Lanpara
Gaur egun argi egiteko erabiltzen diren prozesu nagusiak goritasuna eta lumineszentzia dira.
Goritasuna gorputz baten tenperatura igotzearen ondorioz argia sortzea da. Izan ere, goritasuna gorputz horren tenperaturari dagokion erradiazioaren zati ikusgaia da, erradiazio termikoa deritzona. Erradiazio termikoak funtsezko ezaugarri bat du, alegia, erradiazio-energia espektro ikusgaiaren uhin-luzera guztietan igortzen dela eta, horren ondorioz, goritasun-lanparen igorpen-espektroa jarraitua dela, hots, bere baitan kolore guztiak ditu.
Lumineszentzia, berriz, kanpoko eragile batek gorputz baten atomoak kitzikatzen dituenean gorputz horrek igortzen duen argi-erradiazioari lumineszentzia deritzo. Eragilea elektrizitatea bada, elektrolumineszentzia esaten zaio; erradiazioa bada, fotolumineszentzia (adibidez, fluoreszentzia eta fosforeszentzia); erreakzio kimikoek eragindakoa bada, kimiolumineszentzia; materialen marruskaduraz gertatzen bada, tribolumineszentzia; ipurtargien kasuan biolumineszentzia, eta abar. Erradiazio termikoan ez bezala, lumineszentzian uhin-luzera jakin batzuetako erradiazioa igortzen da, hau da, igorpen-espektroa ez da jarraitua. Lumineszentzian, eta, zehazki, elektrolumineszentzian, gehien erabiltzen diren argi-iturriak deskarga eta diodo argi-eroaleak edo LED diodoak dira.
LED diodoak (ingelesezko Lighting Emitting Diode-tik) egoera solidoan daude; material erdieroale baten junturan elektroiak eta hutsuneak berrantolatzen direnean sortzen da argia.
Lanparen portaera konparatu ahal izateko, hainbat magnitude erabili ohi dira. Hona hemen nagusiak:
Argi-errendimendua: lanparak igortzen duen argi-fluxuaren eta xurgatzen duen potentzia elektrikoaren arteko zatidura da. Lumen zati watt-etan adierazten da (lm/w).
Iraupena edo bizitza: argi-iturri bat ez-baliagarritzat jo ahal izan arte igarotako denbora, funtzionamendu-ordutan neurtua. Bi iraupen-mota har daitezke kontuan. Lehenik, batez besteko bizitza, hau da, lanparak funtzionatzeari utzi arte igarotzen den batez besteko denbora. Kontzeptu hau eskuarki goritasun-lanparetan erabiltzen da. Bestetik, bizitza baliagarria edo lanparak balio jakin bat baino txikiagoko argi-fluxua (eskuarki hasierakoaren % 80) igortzen hasi arte igarotzen dena. Kontzeptu hau deskarga-lanparetan erabiltzen da.
Kolore-tenperatura: argi-iturri bati buruz, kolore bereko argi-erradiazioa igorriko lukeen gorputz beltzaren tenperatura absolutua da. Unitatea Kelvin gradua (K) da. Lanparek ematen duten argiaren kolorea adierazteko modua da eta ez du lanpararen tenperatura adierazten. Beraz, argi-iturriaren kolore-itxurarekin du zerikusia. Erradiazio termikoz funtzionatzen duten lanparetan, tenperatura handiagoa den heinean, igorritako argiaren kolorea aldatu egiten da. Deskarga-lanparek modu berean lan egiten ez badute ere, duten kolore-itxura bai erlazionatzen da tonu berdina duen erreferentziazko argi-iturri batekin, eta kolore-tenperatura korrelatiboaz hitz egiten da. Kolore-tenperaturen eta kolore-itxuren arteko erlazioa honako hau da (parentesi arteko izenak hodi fluoreszenteetan erabiltzen dira):
Kolore-errendimendua:argi-iturri batek berak argiztatutako objektuen koloreak ikusteko eran duen eraginaren neurria da. Neurtu ahal izateko, lanpara patroiak erabiltzen dira erreferentziatzat, eskuarki lanpararen kolore-tenperatura bereko bat. 0tik 100erako indizea da, baina ez da portzentaje gisa ulertu behar. Kolore-errendimendua 85 izateak ez du esan nahi lanparak kolore guztien % 85 erreproduzitzen dituenik, baizik eta batzuk besteak baino hobeto erreproduzitzen dituela, eta emaitza guztira 85 dela.
