Тази публикация в блога изследва как осветителните технологии са се развили, за да станат по-интелигентни и по-ефективни, от крушки с нажежаема жичка до флуоресцентни лампи, светодиоди и интелигентно осветление.
Осветителните тела, които използват електрическа енергия, непрекъснато се усъвършенстват от изобретяването на крушката с нажежаема жичка, като се фокусират върху повишаване на светлинната ефективност и удължаване на живота на осветителните тела. Светлинната ефективност се отнася до съотношението на консумираната електрическа енергия, която се преобразува в светлина. Тук светлината се отнася до видимата светлина, вид електромагнитна вълна, разположена между инфрачервената и ултравиолетовата светлина. Съвременните осветителни тела се развиват в по-ефективна и екологична посока, като се осъществяват различни технологични иновации.
Нажежаемата крушка има проста структура: нишка, поставена в кръгла стъклена колба, пълна с инертен газ. Когато към нишката се приложи напрежение, нагрятата нишка излъчва част от енергията си под формата на електромагнитни вълни. Дължината на вълната на тези електромагнитни вълни образува непрекъснат спектър, като светлината съставлява около 10%, а останалата част е инфрачервено лъчение под формата на топлина. По-голямата част от енергията, подавана към крушката, се излъчва като топлина, което води до много ниска светлинна ефективност. Освен това, нишката се нагрява до високи температури, което я прави склонна към счупване и води до кратък живот на крушката. Увеличаването на напрежението, приложено към крушката, повишава температурата на нишката, увеличавайки дела на излъчваната светлина, но съкращавайки живота ѝ. Поради тези проблеми, нажежаемите крушки постепенно се заменят с други високоефективни осветителни устройства.
Флуоресцентните лампи се състоят от цилиндрична стъклена тръба, съдържаща живак и инертен газ, с нишки, прикрепени в двата края. Когато термоелектроните, излъчвани от нишката, се сблъскат с живачни частици, се генерира ултравиолетова светлина. Тази ултравиолетова светлина удря флуоресцентния материал, покрит от вътрешната страна на тръбата, преобразувайки го във видима светлина. Цветът на тази светлина варира в зависимост от вида на флуоресцентния материал, а ефективността на преобразуване на ултравиолетовата във видима светлина също се различава, което влияе върху общата светлинна ефективност на лампата. Тъй като флуоресцентните лампи не получават светлина директно от нишката, те могат да работят при по-ниски температури на нагряване. Това им позволява да произвеждат същата яркост като крушките с нажежаема жичка, като същевременно консумират около 30% по-малко енергия. Те също така излъчват по-малко инфрачервено лъчение от крушките с нажежаема жичка и имат живот приблизително 5 до 6 пъти по-дълъг. Флуоресцентните лампи обаче съдържат и живак, което представлява опасност за околната среда и безопасността при изхвърляне.
Светодиодите (LED) се изработват чрез свързване на два вида полупроводници: p-тип и n-тип. Когато се приложи напрежение, между двата полупроводника възниква постоянна разлика в напрежението. В този момент електроните, движещи се между тях, излъчват светлина, равна на енергията на тази разлика в напрежението. Необходимото напрежение и количеството излъчена енергия варират в зависимост от съединенията, образуващи двата съединени полупроводника. Дължината на вълната на излъчената светлина се определя от това енергийно ниво, което кара светлината от светодиода да изглежда като един цвят. LED осветлението е много популярно поради ниската си консумация на енергия, дългия живот и способността да осигурява светлина в голямо разнообразие от цветове.
За да се използват светодиодите като светоизлъчващи елементи за осветление, те трябва да могат да излъчват светлина в целия видим спектър. Поради това върху светоизлъчващото тяло се нанася флуоресцентен материал, който произвежда монохроматична светлина, позволявайки излъчване на светлина, подобно на това на флуоресцентните лампи. Тъй като обаче светодиодите нямат нагревателен елемент като нажежаема жичка, те имат по-дълъг живот и по-ниски загуби на енергия в сравнение с флуоресцентните лампи. Благодарение на напредъка в LED технологията, те вече са се превърнали в основни осветителни тела, заместващи крушките с нажежаема жичка и флуоресцентните лампи, и се използват в различни приложения.
Еволюцията на осветителните тела, използващи електрическа енергия, продължава и наскоро се появиха интелигентни осветителни системи, които допълнително подобряват ефективността и удобството на осветителните тела. Интелигентното осветление използва IoT технология, за да позволи на потребителите да управляват осветлението дистанционно и максимизира икономията на енергия чрез автоматизирани функции за регулиране на осветлението. Тези технологични постижения не само повишават ефективността на осветителните тела, но и значително допринасят за подобряване на качеството на живот на потребителите.
