BECURI INCANDESCENTE

O casă, oricât de somptuoasă ar fi și oricât de inspirat ar fi mobilată, are nevoie de lumina potrivită pentru a fi pusă în valoare. Multă vreme, becul incandescent era singura opțiune pentru iluminatul locuinței. Şi, până nu demult, părea să fie încă varianta cea mai bună. Dar mai sunt clasicele becuri cu filament o opțiune pentru casa ta? Iată tot ce trebuie să știi despre becul incandescent, dar și despre alte tipuri de becuri, ca să poți alege cea mai bună lumină pentru căminul tău.

Ce este becul incandescent?

Becul incandescent este o lampă simplă, cu incandescență, ce produce lumină prin trecerea curentului electric printr-un filament. Este alcătuit dintr-un soclu și un balon de sticlă vidat sau umplut cu un gaz inert, în interiorul căruia este amplasat filamentul. Filamentul incandescent este protejat de oxidare de către balonul de sticlă.

Cum a apărut becul incandescent

Deşi mulţi cred că Thomas Edison a inventat becul cu incandescenţă în 1879, în realitate el doar l-a perfecţionat. Adevăratul părinte al becului este Humphrey Davis. În anul 1800, savantul englez a reușit să aprindă o bucată de carbon după ce a conectat-o, prin două fire, la o baterie. Carbonul s-a aprins și a produs lumină. Șase decenii mai târziu, un alt cercetător, Joseph Swan, avea să introducă arcul de carbon într-un recipient de sticlă şi să creeze astfel un bec asemănător cu cel pe care îl știm astăzi. Problema era că becul, așa cum l-a realizat Swan, se ardea foarte repede. Thomas Edison a rezolvat însă această problemă. După mai multe experimente, a reușit să obțină becul cu filament, care funcționa peste o mie de ore fără să se ardă.

Din ce este alcătuit becul incandescent?

Becul incandescent are o alcătuire foarte simplă. Este compus dintr-un balon de sticlă umplut cu un gaz inert, din fire de contact, legate la filamentul din tungsten. Rolul firelor este de a asigura circuitul curentului electric în interiorul clopotului. Becul mai are o montură de sticlă pe care sunt prinse cele două tije şi un soclu filetat, pe care se înșurubează becul.
1.Balon de sticlă

2.Gaz inert la joasă presiune (sau vid)

3.Filament de tungsten

4.Fir de contact

5.Suport de sârmă

6.Montură de sticlă

7.Contactul lateral

8.Soclul filetat

9.Izolație

10.Contact electric

Cum funcționează becul incandescent?

Becul cu incandescență generează lumină datorită efectului Joule, efect prin care electronii în mișcare determină filamentul să producă lumină și căldură. Deplasarea electronilor în filament este atât de lentă, încât nu poate fi observată cu ochiul liber. Mai exact, se deplasează cu o viteză de 0,0023 de centimetri pe secundă, potrivit unui calcul făcut, în 1996, de cercetătorul și inginerul american William Beaty. Cu toate că electronii se mișcă încet, energia electrică transmisă de aceștia se deplasează cu viteza luminii. Tocmai de aceea becul se aprinde pe loc atunci când apăsăm pe întrerupător.

Datorită frecării dintre electroni și atomii din filament energia electronilor este transferată către atomi. Acea energie determină electronii de pe stratul superior să urce pe nivele și mai înalte de energie. Atomii respectivi se spune că sunt, în această etapă, excitați. Cum nu aceasta este starea naturală a atomilor, electronii vor coborî înapoi pe nivelurile de energie fundamentală și vor emite căldură și lumină. Cu alte cuvinte, lumina și căldura dintr-un bec nu sunt generate direct de electronii în mișcare, ci de atomii din filament care revin la starea fundamentală după ce au fost excitați.

Mişcarea electronilor produce o radiaţie electromagnetică de diferite frecvenţe. Unele frecvenţe sunt din categoria undelor infraroşii, ceea ce înseamnă căldură. Prin urmare, în filament, temperatura se ridică la valori foarte mari, ce pot depăși 2500 de grade Celsius.

Temperatura foarte ridicată duce, în timp, la epuizarea tungstenului, materialul din care este alcătuit filamentul. Cu toate că tungstenul rezistă la temperaturi ridicate vreme îndelungată, în timp se subţiază şi se rupe, adică becul se arde.

De altfel, cea mai mare parte a energiei disipate de becul incandescent se face sub formă de căldură, și nu de lumină. Tocmai din acest motiv, becul incandescent nu a excelat niciodată prin eficiență. Astfel, cele mai bune becuri incandescente au o intensitate luminoasă de circa 35 de lumeni per watt, în timp ce un bec fluorescent urcă spre 80 de lumeni per watt.
Becurile incandescente, interzise în Europa
Becurile incandescente clasice nu mai sunt însă o opțiune pentru casele noastre, după ce au fost interzise în pe întreg continentul. Uniunea Europeană a interzis mai întâi vânzarea becurilor incandescente cu putere mai mare de 75 de wați, în 2010. Pentru ca, din 2013, să le interzică și pe cele de 100 de wați.

Motivul acestei decizii ţine de reducerea consumului de energie electrică. Comisia Europeană a apreciat că, prin înlocuirea becurilor clasice cu filament cu becuri economice, se va face o economie de 39 TWh în fiecare an (mai mult de jumătate din consumul anual al României).

