Lâmpadas

Desde os primórdios da humanidade, há dezenas de milhares de anos, começou a ser desenvolvida a iluminação artificial, podemos assim dizer que se iniciou a tecnologia das lâmpadas e que continua a ser melhorada até os dias atuais.

Conheça o surgimento do primeiro sistema de iluminação datado, a seguir a criação da primeira lâmpada elétrica e sua evolução, mais algumas comparações entre os modelos: Incandescente, Fluorescente e LEDs (Light Emitting Diode ou Diodo Emissor de Luz). Convido-vos a acompanhar o artigo em busca de conhecimento e algumas curiosidades.

Tópicos do Artigo – Lâmpadas – História e Evolução:

1. História da iluminação até a Lâmpada
2. Primeira Lâmpada Elétrica
3. Lâmpada Fluorescente
4. Lâmpada de LED
5. Comparações

1 – História da iluminação até a Lâmpada

Fortes evidências foram encontradas ao longo do planeta, uma delas vêm das Cataratas de Kalambo, na Zâmbia, África, onde vários artefatos relacionados ao uso do fogo por humanos foram recuperados, incluindo troncos carbonizados, carvão, caules e plantas de grama carbonizada e implementos de madeira, que podem ter sido endurecidos pelo fogo. O local foi datado por meio de datação por radiocarbono entre 110.000 AC e 61.000 AC por meio de racemização de aminoácidos.

Evidências da primeira lâmpada remontam a 70.000 AC. As primeiras lâmpadas eram naturalmente muito primitivas, de estruturas muito simples. Os homens das cavernas costumavam queimar um musgo que ficava embebido com gordura animal que estava colocado dentro de uma concha ou rocha oca, servindo para iluminar a escuridão.

Mais tarde na história, os gregos evoluíram a lâmpada usando terracota como elemento para segurar a chama, mas em vez de gordura animal, os gregos começaram a usar pavios que lhes davam mais controle sobre a chama. As lâmpadas a óleo eram o método de iluminação mais difundido até o final do século 18.

Nos próximos tópicos acompanhe com detalhes a criação da primeira lâmpada elétrica e sua  evolução nos séculos 19 e 20.

No início do século 21, as lâmpadas elétricas incandescentes permaneceram a fonte mais comum de iluminação doméstica e foram usadas na maioria como lâmpadas portáteis. Elas eram baratas, confiáveis ​​e disponíveis quase que de imediato, mas eram ineficientes no uso de energia.

Na década de 1990, as lâmpadas fluorescentes compactas (CFLs-Compact Fluorescent Lamps) entraram no mercado.  Eram relativamente mais caras que as lâmpadas incandescentes, mas duravam cerca de oito vezes mais.

Nesta mesma década houve a invenção dos LEDs azuis, uma vez que os LEDs azuis podiam ser combinados com os LEDs vermelho e verde para produzir a  luz branca, permitindo a entrada da lâmpada LED no mercado doméstico.

As vendas de lâmpadas fluorescentes compactas caíram no início do século 21, à medida que as lâmpadas de LED se tornaram mais baratas. A acentuada diferença no consumo de energia entre as lâmpadas incandescentes e LED levou muitos países a banir ou eliminar gradualmente o uso de lâmpadas incandescentes e halógenas para reduzir suas emissões de gases de efeito estufa.

2 – Primeira Lâmpada Elétrica

Em 1802 Humphry Davy criou a primeira luz incandescente pela passagem de corrente através de um fino filamento de platina, escolhido porque o metal tinha um ponto de fusão extremamente alto, não sendo o suficientemente brilhante ao ponto de ser um produto prático, mas foi precedente a muitos esforços de outros inventores ao longo dos seguintes 77 anos, até Thomas Edison criar a primeira lâmpada incandescente comercialmente prática em 1879.

3 – Lâmpada Fluorescente

Os primeiros modelos da lâmpada fluorescente são provenientes provavelmente do dispositivo por Heinrich Geissler que obteve em 1856 um brilho azulado de um gás selado em um tubo, excitado com uma indução da bobina.

Em 1894, D. Moore McFarlane Moore criou uma lâmpada de gás comercial com intuito de competir com a lâmpada incandescente de seu antigo patrão Thomas Edison. Os gases utilizados foram azoto e dióxido de carbono que emitem luz branca e rosa, respectivamente, e teve sucesso moderado.

Em 1901, Peter Cooper Hewitt apresentou uma lâmpada com vapor de mercúrio, a luz emitida era um azul esverdeado, e portanto, imprópria para a maioria dos efeitos práticos. No entanto, estava muito próximo do design moderno. Esta luz tinha algumas aplicações no uso fotográfico, quando não havia preocupações com as cores, graças à sua eficiência muito maior do que as lâmpadas incandescentes.

