Αυτή η ανάρτηση ιστολογίου εξερευνά πώς η τεχνολογία φωτισμού έχει εξελιχθεί ώστε να γίνει πιο έξυπνη και αποδοτική, από λαμπτήρες πυρακτώσεως έως λαμπτήρες φθορισμού, LED και έξυπνο φωτισμό.
Τα φωτιστικά που χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια βελτιώνονται συνεχώς από την εφεύρεση του λαμπτήρα πυρακτώσεως, εστιάζοντας στην αύξηση της φωτεινής απόδοσης και στην παράταση της διάρκειας ζωής των φωτιστικών. Η φωτεινή απόδοση αναφέρεται στην αναλογία της καταναλισκόμενης ηλεκτρικής ενέργειας που μετατρέπεται σε φως. Εδώ, το φως αναφέρεται στο ορατό φως, έναν τύπο ηλεκτρομαγνητικού κύματος που βρίσκεται μεταξύ της υπέρυθρης και της υπεριώδους ακτινοβολίας. Τα σύγχρονα φωτιστικά αναπτύσσονται προς μια πιο αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον κατεύθυνση, με διάφορες τεχνολογικές καινοτομίες να λαμβάνουν χώρα.
Η λάμπα πυρακτώσεως έχει μια απλή δομή: ένα νήμα τοποθετημένο μέσα σε μια στρογγυλεμένη γυάλινη λάμπα γεμάτη με ένα αδρανές αέριο. Όταν εφαρμόζεται τάση στο νήμα, το θερμαινόμενο νήμα εκπέμπει μέρος της ενέργειάς του με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Το μήκος κύματος αυτών των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σχηματίζει ένα συνεχές φάσμα, με το φως να αποτελεί περίπου το 10% και το υπόλοιπο να είναι υπέρυθρη ακτινοβολία με τη μορφή θερμότητας. Το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος που παρέχεται στη λάμπα εκπέμπεται ως θερμότητα, με αποτέλεσμα πολύ χαμηλή φωτεινή απόδοση. Επιπλέον, το νήμα θερμαίνεται σε υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας το επιρρεπές σε θραύση και οδηγώντας σε σύντομη διάρκεια ζωής της λάμπας. Η αύξηση της τάσης που εφαρμόζεται στη λάμπα αυξάνει τη θερμοκρασία του νήματος, αυξάνοντας το ποσοστό του εκπεμπόμενου φωτός, αλλά μειώνοντας τη διάρκεια ζωής της. Λόγω αυτών των προβλημάτων, οι λαμπτήρες πυρακτώσεως αντικαθίστανται σταδιακά από άλλες συσκευές φωτισμού υψηλής απόδοσης.
Οι λαμπτήρες φθορισμού αποτελούνται από έναν κυλινδρικό γυάλινο σωλήνα που περιέχει υδράργυρο και ένα αδρανές αέριο, με νήματα προσαρτημένα και στα δύο άκρα. Όταν τα θερμοηλεκτρόνια που εκπέμπονται από το νήμα συγκρούονται με σωματίδια υδραργύρου, παράγεται υπεριώδες φως. Αυτό το υπεριώδες φως προσκρούει στο φθορίζον υλικό που είναι επικαλυμμένο στο εσωτερικό του σωλήνα, μετατρέποντάς το σε ορατό φως. Το χρώμα αυτού του φωτός ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του φθορίζοντος υλικού και η απόδοση μετατροπής του υπεριώδους σε ορατό φως διαφέρει επίσης, επηρεάζοντας τη συνολική φωτεινή απόδοση του λαμπτήρα. Δεδομένου ότι οι λαμπτήρες φθορισμού δεν λαμβάνουν φως απευθείας από το νήμα, μπορούν να λειτουργούν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες θέρμανσης. Αυτό τους επιτρέπει να παράγουν την ίδια φωτεινότητα με τους λαμπτήρες πυρακτώσεως, καταναλώνοντας περίπου 30% λιγότερη ενέργεια. Εκπέμπουν επίσης λιγότερη υπέρυθρη ακτινοβολία από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως και έχουν διάρκεια ζωής περίπου 5 έως 6 φορές μεγαλύτερη. Ωστόσο, οι λαμπτήρες φθορισμού περιέχουν επίσης υδράργυρο, γεγονός που δημιουργεί περιβαλλοντικές ανησυχίες και ζητήματα ασφάλειας κατά την απόρριψη.
Οι δίοδοι εκπομπής φωτός (LED) κατασκευάζονται με την ένωση δύο τύπων ημιαγωγών: τύπου p και τύπου n. Όταν εφαρμόζεται τάση, δημιουργείται μια σταθερή διαφορά τάσης μεταξύ των δύο ημιαγωγών. Σε αυτό το σημείο, τα ηλεκτρόνια που κινούνται μεταξύ τους εκπέμπουν φως ίσο με την ενέργεια αυτής της διαφοράς τάσης. Η απαιτούμενη τάση και η ποσότητα της εκπεμπόμενης ενέργειας ποικίλλουν ανάλογα με τις ενώσεις που σχηματίζουν τους δύο συνδεδεμένους ημιαγωγούς. Το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός καθορίζεται από αυτό το επίπεδο ενέργειας, με αποτέλεσμα το φως από το LED να εμφανίζεται ως ένα μόνο χρώμα. Ο φωτισμός LED είναι ιδιαίτερα δημοφιλής λόγω της χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, της μεγάλης διάρκειας ζωής και της ικανότητάς του να παρέχει φως σε μια μεγάλη ποικιλία χρωμάτων.
Για να χρησιμοποιηθούν οι λυχνίες LED ως στοιχεία εκπομπής φωτός για φωτισμό, πρέπει να είναι ικανές να εκπέμπουν φως σε ολόκληρο το ορατό φάσμα. Επομένως, ένα φθορίζον υλικό εφαρμόζεται στο σώμα εκπομπής φωτός που παράγει μονοχρωματικό φως, επιτρέποντας εκπομπή φωτός παρόμοια με τους λαμπτήρες φθορισμού. Ωστόσο, επειδή οι λυχνίες LED δεν διαθέτουν θερμαντικό στοιχείο όπως ένα νήμα, έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και χαμηλότερη απώλεια ενέργειας σε σύγκριση με τους λαμπτήρες φθορισμού. Λόγω των εξελίξεων στην τεχνολογία LED, έχουν πλέον γίνει τα κύρια φωτιστικά που αντικαθιστούν τους λαμπτήρες πυρακτώσεως και τους λαμπτήρες φθορισμού και χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές.
Η εξέλιξη των φωτιστικών που χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια συνεχίζεται και πρόσφατα έχουν εμφανιστεί έξυπνα συστήματα φωτισμού, ενισχύοντας περαιτέρω την αποδοτικότητα και την ευκολία των φωτιστικών. Ο έξυπνος φωτισμός χρησιμοποιεί την τεχνολογία IoT για να επιτρέπει στους χρήστες να ελέγχουν τον φωτισμό από απόσταση και μεγιστοποιεί την εξοικονόμηση ενέργειας μέσω αυτοματοποιημένων λειτουργιών ρύθμισης φωτισμού. Αυτές οι τεχνολογικές εξελίξεις όχι μόνο αυξάνουν την αποδοτικότητα των φωτιστικών, αλλά συμβάλλουν επίσης σημαντικά στη βελτίωση της ποιότητας ζωής των χρηστών.