Lanpara-motak
Erabilera berezietarako argi-iturriak alde batera utzita, barruko eta kanpoko argiztapenean erabiltzen diren lanparak honako hauek dira:
Goritasun-lanparak
Lehen lanpara elektrikoak izan ziren, 1879koak hain zuzen. Harizpi eroale batetik zehar korronte elektrikoa igarotzearen ondorioz egiten dute argi. Lanpara hauek kontsumitzen duten energiaren zati handi bat bero gisa disipatzen da, eta horrek argi-errendimendua oso txikia izatea dakar berekin (10-15 lm/W). Aldiz, espektro ikusgai osoko argia igortzen dute eta, ondorioz, erreprodukzio kromatikoa bikaina da.
Osagaiak wolframiozko (tungsteno ere esaten zaio) harizpi bat, hainbat formatako beirazko estalkia edo 'anpulua' (estandarra, esferikoa, kandela, globoa, etab.) eta eskuarki Edison haria duen zorroa dira. Lanpara nitrogenoarekin nahasitako gas geldo batez beteta egoten da (argon, kripton edo xenona).
goritasun-lanpara
Sareko edozein tentsiotan funtzionatzen dute, eta ez dute ekipo osagarririk behar, ez pizteko (berehalakoa da) ez funtzionatzeko. Dituzten erabilerak ia unibertsalak badira ere, duten energia-errendimendu txikiagatik ez dute argiztapen-instalazio handietarako balio. Batez ere, etxeko argiztapenean eta, neurri batean, saltokietako argiztapenean erabiltzen dira.
Dituzten erabilerak ia unibertsalak badira ere, energia-errendimendu txikia dute; hori dela eta, etxeko argiztapenerako duten erabilera mugatua da.
Egia esan, goritasun-lanparak jada iraganeko kontua dira. 2005/32/EE Europako direktibaren arabera, 2009tik aurrera goritasun-lanparak ezabatu egin behar dira apurka, eta horien ordez lanpara eraginkorragoak erabili behar dira. Gaur egun, Europako merkatuan ez da goritasun-lanpararik merkaturatzen, erabilera berezietarako erabiltzen diren lanpara islatzaileak izan ezik.
Halogeno-lanparak
Goritasun-lanparen barruko gasari konposatu halogenatu bat gehituta (iodoa edo bromoa) halogeno-lanparak lortzen dira. Gas halogenatua harizpitik askatutako wolframioarekin konbinatzen da lanpararen barne-horman, ondoren harizpiaren inguruan disoziatu egiten da eta wolframioa harizpira itzularazten du. 'Birziklatze' horrek ondorio bi ditu: berreskuratutako wolframioari esker harizpia birsortu egiten da, eta lanpararen barnealdeko horma garbitu egiten da. Azken batean, argi-igorpenaren balio-galera txikitu eta lanpararen bizitza luzatu egiten da.
Harizpiaren tenperatura goritasun-lanparan baino handiagoa da, eta argi-errendimendua ere bai (20 lm/W). Anpulua kuartzozkoa da, txikiagoa, eta harizpia luzetara jarrita egoten da. Anpulua agerian edo erabilera errazten duen beirazko beste estalki baten barruan egon daiteke (anpulu bikoitzeko lanparak dira).
Sareko tentsioan funtzionatzen dute edo, transformadoreen bidez, oso tentsio txikitan (12 edo 24 V). Berehala pizten dira eta, aurretik aipatutakoak salbu, ez dute bestelako ekipo osagarririk behar. Lanpara beroak dira, goritasun-lanparak baino zertxobait gutxiago, eta erreprodukzio kromatikoaren indize bikaina dute.
