Hõõglamp

Valgustite tüübid | 20. apr. 2020

Hõõglambid on soojuskiirgurid: kinnises lambikolvis paneb elektrivool hõõguma volframtraa- dist spiraali. Lisaks soojusele tekib ka valgus, ehkki selleks muundub ainult 5… 10% võimsu­sest.

Ajalugu

Esimese süsiniitlambi, kaasaegse hõõglambi prototüübi, valmistas 1854. a. USAs Saksa emigrant H. Goebel. Hiljem täiustasid seda mitmed leidurid, praktilist rakendust leidis aga Thomas Aiva Edisoni (USA) lamp. GE loeb Edisoni lambi sünnipäevaks 21. ok­toobrit 1879, sel päeval sai Th. A. Edison lambi tööeaks laboris 40 tundi. Leidur ise pakkus välja kuupäeva 31.12.1879, kui uusaasta vastuvõtul korraldati tema lampidega valgusetendus. Edisoni lambis oli hõõgniidiks söest bambuskiud, hiljem pressitud süsiniit. Valgusviljakus oli algul 1,7 lm/W, hiljem tõusis väärtuseni 4 lm/W.

Sajandivahetusel alustati katseid kõrge sulamistemperatuuriga metallniitidega. 1902. aastal valmistas C. Auer von Welsbach osmiumtraadist hõõglambi, mis andis 5,3 lm/W. Kahjuks on osmiumi vastupidavus mehaanilisele löögile nõrk ja edasist kasutamist see metall ei leidnud, kuigi teatud lootusi talle pandi.

Katsetati ka teisi kõrge sulamistemperatuuriga metalle: plaatinat, molübdeeni, tsirkooniu- mi, tantaali (1905 Siemens-Halske tantaallamp, 6 lm/W). Nimetatuist on osmium ja plaatina väärismetallid. Kõige sobivamaks osutus volfram (Lodõgini patent 1895. aastast), mis ainsana vastas hõõgniidile esitatavatele nõuetele:

• kõrge sulamistemperatuur
• vähene aatomite auramine töö ajal
• mehaaniline tugevus.

Völframi sulamistemperatuur on 3600 °C, töötemperatuur 2500…2900 °C, valgusviljakus kuni umbes 20 lm/W. Esimesed volfiramlambid ilmusid 1903. a. ja olid sirge niidiga; spiraalniidiga lamp valmistati 1912. a., topeltspiraaliga – 1934. a. Tööea pikendamise eesmärgil kasutas kolvi täiteks inertgaasi esimesena J. Langmuir 1913. a. (USA, GE uurimislabori direktor, Nobeli preemia 1932).

Kaasaegsed hõõglampid

Tänapäeval on lihtne „pirn” kõrgtehnoloogiline toode. Enne pakendamist tuleb näiteks päris tavalisel hõõglambil läbida 28 kontrollpunkti. Hõõglampe iseloomustavad järgmised suurused:

• nimipinge 12 V (kohtvalgustus) kuni 230 V (üldvalgustus)
• nimivõimsus 0,1 kuni 2000 W (üldkasutatavad lambid), kuni 20 kW (prožektorilambid).

Valmistatud on ka 50-kW (Jaapanis) ja 100-kW lamp (USAs). Need on üksikeksemplarid, mis on tehtud kas näituse tarbeks (Osaka) või juubeliks (Edison), sest nii võimsatel lampide puudub turg. GE on valmistanud volframniidiga Edisoni süsiniitlambi analoogi, mida rek-
laamitakse kui igavest. Selle lambi hõõgniidi temperatuur on tõepoolest nii madal, et tema „surma” käesolev põlvkond arvatavasti ei näe.

Hõõglampide teoreetiliselt maksimaalne võimalik valgusviljakus on 50 lm/W, laboris on saadud 40 lm/W. Üldotstarbeliste lampide valgusviljakus on keskmiselt 20 lm/W, keskmine tööiga 1000 tundi.

Lampide omadused olenevad pingest. Pingest kõige rohkem valgusvoog ja tööiga. Niidi temperatuuri tõstmisel kasvavad valgusvoog ja tööviljakus, kuid kõrgemal temperatuuril aurustub hõõgniidi mateijal kiiremini. Hõõgniit peeneneb ja lõpuks katkeb. Sellega on lambi tööiga lõpulejõudnud. Lamp tuhmub tööea lõpus, kui osa hõõgniidi volframist on eraldunud ja sadestunud kolvi sisepinnale.

Hõõglampide eelised

• madal ostuhind
• kasutamise lihtsus
• suur valik lampe ja valgusteid, mis oma töös ei vaja elektronsüüdet ega reguleerimist
• hetkeline süttimine
• valgustugevuse jaotuse (suunaja ulatuse) lihtne reguleeritavus
• hea värviesitus
• meeldivat tooni valgus
• kergesti kättesaadav.

Hõõglampide puudused

• valgusallikana ebaökonoomne
• lühike tööiga
• tulikuum pind
• ilma vaijuta pimestab
• kardab põrutusi
• kardab ülepinget.

Kasulik teada

Veel on hõõglambi kohta kasulik teada, et ühesuguse võimsusega matt ja klaar lamp an­navad ühepalju valgust, seepärast tuleb alati kasutada mattlampi, kui ei ole mingit eri põhjust kasutada klaari. Matt pind hajutab valgust ega pimesta. Klaar lamp sobib valgustitesse, kus reflektor on kujundatud klaari lambi valgust peegeldama, ja suurtesse kroonlühtritesse ereda valguse saamiseks.

Kui hõõglamp ei pea lubatud tööeani vastu, võib põhjusi olla mitu.

1. Ülepinge. Näiteks 220-V lamp peab 230-V võrgus vastu ainult 500 tundi.
2. Lamp on valgusti (pesa) jaoks liiga võimas või vale tüüpi, seetõttu ta kuumeneb üle ja kulub kiiremini.
3. Vibratsiooni või löökide tulemusena katkeb hõõgniit.
4. Defektne kaup. Tuleks osta lampe, mis vastavad kvaliteedinormidele (vt. firmade loetelu peatüki algul).

Hõõglambis ei ole põlevaid ega plahvatavaid osi. Külmas lambis on väike alarõhk, kuuma lambi siserõhk vastab välisrõhule. Seega mingit „lööklainet” lambi purunedes ei saa tekkida, s.t. lamp ei plahvata.

Kui lamp sisselülitamisel sähvatas ja kustus kohe, siis on lambi sisse tunginud õhk. Sel juhul põleb hõõgniit sisselülitamisel ära. Tehase tehnilises kontrollis ei ole sellist leket alati võimalik avastada.

Äravisatud hõõglamp ei ole keskkonnaohtlik, kuid pakub huvi mateijalide (klaasi, volframi, nikli, soklimetalli jne) taaskasutuse seisukohalt. Vanad või purunenud lambid kõrvaldatakse nagu muudki olemjäätmed.

Hõõglampide sokli tähises tuleneb täht E sokli leiutaja Edisoni nimest: E 10, E 14, E 27… Number näitab keerme läbimõõtu millimeetrites. Bajonettsokli tähiseks on B, number näitab niisamuti sokli läbimõõtu.