Ovaj blog post istražuje kako je tehnologija rasvjete napredovala te postala pametnija i učinkovitija, od žarulja sa žarnom niti do fluorescentnih svjetala, LED dioda i pametne rasvjete.
Rasvjetna tijela koja koriste električnu energiju kontinuirano su se poboljšavala od izuma žarulje sa žarnom niti, s naglaskom na povećanje svjetlosne učinkovitosti i produljenje vijeka trajanja rasvjetnih tijela. Svjetlosna učinkovitost odnosi se na omjer potrošene električne energije koja se pretvara u svjetlost. Ovdje se svjetlost odnosi na vidljivu svjetlost, vrstu elektromagnetskog vala koji se nalazi između infracrvene i ultraljubičaste svjetlosti. Moderna rasvjetna tijela razvijaju se u učinkovitijem i ekološki prihvatljivijem smjeru, uz razne tehnološke inovacije.
Žarulja sa žarnom niti ima jednostavnu strukturu: nit smještena unutar okruglog staklenog balona ispunjenog inertnim plinom. Kada se na nit primijeni napon, zagrijana nit emitira dio svoje energije u obliku elektromagnetskih valova. Valna duljina tih elektromagnetskih valova tvori kontinuirani spektar, pri čemu svjetlost čini oko 10%, a ostatak je infracrveno zračenje u obliku topline. Većina energije koja se dovodi do žarulje emitira se kao toplina, što rezultira vrlo niskom svjetlosnom učinkovitošću. Nadalje, nit se zagrijava na visoke temperature, što je čini sklonom pucanju i dovodi do kratkog vijeka trajanja žarulje. Povećanje napona primijenjenog na žarulju povećava temperaturu niti, povećavajući udio emitirane svjetlosti, ali skraćujući vijek trajanja. Zbog tih problema, žarulje sa žarnom niti postupno se zamjenjuju drugim visokoučinkovitim rasvjetnim uređajima.
Fluorescentne žarulje sastoje se od cilindrične staklene cijevi koja sadrži živu i inertni plin, s nitima pričvršćenima na oba kraja. Kada se termoelektroni emitirani iz niti sudare s česticama žive, nastaje ultraljubičasto svjetlo. Ovo ultraljubičasto svjetlo udara u fluorescentni materijal obložen s unutarnje strane cijevi, pretvarajući ga u vidljivu svjetlost. Boja ovog svjetla varira ovisno o vrsti fluorescentnog materijala, a učinkovitost pretvorbe ultraljubičastog u vidljivu svjetlost također se razlikuje, što utječe na ukupnu svjetlosnu učinkovitost žarulje. Budući da fluorescentne žarulje ne dobivaju svjetlost izravno iz niti, mogu raditi na nižim temperaturama zagrijavanja. To im omogućuje da proizvode istu svjetlinu kao žarulje sa žarnom niti, a troše oko 30% manje energije. Također emitiraju manje infracrvenog zračenja od žarulja sa žarnom niti i imaju vijek trajanja otprilike 5 do 6 puta dulji. Međutim, fluorescentne žarulje također sadrže živu, što predstavlja ekološku zabrinutost i sigurnosne probleme tijekom odlaganja.
Svjetleće diode (LED) izrađuju se spajanjem dvije vrste poluvodiča: p-tipa i n-tipa. Kada se primijeni napon, između dva poluvodiča nastaje konstantna razlika napona. U tom trenutku, elektroni koji se kreću između njih emitiraju svjetlost jednaku energiji te razlike napona. Potreban napon i količina emitirane energije variraju ovisno o spojevima koji tvore dva spojena poluvodiča. Valna duljina emitirane svjetlosti određena je ovom energetskom razinom, zbog čega svjetlost LED-a izgleda kao jedna boja. LED rasvjeta je vrlo popularna zbog niske potrošnje energije, dugog vijeka trajanja i sposobnosti davanja svjetlosti u širokom rasponu boja.
Da bi se LED diode koristile kao elementi za emitiranje svjetlosti za osvjetljenje, moraju biti sposobne emitirati svjetlost u cijelom vidljivom spektru. Stoga se na tijelo koje emitira svjetlost nanosi fluorescentni materijal koji proizvodi monokromatsku svjetlost, omogućujući emisiju svjetlosti sličnu fluorescentnim lampama. Međutim, budući da LED diode nemaju grijaći element poput žarne niti, imaju dulji vijek trajanja i manji gubitak energije u usporedbi s fluorescentnim lampama. Zbog napretka u LED tehnologiji, sada su postale primarna rasvjetna tijela koja zamjenjuju žarulje sa žarnom niti i fluorescentne lampe te se koriste u raznim primjenama.
Evolucija rasvjetnih tijela koja koriste električnu energiju se nastavlja, a nedavno su se pojavili pametni sustavi rasvjete koji dodatno poboljšavaju učinkovitost i praktičnost rasvjetnih tijela. Pametna rasvjeta koristi IoT tehnologiju kako bi korisnicima omogućila daljinsko upravljanje rasvjetom i maksimizirala uštedu energije putem automatiziranih funkcija podešavanja rasvjete. Ovi tehnološki napredci ne samo da povećavaju učinkovitost rasvjetnih tijela, već i značajno doprinose poboljšanju kvalitete života korisnika.