Ohiko goritasun-lanpararen aldean dituzten abantaila aipagarrienak hauek dira: gehiago irauten dute (2-4 bider gehiago, modeloaren arabera) eta txikiagoak dira, batez ere behe-tentsiokoak. Horrek proiekzio-bidezko argiztapena errazten du, eta barneen dekorazioan instalatu eta integratzeko aukera handitzen du. Hain zuzen ere, horrexegatik dute hain harrera ona saltokiak eta etxebizitzak argiztatzeko.
Goritasun-lanparen ordez, gaur egun horien antzeko anpulu batez inguratutako lanpara halogenoak merkaturatzen dira: estandarra, esferikoa, kandela, globo-formakoa, etab. Hartara, energia-kontsumoa % 30 inguru murriztea lortzea da.
LED lanparak
Lehenengo LED diodoa 1962. urtean garatu zuten. Geroztik, asko erabili izan da urrutiko aginteetan (infragorriak), pantailetan eta seinaleztapenean (zirkulazio-argietan). Hala ere, argiztapenean erabil daitezkeen LED diodoak nahiko berriak dira, eta badirudi eraginkortasun txikiagoko argi-iturriak ordezkatzeko irtenbideen artean etorkizunik oparoena dutenak direla, batez ere goritasun-lanparak eta lanpara halogenoak ordezkatzeko.
LED lanpara
LEDak diodo erdieroaleak dira; korronte elektrikoak zeharkatzean, argia igortzen dute. Erdieroalearen junturan elektroiak eta hutsuneak berrantolatzean, elektroiek hutsuneak betetzen dituzte, eta energia-maila handi batetik energia-maila txikiago eta egonkorrago batera igarotzen dira; hartara, askotan fotoi gisa igortzen den energia ematen dute. Egoera solidoko argia dela ere esaten da; izan ere, erradiazioa objektu solido batek igortzen du, ez gas batek goritasun-lanparetan eta intentsitate handiko deskarga-lanparetan gertatzen den bezala.
Igorritako erradiazioa infragorria, hainbat koloretako argi ikusgaia edo ultramorea izan daiteke, baina beti da monokromatikoa, uhin-luzera txip erdieroalean erabilitako materialaren konposizio kimikoaren araberakoa delako.
Erreprodukzio kromatiko oneko argia lortzeko, txip urdin edo ultramorea erabili ohi da, goritasun-lanparetako fosforo-geruzaren antzekoarekin.
LED lanparen argi-errendimendua 40 eta 70 lm/W bitartekoa da. Goritasun-lanparen ordez LED lanparak erabiliz gero, energia-kontsumoaren % 80 aurrez daiteke.
LED lanparek ez dute urtu daitekeen harizpirik; hori dela eta, 25.000 eta 45.000 ordu bitartean irauten dute. Gainera, apurka hondatzen dira.
Berehala pizten dira, keinadarik eta abiatze-tarterik gabe, eta ez dute beste ekiporik behar funtzionatzeko (lanparan bertan daude LED batek behar dituen osagai guztiak). Erraz erregulatzen dira, eta ez dute merkuriorik.
hodi fluoreszenteak
Lanpara fluoreszenteak behe-presioko merkurio-lurrunean gertatzen den deskarga elektrikoan oinarrituta daude. Deskarga honetan erradiazio ultramorea igortzen da batez ere eta, erradiazioak hodia barrutik estaltzen duen geruza jotzean, fluoreszentziaren fenomenoaren bidez argia sortzen da.
hodi fluoreszentea
Hodi fluoreszenteak beirazkoak eta zuzenak dira, eta luzera potentziaren arabera aldatzen da. Gaur egungo hodi fluoreszenteek 26 mm eta 16 mm-ko diametro estandarra dute; azken horiek dira eraginkorrenak eta merkurio gutxien dutenak
Hodi fluoreszenteak beirazkoak dira, zuzenak, eta luzera potentziaren arabera aldatzen da. Hasieran 38 mm-ko diametroa bazuten ere, egungo estandarra 26 mm-koa da, eta dagoeneko 16 mm-ko bertsio txikiagoa saltzen ari da, merkurio gutxiago duena. Muturretan, barrualdean, wolframiozko elektrodoak ditu, eta horien artean gertatzen da deskarga. Kanpoaldean konexiorako bi ziri ditu.