În locul becului clasic, au fost promovate apoi becurile fluorescente compacte, cunoscute sub mai multe denumiri: becuri CFL (Compact fluorescent lamp), becuri economice şi chiar becuri „eco".

Legislaţia Uniunii Europene le permite însă marilor magazine să vândă în continuare și becuri incandescente. Singura condiție este ca pe ambalaj să se precizeze că sunt destinate uzului industrial. Supermarketurile au scos de mult din rafturi clasicele becuri cu filament. Cu toate acestea, ele pot fi cumpărate încă de pe internet sau din magazinele de accesorii electrice, la preţuri mai mici decât alte tipuri de becuri.
Care sunt alternativele la becul incandescent
Odată ce becul clasic a fost dat deoparte, piața a fost invadată de mult mai tinerele sale rude: becurile fluorescente, cu halogen sau LED.
Becul cu halogen nu este altceva decât varianta modernă și mult îmbunătățită a becului incandescent. Seamnă cu strămoșul său prin faptul că, în ambele cazuri, lumina este produsă prin încălzirea unui filament de tungsten. Acest metal de culoare gri, care se mai numește Wolfram, este întrebuințat pe scară largă la fabricarea filamentelor pentru becurile electrice, pentru că este un bun conductor electric. În plus, rezistă bine la temperaturi ridicate, ceea ce conferă becului o viață mai lungă.

Totodată, becul cu halogen funcţionează după acelaşi principiu ca becul incandescent. Ceea ce le deosebește este compoziţia bulbului, precum şi amestecul de gaze din interior. În cazul becului cu halogen, acesta conţine şi halogen, de unde îi vine și denumirea. Mai exact, în cazul becurilor cu halogen, bulbul nu mai este făcut din sticlă, ci dintr-un cuarț ce suportă mult mai bine căldura. Astfel, filamentul poate ajunge la o temperatură mai mare fără să se ardă.

De aici derivă și alte avantaje ale becurilor cu halogen. Acestea sunt cu 20% mai luminoase decât cele incandescente. În plus, au o durată de viață de cinci ori mai mare decât un bec clasic. Mai precis, îți pot lumina casa până la 5.000 de ore.
Becul fluorescent este și el superior becului incandescent, surclasându-l la mai multe capitole. În primul rând, becurile fluorescente au un consum mai scăzut de energie, adică cu până la 80% mai puțin decât becurile clasice. Totodată, au o durată de viață mult mai mare decât un bec incandescent. Dacă becul clasic rezista circa 1000 de ore, un bec fluorescent rezistă între 5.000 și 15.000 de ore.

Principiul de funcționare al unui bec fluorescent este asemănător cu acela folosit la tuburile de neon. Diferenţa constă în faptul că starterul care se foloseşte la neonul clasic a fost înlocuit cu circuite electronice mici. Astfel a fost posibilă realizarea unor becuri fluorescente de mici dimensiuni, care nu mai necesită un spațiu mare pentru a fi amplasate.

Mai exact, este vorba despre un tub fluorescent (tub ce conţine gaz prin care se produce o descărcare electrică cu scopul de a produce lumină) care emite lumină, al cărui tub este miniaturizat, pliat în două, trei sau patru sau răsucit şi dotat cu un soclu.

Acest tub oferă o lumină estompată și ternă. Pereții tubului sunt acoperiți cu un praf fluorescent, care se luminează la trecerea curentului. Neoanele sunt potrivite pentru încăperi ce nu necesită o lumină puternică: debara, hol sau terasă.
Becul LED este considerat de mulţi ca fiind tehnologia viitorului în materie de iluminare.

LED-ul (Light Emitting Diode) este, mai exact, o diodă electroluminiscentă, ce permite obţinerea de lumină cu un randament foarte bun. Adică mare parte din energia LED-ului va fi convertită în lumină, și nu în căldură, ca în cazul becului incandescent. Becurile LED nu conţin mercur, nici vapori de sodiu, de aceea sunt și ecologice.

Iluminarea cu becuri LED a fost introdusă în anii 1960, iar acestea și-au găsit, încet-încet, locul pe piață, în ciuda prețurilor destul de ridicate. Le-a recomandat puterea redusă pe care o consumă și durata de viață foarte mare, de 50.000 de ore.

Multă vreme, LED-urile au fost disponibile doar în culori galben, portocaliu și roșu. În anii 1990, au apărut pe piață și LED-urile de culoare albastră, cyan și violet.

Abia câțiva ani mai târziu a fost descoperit și LED-ul alb. Atunci a și fost introdus în iluminarea caselor.

Spre deosebire de celelalte becuri, LED-urile nu au filament. Ele sunt dispozitive electronice care produc lumină atunci când sunt străbătute de un curent electric. Utilizate frecvent în industria de automobile și în aviație, LED-urile consumă puțină energie, rezistă la temperaturi extreme și nu degajă căldură. Prețul unui LED pornește de la 12 lei.
Pe piață mai există și două tipuri de becuri speciale: becuri ionizante și becuri cu luminoterapie.

Becurile ionizante purifică aerul din încăpere în timp ce revarsă lumină. Iar becurile de luminoterapie emit, asemeni becurilor cu halogen, o lumină apropiată de cea naturală.
În concluzie, becul incandescent nu mai este o opțiune pentru iluminatul locuinței. Nostalgicii becului clasic mai au însă posibilitatea să-l achiziționeze de pe internet. Dacă becurile moderne nu i-au convins, își pot cumpăra un bec incandescent la un preț mediu de 2,50 lei.
Surse foto: upload.wikimedia.org