Una introducción a la historia de la iluminación.
La aparición de las luces nos ilumina el camino a seguir, se despide de la oscuridad y hace que la noche sea más cómoda, bella y segura. En el mundo de las lámparas y la luz, tras una mejora continua, las lámparas se han convertido en una combinación perfecta entre ciencia y arte.
La iluminación ha experimentado el proceso de evolución desde el fuego, pasando por el petróleo hasta la electricidad.
Las herramientas de iluminación han sufrido innumerables cambios, desde linternas, velas y lámparas de queroseno hasta lámparas incandescentes y fluorescentes, pasando por una amplia variedad de lámparas de iluminación, lámparas de bajo consumo, lámparas decorativas, lámparas de paisaje, lámparas de calefacción. y lámparas de navegación, luces indicadoras, luces de señalización, luces nocturnas, luces de planos, luces de desinfección, luces de plantación.
La historia del desarrollo de las lámparas es un testimonio de la historia de la civilización humana y de la historia de la búsqueda de la luz. Hay muchas historias interesantes en la historia del desarrollo de las lámparas. La Casa de las Lámparas le llevará por este corredor histórico en orden inverso.
Desde el nacimiento del primer diodo semiconductor emisor de luz del mundo en la década de 1960, la iluminación LED ha sido aclamada como la luz de esperanza en la historia de la iluminación humana debido a su larga vida, ahorro de energía y colores intensos. , seguridad y protección del medio ambiente.
La historia del desarrollo de los diodos emisores de luz LED;
En 1907, Henry Joseph Wheel observó por primera vez la electroluminiscencia en un trozo de carburo de silicio.
En 1936, Gee Destiau informó sobre la luminiscencia del polvo de sulfuro de zinc.
Con la aplicación y el reconocimiento generalizado de la corriente eléctrica, finalmente apareció el término "electroluminiscencia".
En 1955, Rubin Bronstein de Radio Corporation of America descubrió la radiación infrarroja del arseniuro de galio (GaAs) y otras aleaciones semiconductoras.
En 1962, un laboratorio conjunto de GE, Monsanto e IBM desarrolló un compuesto semiconductor de fosfuro de arseniuro de galio (GaAsP) que emite luz roja a 655 nm. Desde entonces, los diodos emisores de luz han entrado en el desarrollo comercial. proceso.
En 1965, Monsanto y Hewlett-Packard lanzaron LED rojos comerciales hechos de material GaAsP. En aquel momento, la eficiencia de esta luz LED era de aproximadamente 0,1 lúmenes por vatio.
En 1968 se produjo un gran avance en la investigación y el desarrollo de lámparas LED. La eficiencia de los dispositivos GaAsP alcanza 1 lumen/vatio mediante un proceso de dopaje con nitrógeno, y las lámparas LED de bajo consumo pueden emitir luz roja, naranja y amarilla.
En 1971, se lanzaron los chips LED verdes GaP con la misma eficiencia y los LED comenzaron a utilizarse ampliamente en aplicaciones de tecnología de visualización de texto y digitales.
El avance tecnológico de principios de los años 80 fue el desarrollo del LED AlGaAs, que emite luz roja con una eficiencia luminosa de 10 lúmenes por vatio.
Las luces LED se han utilizado en equipos CHMSL y de divulgación de información al aire libre.
La tecnología AlInGaP se desarrolló en 1990 y puede proporcionar el mejor rendimiento de los dispositivos rojos, más de 10 veces mejor que el rendimiento del dispositivo GaAsP estándar en ese momento.
En 1994, el científico japonés Shuji Nakamura desarrolló el primer LED azul sobre un sustrato de InGaN (nitrógeno de indio y galio), iniciando un auge de investigación y desarrollo en lámparas LED basadas en GaN. La aparición de la luz azul hace posible el LED blanco.
A finales de la década de 1990, se desarrollaron lámparas LED blancas que utilizaban luz azul para excitar fósforos YAG, pero los colores eran desiguales, la vida útil era corta y el precio alto.
Con el continuo avance de la tecnología, los LED blancos se han desarrollado muy rápidamente después de entrar en el siglo XXI. La eficiencia luminosa de las lámparas LED blancas de bajo consumo aumenta cada vez más rápido, superando con creces a las lámparas incandescentes y acercándose a las lámparas fluorescentes. Otros avances en la tecnología de materiales, el tamaño de los chips y la tecnología de forma han aumentado decenas de veces el flujo luminoso de las luces LED comerciales.
Los LED que alguna vez emitieron una luz tenue anunciaron la llegada de una nueva era de luces LED.
La aparición de la electricidad ha supuesto un salto en la productividad humana, y la aparición de las lámparas incandescentes también ha creado la historia del uso de la iluminación eléctrica por parte de la humanidad.