Hodia argon edo kriptonez eta merkurio-kantitate txiki batez beteta dago. Igortzen den argiaren ezaugarriak kantitate horren araberakoak dira. Hodiaren barruko horma estaltzen duten substantzia fluoreszenteak argi-igorpenaren zatirik handiena oinarrizko koloreen hiru bandatan gertatzeko aukeratuta daude: urdina, berdea eta gorria. Horregatik, trifosforo izenez ezagutzen dira.
Pizteko eta funtzionamendua egonkortzeko ekipo osagarriak behar dituzte. Lehenengorako ohikoena pitzarazgailua eta bigarrenerako ohiko erreaktantzia badira ere, balasto elektronikoak gero eta gehiago erabiltzen dira. Balastoek funtzio biak betetzen dituzte eta, gainera, maiztasun altuagoan lan egitean, hodien argi-errendimendua 100 lm/W-etik gora handitzea lortzen dute.
Kolore-sorta handia dago: beroa, ertaina eta hotza (azken honi “egun-argia” esaten zaio); eta kolore-erreprodukzio ugari ere, eskasetik oso onera, beharrizanaren arabera.
Iraupenari dagokionez, ekipo konbentzionalekin erabiltze-bizitza 12.000 ordu ingurukoa izaten da, eta, balasto elektronikoekin, 15.000 eta 17.000 ordu bitartekoa.
Kanpoko argiztapenean edo neurri handiko barruko muntaietan izan ezik, ia aplikazio guztietan erabiltzen dira. Batez ere eraikinetan eta industria-sektoreko eta hirugarren sektoreko aretoetan erabiltzen dira (merkataritza, bulego eta beste zerbitzu batzuetan), eskuarki argiztapen-maila handiak behar dituzten azalera handiak baitira.
Lanpara fluoreszente trinkoak
Neurri txikiagoak lortzearren hainbat modutan okertutako hodi estuak (10-15 mm) dituzten lanpara fluoreszenteak dira, edo lotura-zubien bidez konektatutako hainbat hodi dituztenak.
Badira balasto elektronikoa bertan duten eta Edison haridun zorroa duten lanparak, lanpara konpaktu integratu deritzenak; goritasun-lanparak ordezkatzeko sortuak dira, eta energia aurrezteko lanparak edo kontsumo txikiko lanparak esaten zaie.
Balastoa bertan ez duten lanparak ere badaude —konpaktu ez-integratuak—, zorro berezidunak, eta berariaz diseinatutako luminariak dituzte.
Balastoa bertan duten lanpara batzuek deskarga-hodia estaltzen duen kanpo-estalki bat dute; beiraz egina dago, eta goritasun-lanparen ohiko formak izan ditzake: bonbilla estandarra, kandela, globo-formakoa, islatzailea, etab.
Kolore-itxura beroa du, goritasun-lanparen antzekoa, nahiz eta tarteko tonua dutenak ere badauden. Erreprodukzio kromatikoaren indizea ona da (>80).
Batez besteko ohiko bizitza 8.000-10.000 ordu ingurukoa izaten da lanpara konpaktu integratuetan; kanpoko balasto elektronikoa darabiltenetan, hodi fluoreszenteen antzeko batez besteko bizitzak lortzen dira, eta 8.000-15.000 ordu inguruko bizitza baliagarria izaten dute.
Goritasun-lanparen aldean, energiaren aurrezpena % 80koa da, eta iraupena, berriz, 8 edo 10 bider handiagoa da. Horregatik, goritasun-lanparak ordezkatzen ari dira erabilpen-ordu askoko aplikazio guztietan, horrelakoek berehala lortzen baitute errentagarritasuna Etxeko argiztapenean ere erabiltzen hasi diren arren, oztopo ugariri aurre egin behar diote: ez dira berehala pizten eta handiagoak eta garestiagoak dira. Lanpara fluoreszente konpaktuak hainbat herrialdetako energia-aurrezpenerako kanpaina instituzionaletan erabili izan dira, herritarrek era horretako lanparak ezagutu eta goritasun-lanparen ordez erabil ditzaten.
