 °C (115,5 °F), 45,5 (113,9 °F). Inoltre, 41,9 °C (107,4 °F) in giugno, luglio, agosto e settembre. In realtà, nel Sahara ci sono anche zone più calde, ma si trovano in aree estremamente remote, specialmente a Azalai, nel nord del Mali. La maggior parte del deserto vive circa 3-5 mesi quando il livello medio massimo supera rigorosamente i 40 °C (104 °F). La parte centrale meridionale del deserto vive fino a 6 - 7 mesi quando la temperatura media elevata supera rigorosamente i 40 °C (104 °F), il che dimostra la costanza e la durata della stagione veramente calda nel Sahara. Ne sono un esempio Bilma, Niger e Faya-Largeau, Ciad. La temperatura media giornaliera media annua supera ovunque i 20 °C (68 °F) e può raggiungere i 30 °C (86 °F) nelle regioni più calde durante tutto l' anno. Tuttavia, la maggior parte del deserto ha un valore superiore a 25 °C (77 °F). Le temperature della sabbia e del terreno sono ancora più estreme. Durante il giorno, la temperatura della sabbia è estremamente elevata in quanto può raggiungere facilmente 80 °C (176 °F) o più. A Port Sudan è stata registrata una temperatura della sabbia di 83,5 °C (182,3 °F). Sono state registrate temperature del suolo di 72 °C (161,6 °F) nell' Adrar della Mauritania e un valore di 75 °C (167 °F) è stato misurato a Borkou, nel Ciad settentrionale. A causa della mancanza di copertura nuvolosa e dell' umidità molto bassa, il deserto di solito presenta elevate variazioni di temperatura diurna tra i giorni e le notti. Tuttavia, è un mito che le notti siano fredde dopo giorni estremamente caldi nel Sahara. L' intervallo medio di temperatura diurna è tipicamente compreso tra 13 °C (55,4 °F) e 20 °C (68 °F). I valori più bassi si trovano lungo le regioni costiere a causa dell' elevata umidità e sono spesso anche inferiori a 10 °C (50 °F), mentre i valori più alti si trovano nelle aree desertiche interne dove l' umidità è più bassa, soprattutto nel Sahara meridionale. Tuttavia, è vero che le notti d' inverno possono essere fredde in quanto possono cadere al punto di congelamento e anche sotto, soprattutto nelle zone ad alta quota.
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