Zanino Temaluce Spa

Nello spazio delimitato dal bulbo, che si trova a temperature
comprese tra 1700 K e 500 K, pertanto a una certa distanza dal filamento (che raggiunge i 3000 K), le sostanze alogene si combinano con il vapore di tungsteno proveniente dal filamento dando origine agli alogenuri di tungsteno, che sono gas trasparenti e non hanno l'attitudine a fissarsi sulla faccia del bulbo. Trasportati dai moti convettivi interni, gli alogenuri tendono a tomare nello spazio vicino al filamento, a temperatura superiore a 1700 K. Poiché gli alogenuri di tungsteno sono composti stabili solo entro l'intervallo di temperature indicato (1700 - 500), avviene la dissociazione: il tungsteno ritorna libero e si deposita casualmente sul filamento mentre il gas alogeno si rende disponibile per un nuovo ciclo rigenerativo. Uno dei risultati del ciclo è che la tensione parziale del vapore di tungsteno intorno al filamento si mantiene su valori prossimi a quelli della tensione del vapore saturo. Ciò inibisce notevolmente il fenomeno della sublimazione. Il tungsteno libero si deposita sul filamento dal quale ciclicamente si separa. Ogni volta, ovviamente, non ritorna esattamente nel punto dal quale si è volatilizzato, ma si depone casualmente. Il filamento perciò non si rigenera mai integralmente ed è sempre soggetto a logoramenti localizzati, là dove il tungsteno, durante tutti i cicli di vita della lampada, non torna mai a depositarsi. Il ciclo degli alogeni necessita di un regime termico stazionario, con differenze di temperature costanti tra il filamento e la parete del bulbo, che sono gli estremi del campo termico che deve permanere all'interno della lampada.
Con la temperatura dei gas introdotti si eleva anche la pressione da essi esercitata sulle pareti del bulbo. A differenza delle normali lampade ad incandescenza, le lampade alogene hanno un bulbo in pressione con pareti ad alta temperatura. Pressione e temperatura elevate hanno imposto rispettivamente la riduzione delle sue dimensioni e l'adozione di un materiale in grado di offrire adeguati margini di resistenza meccanica e termica. Attualmente le principali case produttrici sono orientate sul vetro borosilicato, impropriamente detto 'quarzo", materiale trasparente alle radiazioni visibili, alle radiazioni infrarosse e a quelle ultraviolette, capace di resistere fino a temperature dell'ordine dei 1200 K - 1300 K.
Le prestazioni fornite dalle sorgenti a ciclo di alogeni sono sotto molteplici aspetti nettamente superiori a quelle delle tradizionali incandescenti. Per alcuni tipi l'efficienza luminosa raggiunge i 25 lm/W e la durata media il valore massimo di 4000 ore. La temperatura di colore è di 2900 K-3200 K e la resa cromatica ottima.
Conviene operare una classificazione di massima delle sorgenti a ciclo di alogeni sulla base della tensione di alimentazione, sia perché le caratteristiche costruttive sono diverse, come in parte le prestazioni, sia perché l'alimentazione a bassissima tensione richiede di corredare l'impianto elettrico con un trasformatore.
Sono in produzione lampade a ciclo di alogeni alimentate a 230 V con attacchi di vario tipo. Hanno ampia diffusione le tubolari a doppio attacco (sigla R7s-15) di varia lunghezza e potenza; di dimensioni contenute si adattano ad essere inserite in apparecchi del genere a riflettore diffondente, con emissione a fascio di inedia apertura. Per ragioni di sicurezza si impone sempre l'uso del vetro frontale di protezione, meglio se in grado di assorbire le pur modeste radiazioni ultraviolette. Il filamento, infatti, tende a deteriorarsi nonostante il ciclo rigenerativo degli alogeni. Nell'attimo della rottura del filamento è possibile che si inneschi l'arco elettrico tra i due monconi spezzati, supportato dalle piccole dosi di ossigeno presenti nel bulbo, data l'impossibilità di ottenere il vuoto completo nel processo di fabbricazione della lampada e a causa delle piccole infiltrazioni nella regione dell'attacco. L'arco si forma repentinamente, prima che intervenga l'azione protettiva di fusibili o di interruttori automatici. La scarica di corrente che ne deriva porta il bulbo della lampada a temperature e a pressioni interne talmente elevate da procurarne l'esplosione. A questo punto, se l'apparecchio in cui è inserita la sorgente non è fornito di un idoneo vetro protettivo, o altro elemento che funga da schermatura, i minuscoli frammenti di quarzo ad alta temperatura prodotti dall'esplosione sono scagliati con violenza all'esterno.
Oltre alle recenti normative in materia, sono le stesse case produttrici che prescrivono, nelle avvertenze per l'uso allegate alla confezione del prodotto, l'adozione della schermatura.
Miglioramenti in termini di efficienza luminosa sono stati conseguiti recentemente con un nuovo modello di lampada ad alogeni tubolare a doppio attacco. La novità riguarda il bulbo tubolare costruito in quarzo addittivato con ceno. Questo materiale ha la proprietà di riflettere una parte delle radiazioni infrarosse prodotte dal filamento di tungsteno. Le radiazioni IR riflesse contribuiscono a mantenere il filamento al regime termico di funzionamento consentendo un risparmio di energia elettrica.
Il risparmio di energia è quantificabile in circa il 25% rispetto al consumo di una normale lampada ad alogeni. La lampada riduce altresì l'emissione termica verso l'ambiente circostante nella misura del 30% rispetto all'emissione di una normale lampada ad alogeni.
Le potenze attualmente disponibili sono 250 W e 400 W.
Le rispettive efficienze sono 22 lm/W e 23,7 lmIW. Al confronto le normali lampade ad alogeni hanno le seguenti efficienze:

 

200W    l6lmIW
    300W    16,6lmIW
  500W    19lmIW
 2000W    221mIW

 

Nella gamma delle lampade ad alogeni alimentate a 230 V, viene prodotto il tipo fornito di attacco a vite E27, concepito per essere sostituito alla tradizionale lampada ad incandescenza. Rispetto alla lampada tubolare, questo modello offre indubbiamente più garanzie per quanto concerne la sicurezza d'uso. Possiede infatti un doppio involucro trasparente: il primo, al quarzo di piccole dimensioni, contenente il filamento con gli alogeni, il secondo esterno in vetro duro (al borosilicato) con funzioni protettive, a temperatura inferiore. Tra i due involucri è ricavato il vuoto. La protezione del bulbo che contiene il filamento e i gas alogeni in pressione impedisce che delle sostanze grasse si depositino all'esterno, sulla superficie di quarzo. E' sufficiente il contatto delle dita o anche il corpo di un insetto attirato dalla luce per determinare una piccola zona di fragilità del bulbo. In questa zona. infatti, la temperatura di fusione del quarzo diminuisce e il bulbo tende a perdere la capacità di resistere alla pressione interna dei gas.
Le lampade a ciclo di alogeni rappresentano la moderna evoluzione delle tradizionali lampade ad incandescenza, dalle quali si distinguono per un'emissione luminosa di particolare pregio: la luce prodotta è brillante, chiara, vivace, più vicina, come tonalità, a quella del sole, in grado di esaltare tutte le gamme e le sfumature cromatiche.
E' sempre possibile regolare il flusso luminoso.
Rispetto al tipo ad incandescenza la loro durata è superiore e i consumi sono inferiori, a parità di flusso luminoso emesso.
Il bulbo è in vetro al quarzo chiaro, il filamento di tungsteno è mantenuto nella giusta posizione da concavità distribuite lungo la faccia interna del vetro al quarzo. La lampada incorpora un fusibile che apre il circuito di alimentazione in caso di arco di scarica, arco che può verificarsi alla rottura del filamento. Viene così eliminata l'eventualità di pericolosi sovracorrenti (con conseguente esplosione della lampada).
Le potenze disponibili vanno da 60 W a 2000 W, mentre l'efficienza luminosa varia da 16,5 lmIW a 24,2 lmIW (in funzione della potenza), vale a dire più del 20% dell'efficienza delle normali lampade ad incandescenza.
La durata media è di 2000 ore. La temperatura di colore è di 2900 K - 3000 K, l'indice di resa dei colori Ra è pari a 100. La sostituzione delle lampade ad alogeni alle tradizionali lampade a incandescenza offre dunque i vantaggi di avere luce di elevata qualità, consumi leggermente ridotti, durata di vita doppia.
Le lampade ad alogeni con attacco a vite trovano molteplici impieghi grazie agli attacchi E27 o E14 comuni alla maggioranza delle lampade ad incandescenza. Possono perciò essere sostituite molto facilmente senza intervenire in alcun modo sull'impianto elettrico di alimentazione. Funzionano a 230 V con potenza variabile da 60W fino a 150W ed efficienza da 8,3 lm/W a 17 lm/W, superiore di circa il 15% a quella delle lampade ad incandescenza.
Il fusibile di sicurezza è incorporato. La posizione di funzionamento è universale.