Edmund Germer e seus colegas de trabalho propuseram em 1926 um aumento na pressão operacional dentro do tubo e o revestimento com pó fluorescente que converte luz ultravioleta emitidos através de um gás raro em uma luz branca mais uniforme. Germer é hoje reconhecido como o inventor da lâmpada fluorescente.

Mais tarde a General Electric comprou a patente da lâmpada fluorescente à Germer sob a direção de George Inman que trouxe uma ampla utilização comercial em 1938.

4 – Lâmpada de LED

29/08/2008

Estas Lâmpadas 3D (LEDs), substituem as lâmpadas incandescentes atuais, possuem vários modelos de encaixe (por exemplo, parafuso 26 mm, base Edison) e um design que maximiza a iluminação. Com um gasto de apenas 3,6 watts – 4,32 watts, os LEDs chegam até aos 11 anos de vida ou um funcionamento de até 50000 horas para os LEDs brancos.

30/07/2022 – Informação Atualizada

As lâmpadas de LED requerem um circuito de driver de LED eletrônico para operar a partir de linhas de energia elétrica, e as perdas deste circuito significam que a eficiência da lâmpada é menor do que a eficiência dos chips de LED que ela usa. O circuito do driver pode exigir recursos especiais para ser compatível com os dimmers de lâmpada destinados ao uso em lâmpadas incandescentes. Geralmente a forma de onda atual contém alguma distorção, dependendo da tecnologia das luminárias.

Algumas lâmpadas LED são substitutas para lâmpadas incandescentes ou fluorescentes. As lâmpadas LED podem usar vários pacotes de LED para melhor dispersão de luz, dissipação de calor e custo geral. O texto na embalagem da lâmpada LED de varejo pode mostrar a saída de luz em lúmen, o consumo de energia em watts, a temperatura de cor em Kelvin ou uma descrição de cor como “branco quente”, “branco frio” ou “luz do dia”, a faixa de temperatura de operação , e às vezes a potência equivalente de uma lâmpada incandescente fornecendo a mesma saída em lúmen.

5 – Comparações

Para fazer o cálculo da luminosidade (lumens) podemos usar o exemplo uma lâmpada incandescente de 100W produz cerca de 1.600 lúmens, para uma eficiência de 1.600 / 100 = 16 lúmens por watt  (Lm/W).

Curiosidades: uma vela gera 14 lumens, o pôr-do-sol 400 e o sol em seu ponto mais forte cerca de 100.000 lumens.

Lâmpadas Incandescente

• Uma lâmpada incandescente tradicional tem uma eficiência entre 10 e 17 lumens por watt.
• Vida útil:  1000 horas

Lâmpadas de Halogéneo

• Evolução das Lâmpadas Incandescentes com um composto halógeno (iodo ou bromo). Eficiência luminosa com cerca de 68 lumens por watt.
• Vida útil média: 2500 horas

Lâmpadas Fluorescente Normal

• A eficácia luminosa típica dos sistemas de iluminação fluorescente é de 50 a 100 lúmens por watt.
• Vida útil média: 12000 horas

Lâmpadas Fluorescente Compacta

• E também geram uma economia de 80% (lâmpada de 15 W fluorescente comparada a uma lâmpada incandescente de 60 W).
• Vida útil média: 10000 horas

Lâmpadas de LED

• As lâmpadas LED mais eficientes comercialmente disponíveis têm eficiências de 200 lúmens por watt.
• Vida útil média: 50000 a 100000 horas

Conclusão

O ser humano na sua busca de iluminar a escuridão, fez vários experimentos desde uma simples tocha de madeira até sua última evolução na data deste artigo, a lâmpada de LED.

A longa batalha contra a noite é marcada por grandes invenções em luzes artificiais. Algumas simples e básicas, outras sofisticadas e complicadas, todas nos levaram de encontro às lâmpadas que temos hoje, não tendo mais que considerar a escuridão como nossa inimiga. Espero que tenha encontrado aqui informações úteis e curiosas sobre as lâmpadas.

Não deixe de ler a versão mais recente em complemento a este artigo: Lâmpadas Elétricas – História e Progressão das Lâmpadas Incandescente ao LED .

 

Fontes de Consulta:

• Linha do Tempo das Lâmpadas
• Lâmpada a Óleo
• Lâmpadas Incandescentes
• Lâmpadas Fluorescente
• Lâmpadas de LED

Dados e Fontes revistas em 30/07/2022

• As ligações de 2008 com informações dos fabricantes que estavam quebradas foram removidas e atualizadas com informações contidas no wikipedia.