Merkurio-lurrunezko lanparak
Izen hau goi-presioko merkurio-lurrunezko atmosfera duten deskarga-lanparei dagokie. Multzo honen barruan hiru lanpara-mota daude: merkurio-lurrunezkoak, argi nahasikoak eta metal-halogenurokoak.
Merkurio-lurrunezko lanparek kuartzozko deskarga-hodi bat dute, eta hor, erradiazio ikusgaiaz gain, erradiazio ultramore kantitate handia sortzen da. Erradiazio hori aprobetxatzeko, hain zuzen ere, lanparek arrautza- edo globo-itxurako estalkia dute, barnetik geruza fluoreszentez estalita. Lanpara hauei kolore zuzendukoak deritze.
goi-presioko merkurio-lurrunezko lanpara
Teknologia honekin lortutako argi-errendimendua 50 lm/W-ekoa da. Lanpara hauek sareko tentsioan jartzen dira martxan, baina pizte-denbora 3 eta 5 minutu artekoa da, goi-presioko lanpara gehienetan bezala. Kargaren egonkortasuna balasto induktibo (erreaktantzia) baten bidez lortzen da. Kolore-tenperatura tarteko itxurari dagokio, eta kolore-errendimendua eskasa da: modelo estandarretan 40 eta hobetuetan 60.
Urtetan argiztapen publikorako erabili dira batik bat, eta esparru horretan ezbairik gabe nagusi izan dira, sodio-lurrunezko lanparak agertu arte. Gaur egun, kanpo-argiztapenean erabiltzen dira (lehen baino gutxiago, hala ere) argiztapenaren bidez lekuak bereizteko, hala nola oinezkoentzako guneak, parkeak, lorategiak, etab.
Lanpara hauen aldaera bat argi nahasiko lanpara da, merkuriozko deskarga-hodi bat eta harizpi gori bat dituena. Emaitza berehala pizten den lanpara da (harizpiari esker), argi-errendimendua goritasunezkoarena baino handiagoa baina merkuriozkoarena baino txikiagoa eta kolore-errendimendu eskasa dituena.
Lanpara hauek erabiltze-ordu gutxiko eta kalitate-behar gutxiko erabilpenetan goritasunezkoen ordez erabiltzeko balio dute: biltegiak, sotoak, etab. Gaur egun ia ez dira erabiltzen, errendimendu handiagoa eta iraupen luzeagoa duten beste aukera batzuk daudelako, lanpara fluoreszente trinkoak adibidez.
Metal-halogenuroko lanparak
Merkurio-lurrunezko lanparen multzokoak badira ere, garapen komertzial handia izan dutelako nabarmendu egin behar dira, ohiko goritasun-lanparen aldean halogeno-lanparei gertatzen zaien antzera.
Deskarga-hodian gas halogenatu bat dago. Erabilitako teknologiaren arabera, horren konposizioa desberdina da. Osagaiak zein diren, espektro ikusgaiaren zein aldetako argia igortzen den aldatu egiten da. Horren bidez, argi-errendimendua eta kolore-errendimendua, batzuetan kontrajarriak direnak, hobetu egin daitezke. Hartara, kolorearen ezaugarrien kaltetan oso lanpara eraginkorrak lor daitezke, edo kolore-errendimendu handia eta neurriko errendimendua duten lanparak, baita alderdi biotan emaitza onargarriak dituzten lanparak ere.
Lanpara hauen artean hainbat mota daude. Potentzia handikoek hodi-formako anpulu argiak edo anpulu mate oboideak dituzte, optika desberdinak dituzten luminarietan instalazioa errazteko. Batez ere, barruko argiztapenak kalitatea ona behar duenean eta 5 metro baino gorago ezarri behar direnean erabiltzen dira: saltoki handietan, kirol-pabiloietan, telebistako estudioetan eta abarretan. Kanpoko argiztapenari dagokionez, lanpara hauek arruntak dira estadioetan, baita monumentu eta beste eraikin batzuetan ere, apaingarri gisa.
Argi-errendimendua, kolore-errendimendua eta lanpararen iraupena erabilitako teknologiaren araberakoak dira, neurri handi batean.