Se cree generalmente que la lámpara incandescente fue inventada por el estadounidense Thomas Edison. De hecho, muchos otros contribuyeron a la invención de la luz eléctrica antes que Edison.
En 1801, el químico británico David electrificó un alambre de platino para hacerlo brillar.
En 1818, también inventó la vela eléctrica, que utilizaba un arco eléctrico entre dos varillas de carbono para iluminar.
En 1854, Henry Goebbels utilizó un hilo de bambú carbonizado y lo colocó debajo de una botella de vidrio al vacío para hacerlo brillar.
Hoy en día, su invento parece ser la primera lámpara incandescente práctica.
La bombilla que estaba probando podía durar 400 horas, pero no solicitó a tiempo una patente de diseño.
En 1850, el inglés Joseph Wilson Swann comenzó a estudiar la luz eléctrica.
En 1878, obtuvo una patente británica para una bombilla alimentada por filamentos de carbono al vacío y comenzó a montar una empresa en Inglaterra para instalar luces eléctricas en todos los hogares.
En 1874, dos técnicos electricistas canadienses solicitaron una patente para la luz eléctrica.
Llenaron gas helio debajo de la burbuja de vidrio y las barras de carbono cargadas brillaron.
Pero no tenían los recursos económicos para seguir desarrollando el invento, por lo que vendieron la patente a Edison en 1875.
Después de que Edison comprara la patente, intentó mejorar el filamento utilizado.
En 1879, sustituyó la bombilla por una de filamento de carbono y duró con éxito 13 horas.
En 1880, después de probar 1.600 materiales, Edison finalmente logró crear la primera lámpara incandescente del mundo con un filamento hecho de filamento de carbono, y la mantuvo con éxito en el laboratorio.
Desde entonces, la humanidad ha entrado en la era de la iluminación eléctrica.
El desarrollo de las luces eléctricas es rico y colorido, y consta de varios tipos de luces eléctricas. Lighting House les presentará uno por uno de principio a fin.
1. Lámpara incandescente
En 1909, el científico estadounidense Coolidge inventó el filamento de tungsteno, que mejoraba el brillo y la vida útil de las lámparas incandescentes.
El filamento de la bombilla de vidrio se calienta mediante electricidad, lo que hace que el filamento produzca radiación térmica y emita luz. El portalámparas es la parte de conexión eléctrica y mecánica de la lámpara incandescente. Según su forma y propósito, se divide principalmente en portalámparas de tornillo, portalámparas de enfoque y portalámparas especiales.
Se suele utilizar para iluminación básica e iluminación decorativa en edificios residenciales. Tiene las ventajas de fácil instalación, puesta en marcha inmediata y bajo coste.
Tiene un amplio rango de tensión de funcionamiento, desde unos pocos voltios proporcionados por la batería hasta la tensión de red, es económico y no requiere circuitos adicionales.
Sus principales aplicaciones son para la iluminación del hogar y donde se requiera iluminación intensiva de bajo voltaje, como linternas e iluminación de consolas.
Solo el 10% de la energía entrante se convierte en energía de luz visible, y la vida útil típica oscila entre decenas y miles de horas.
2. Lámpara halógena de tungsteno
La invención de la lámpara halógena de tungsteno en 1959 llevó la tecnología de las lámparas incandescentes a un nuevo nivel y amplió su vida útil. En comparación con las lámparas incandescentes sin halógenos de la misma potencia, las lámparas halógenas de tungsteno son mucho más pequeñas y permiten una carga de gas más pesada y a alta presión (que es más cara). Estos cambios pueden prolongar su vida útil o mejorar su eficiencia lumínica.
Del mismo modo, las lámparas halógenas de tungsteno también se pueden conectar directamente a una fuente de alimentación sin circuito de control.
La vida útil de una lámpara incandescente normal es de 1.000 horas, mientras que la vida útil de una lámpara halógena de tungsteno es la mitad y la eficiencia luminosa aumenta en un 30.
Las lámparas halógenas de tungsteno se utilizan ampliamente en la iluminación de vehículos de motor, sistemas de proyección, focos especiales, iluminación de inundación de bajo coste, iluminación de escenarios y estudios, etc. Existe la necesidad de superar a las incandescentes libres de halógenos en términos de compacidad, comodidad y buen rendimiento de la lámpara.
3. Lámparas fluorescentes
Las lámparas fluorescentes aparecieron en la década de 1940 y utilizaban el principio de descarga de gas para generar energía luminosa.
Debido a que la luz emitida es principalmente ultravioleta y menos radiación infrarroja, la eficiencia luminosa es mayor que la de las lámparas incandescentes. Este tipo de lámpara ahorrará un 75% de energía y prolongará su vida útil entre 8 y 10 veces.
