Будущее ламп накаливания

Несмотря на появление более современных и энергоэффективных технологий, они до сих пор используются во многих приложениях благодаря своему теплому свечению и способности передавать настоящие цвета окружающего мира.

Принцип работы основан на нагревании тонкой вольфрамовой нити внутри стеклянного баллона, из которого откачан воздух или заполнен инертным газом, до температуры, при которой нить начинает излучать свет. Этот процесс, известный как термическое излучение, делает лампу накаливания очень простой в производстве и использовании, но не самым эффективным источником света. Большая часть потребляемой энергии (около 90%) выделяется в виде тепла, а не света, что делает эти лампы менее предпочтительными с точки зрения энергосбережения.

Однако это тепло способствует обогреву помещения, тем самым либо снижая потребность в отоплении, либо увеличивая потребность в охлаждении. Общая экономия энергии при переходе на более эффективное освещение зависит от климата. В теплом климате эффективное освещение имеет дополнительный энергосберегающий эффект за счет уменьшения необходимого количества охлаждения. В холодном климате повышенная потребность в тепловой энергии может компенсировать часть сэкономленной энергии освещения.

Энергоэффективность и экологичность

В Российской Федерации с 1.01.2011 года запрещено изготовление, а также реализация ламп накаливании, которые имеют мощность, превышающую 100 Ватт и выше.А, к примеру, в Бразилии с конца июня 2016 года полностью запрещены лампы накаливания. В США запрет на все лампы накаливания вступил в силу 1 августа 2023 года. Компактные люминесцентные лампы там также будут запрещены, поскольку они менее эффективны и содержат токсичную ртуть.
По оценкам Министерства энергетики, эти правила сэкономят американским потребителям около 3 миллиардов долларов на счетах за коммунальные услуги, а также прогнозируют, что они также сократят выбросы углерода, вызывающие потепление планеты, на 222 миллиона метрических тонн в течение следующих 30 лет.

Применение

Несмотря на эти недостатки, лампы накаливания по-прежнему используются в специализированных приложениях, где важно воспроизведение цвета или не требуется высокая энергоэффективность. Например, они могут использоваться в декоративных целях, для создания уютной и теплой атмосферы в ресторанах и кафе, а также в некоторых типах профессионального освещения, где критически важно точное воспроизведение цветов.

Будущее ламп накаливания

Пытаясь переработать потраченную впустую энергию лампочек, команда создала вторичную структуру вокруг нити накаливания. Структура, изготовленная из специально разработанного фотонного кристалла, улавливает инфракрасную энергию и пропускает видимый свет.
Кристалл позволяет лампочке улавливать собственное тепло. Желаемые видимые длины волн проходят сквозь материал и выходят из лампы, но инфракрасные длины волн отражаются, как будто от зеркала. Затем они возвращаются к нити, добавляя больше тепла, которое затем преобразуется в больше света. Поскольку наружу выходит только видимый свет, тепло продолжает отражаться обратно к нити, пока, наконец, не превратится в видимый свет.
Эффективность такой новой лампы в три раза выше, чем у стандартной. Команда считает, что они могли бы повысить эффективность лампы до 40%. Если им это удастся, они смогут превзойти эффективность светодиодов.

Заключение

Лампы накаливания оставили неизгладимый след в истории освещения, став символом инноваций и развития технологий. Их простота, теплота излучаемого света и точность воспроизведения цветов делают их незаменимыми в определенных условиях использования. В то же время, развитие и внедрение более современных и эффективных источников света подчеркивает важность баланса между энергосбережением, экологичностью и функциональностью в современном мире.