 

 

Si producono attualmente lampade ad alogeni derivate dalle note PAR (acronimo di Parabolic Aluminized Reflector) ad incandescenza, perfettamente intercambiabili con queste: offrono luce convogliata in fasci con apertura di 100 (spot) oppure di 300 (flood). La minima potenza disponibile è di soli 40 W (PAR 16 con attacco a vite E 14), la massima 100 W (PAR 38 con attacco a vite E27). Le PAR ad alogeni offrono una buona uniformità nella distribuzione del flusso luminoso all'interno del cono luminoso, prerogativa che consente di illuminare senza striature o disomogeneità nell'alone luminoso proiettato.

Il bulbo in vetro pressato è composto da due parti: la coppa riflettente parabolica rivestita sulla faccia interna con polveri di alluminio e il vetro rifrattore frontale. Questo vetro può essere composto da elementi prismatici lenticolari (versione flood con apertura di 300) o da elementi rifrangenti concentranti (versione spot con apertura di 100). La durata è di 2500 ore, due volte e mezzo quella delle incandescenti. Si producono lampade ad alogeni con ottica incorporata in versioni per alimentazione a 12 V e a 24 V (bassissima tensione) con potenze disponibili di 20 W, 35 W, 50 W, 75 W, 100 W, bulbo in vetro di quarzo chiaro, perfettamente trasparente, o smerigliato per un effetto luminoso più soffuso. L'efficienza luminosa dei modelli alimentati a bassissima tensione è di norma maggiore dell'efficienza delle lampade ad alogeni alimentate a bassa tensione. La coppa riflettente saldata al bulbo in quarzo è costruita in alluminio o in vetro dicroico (il 60% dell'irraggiamento termico viene disperso verso il retro della lampada) a superficie interna multisfaccettata con sistema computerizzato per varie ampiezze del fascio (100°, 24°, 38°, 60°). In alcuni modelli il bulbo funge da barriera alle radiazioni ultraviolette. In taluni modelli, ai fini della sicurezza d'uso, il bulbo in quarzo è protetto da un vetro frontale con trattamento antiriflesso sulle due facce. Questo trattamento conferisce al vetro un'elevata capacità di trasmettere la luce. Il vetro frontale semplifica notevolmente la manutenzione perché preserva sia il bulbo che l'ottica dall'aggressione della polvere e in genere delle sostanze inquinanti. Può fungere, inoltre, anch'esso da barriera anti-UV. L'evoluzione tecnologica ha portato recentemente a vari perfezionamenti del prodotto riguardanti in particolare:

- la sicurezza di impiego;
- la protezione

degli oggetti illuminati contro le radiazioni UV. Per quanto attiene alla sicurezza, la Norma europea EN 60598-1 prescrive che gli apparecchi usati per illuminare ambienti interni che sono equipaggiati con lampade ad alogeni a doppio attacco (bassa tensione) debbano essere dotati di un vetro di protezione che contrasti gli effetti nocivi di un'eventuale esplosione delle sorgenti. La variante A1 della Norma, entrata in vigore dal I gennaio 1996, estende questo provvedimento protettivo a tutela della sicurezza a tutti gli apparecchi forniti di lampade a ciclo di alogeni, anche i tipi alimentati a bassissima tensione con le seguenti eccezioni:

lampade alimentate a bassa tensione con:

La pressione di una normale lampada ad alogeni è:

La pressurizzazione ha la funzione di prolungare la vita della lampada contrastando la volatilizzazione degli atomi di tungsteno del filamento. A causa dell'alta pressione e della forma del bulbo, il ciclo degli alogeni avviene in presenza di forti moti convettivi che provocano un deposito disomogeneo del tungsteno favorendo nel tempo il logoramento del filamento. Nelle lampade ad alogeni a bassa pressione di nuova produzione ha luogo una lenta diffusione degli atomi di tungsteno. Il calore è trasportato regolarmente e uniformemente per effetto della differenza di temperatura tra l'interno e l'esterno della lampada. Il tungsteno volatizza e gli alogeni si muovono in una sorta di circuito di vapore intorno al filamento consentendo al tungsteno di depositarsi in modo uniforme sul filamento. La pressione è portata ai valori di:
- I bar a lampada spenta;
- 2,5 bar a lampada in funzione.

Uno speciale tipo di quarzo è in grado di filtrare un'elevata quantità di UV indesiderati. Il bulbo realizzato con questo tipo di quarzo funge da completa barriera alle radiazioni UV-C (100-280 nm) e UV-B (280-315 nm), mentre le UV-A (3 15-380 nm) sono filtrate con una riduzione del 50%. Le emissioni UV delle nuove lampade ad alogeni sono conformi ai limiti stabiliti a livello internazionale che assicurano contro l'insorgenza di eritemi (scottature solari) e di congiuntiviti. I modelli recenti a bassissima tensione sono costruiti disponendo il filamento secondo la direzione assiale, cioè longitudinalmente e non trasversalmente al bulbo della lampada rispetto ai piedini dell'attacco. Questo orientamento offre notevoli vantaggi specialmente nell'uso della lampada in accoppiamento con una coppa riflettente. In primo luogo la disposizione longitudinale, a differenza della trasversale, riduce la quantità di luce che, investendo la zona dell'attacco della lampada, si disperde inevitabilmente in calore (in particolare calore prodotto sui piedini dell'attacco). Considerando poi la lampada collocata nell'ottica, il filamento trasversale eroga luce a forte intensità verso la bocca di emissione, cioè direttamente nell'ambiente, provocando abbagliamento diretto e riflesso nonché una forte disuniformità di intensità tra la direzione assiale e le altre direzioni di emissione.

Questo non accade quando il filamento è disposto secondo la direzione assiale: meno luce viene emessa verso la bocca di emissione. Le massime intensità si hanno per le direzioni trasversali, là dove i raggi incontrano le pareti riflettenti dell'ottica, la qual cosa dà la possibilità di ripartire con maggior equilibrio in termini quantitativi le intensità del fascio prodotto. Si sfrutta maggiormente il riflettore in quanto le massime emissioni si registrano per angoli compresi tra 60° e 120°. Inoltre occorre considerare che la disposizione longitudinale permette di avere il filamento in coincidenza con l'asse di simmetria del riflettore: ogni scostamento dal fuoco del corpo emittente produce raggi riflessi convergenti o divergenti rispetto all'asse.
Con la disposizione trasversale le parti del filamento che non sono collocate nel fuoco sono fuori dall'asse di simmetria del riflettore e i raggi riflessi attraversano solo alcune regioni del solido fotometrico creando marcate disuniformità nel fascio proiettato.