Potentzia txikiko lanparak (75 eta 150 W bitartekoak) asko erabiltzen dira argiztapen komertzialean, halogeno-lanparekin batera. Kasu honetan kolore-errendimendua da hobetu nahi dena, nahiz eta errendimenduan apur bat galdu. Oso txikiak dira eta, beraz, hainbat argiztatze-euskarritan erabil daitezke, batez ere proiektore eta islagailuetan, landatuetan zein azalekoetan.
Sodio-lurrunezko lanparak
Oinarrizko bi multzo daude: behe-presiokoak eta goi-presiokoak
Gaur egun lehenengoak dira energetikoki eraginkorrenak; 200 lm/W-era hel daitezke. Zoritxarrez, argia monokromatikoa da (horia) eta, beraz, oso gutxitan erabil daitezke. Herriko argietan, saio asko egin badira ere, ez dira nabarmendu. Hala ere, bideko argiztapenean, tuneletan eta autobide batzuetan egoten dira.
behe-presioko sodio-lurrunezko lanpara
Goi-presioko sodio-lurrunezko lanparak, oso kolore-ezaugarri mugatuak badituzte ere (kolore-errendimendua 25 da), herriko argietako estandar bihurtu dira merkuriozkoen kaltetan. Arrazoia argi-errendimendua da, praktikan merkuriozkoenaren bikoitza baita kasik. Gainera, sodiozko lanparen kolore-ezaugarriak oso hobetu dira, eta 65eko indizera heltzen diren modeloak ere badaude. Horregatik, barruko argiztapenerako ere erabiltzen dira, batez ere 5 metrotik gorako argiztapen industrialetan: fabrikazio-nabeetan, lantegietan eta biltegietan.
goi-presioko sodio-lurrunezko lanpara
Lanpara hauen osagaiak aluminio oxidozko hodi bat (deskargan sortzen diren tenperatura altuak jasateko gai dena) eta kanpoko hodi-formako anpulu argia edo anpulu mate oboidea dira (luminarien sistema optiko desberdinetara egokitu ahal izateko).
Erabiltze-bizitza 12.000 ordura hel daiteke, baina gaintentsioekiko sentikorrak dira. Izan ere, herriko argietan gero eta arruntagoa da tentsioa egonkortzeko gailuak ezartzea, lanparen iraupena luzatu eta trafiko gutxiago dagoenean argi-fluxua gutxituz (argiztapen murriztua) energia aurrezten dutelako.
Metal-halogenuroko lanparak bezala, sodiozkoak ere potentzia txikiko bertsiotan saltzen dira (80-100 W). Kolore-errendimendu ona dute, eta saltokien argiztapenean sartzeko ahaleginak egin dira. Hala ere, lanpara hauen argi-errendimendua asko murrizten da, eta orokorrean ez dira oso lehiakorrak halogenurozkoen aldean. Nolanahi ere, pentsatzekoa da teknologia hau garatu egingo dela.
Indukzio-lanparak
Hodi fluoreszenteak bezala, lanpara hau behe-presioko merkurio-lurrunez beteta dago, eta beirazko estalkia barnetik substantzia fluoreszente batez estalita dago. Ez du ez harizpirik ez elektrodorik. Maiztasun altuko sorgailu elektroniko baten bidez elikatzen den haril batek gasean merkurio-atomoak kitzikatzen dituen eremu magnetiko bat induzitzen du eta erradiazio ultramorea sortzen da, estalki fluoreszentearen bidez argi bihurtzen dena.
Elektrodorik ez izateak lanparen iraupena askoz handiagoa izatea dakar berekin. 60.000 ordu izateraino hel daiteke, eta hori da abantaila nagusia. Kolore-itxura beroa edo ertaina da, eta kolorearen erreprodukzio-indizea ona da, hodi fluoreszenteen adinakoa.
Oraingoz, lanparak aldatzea edo mantentzea oso zaila den instalazioetan erabiltzen da. Garatzeko aukera handiak eta etorkizun oparoa dituen teknologia berria da.
Jaime de Landa Amezua (Iberdrola)