Nuestras lámparas fluorescentes de uso común incluyen principalmente lámparas fluorescentes, lámparas fluorescentes de un solo extremo de alto lumen y lámparas de bajo consumo (lámparas fluorescentes compactas). Se utilizan ampliamente en la actualidad y dominan la iluminación comercial e industrial.
Se utiliza a menudo en edificios públicos en general, como oficinas, centros comerciales y edificios residenciales. Tiene una variedad de colores de luz opcionales, que pueden lograr una alta iluminación teniendo en cuenta la economía.
Además emite muchas luces bonitas y coloridas.
Esto depende de la naturaleza de las sustancias químicas contenidas en el fósforo, como el tungstato de magnesio, que está recubierto con luz blanca azulada, y el borato de cadmio, que está recubierto con luz roja.
A través de la innovación en el diseño, el desarrollo de fósforos y la aplicación de circuitos de control electrónico, el rendimiento de las lámparas fluorescentes continúa mejorando.
4. Lámpara de sodio de baja presión
La apariencia de la lámpara de vapor es causada por la corriente que fluye a través del vapor de varios componentes sellados en el tubo de vidrio.
Las lámparas de vapor incluyen las lámparas de vapor de mercurio y las lámparas de vapor de sodio.
La eficiencia de la luz es la más alta, pero solo irradia luz amarilla monocromática. No se pueden distinguir varios colores bajo la iluminación de esta lámpara.
Las principales aplicaciones son: iluminación viaria, iluminación de seguridad y aplicaciones exteriores en situaciones similares.
La eficiencia luminosa es el doble que la de las lámparas fluorescentes y 10 veces la de las lámparas halógenas de tungsteno.
En comparación con las lámparas fluorescentes, el tubo de descarga de las lámparas de sodio de baja presión tiene forma de tubo largo, normalmente doblado en forma de "U". El tubo de descarga se coloca en una carcasa de vidrio laminado al vacío y la carcasa de vidrio laminado está recubierta con una capa reflectante de infrarrojos para lograr ahorro de energía y maximizar la eficiencia de la luz.
5. Lámparas de descarga de gas de alta intensidad
Estas lámparas son lámparas de descarga de alta presión, caracterizadas por tubos de descarga de arco corto y alta luminosidad. Por lo general, hay una cierta forma de vidrio o carcasa fuera del tubo de descarga, que es transparente o esmerilado, o está recubierto con fósforo para aumentar la radiación roja.
Se dividen en lámparas de mercurio de alta presión (HPMV), lámparas de sodio de alta presión (HPS) y lámparas de halogenuros metálicos (M-H).
6. Lámpara de inducción
Lámpara emergente de descarga de gas sin electrodos.
La energía requerida se acopla a la descarga a través de un campo de alta frecuencia, y la bobina secundaria del transformador puede producir una descarga eficiente.
En términos de forma, las lámparas de inducción son otra forma de lámparas fluorescentes compactas, pero la parte de alto voltaje puede ser diferente.
Este tipo de lámparas no se limitan a formas de tubos largos (como los tubos fluorescentes), sino que también pueden emitir luz de forma instantánea.
La frecuencia de funcionamiento está dentro de unos pocos megahercios, lo que requiere dispositivos de circuitos electrónicos especiales para accionar y controlar el punto de encendido de la lámpara.
7. Iluminación electroluminiscente
Incluyendo varios tipos de paneles emisores de luz y diodos emisores de luz, el LED es la última tecnología de iluminación fotoeléctrica, ampliamente utilizada y que tiene muchas ventajas sobre la tecnología fotoeléctrica.
El origen de la luz proviene de la búsqueda de la luz y el descubrimiento del fuego.
La aparición del fuego independizó al ser humano de todas las cosas y dominó la luz y el calor.
Desde que los humanos aprendieron a perforar madera para hacer fuego, el fuego no sólo les ha permitido despedirse de la era bárbara de beber sangre, sino que también disipó la oscuridad y trajo luz y calor.
Los pueblos primitivos untaban colofonia o grasa sobre cortezas o aserrín y los unían para hacer antorchas con las que encenderse, que se convirtieron en la primera "lámpara" en el sentido de la creación humana.
Con el paso del tiempo se utilizaron diversos aceites vegetales para la iluminación, se ponía el aceite en recipientes y se le añadían mechas para encenderlo, lo que se convirtió en el origen de las lámparas de aceite.
Después de que los humanos explotaron el petróleo, aparecieron las lámparas de queroseno, y la pantalla de cristal brillaba, y aparecieron las lámparas de gas.
La iluminación con lámparas de aceite ocupó un período muy importante en la historia de la humanidad. Durante este período, las lámparas de aceite fueron mejoradas muchas veces.
El aceite utilizado en las lámparas de aceite pasó del aceite animal al aceite vegetal, y finalmente fue sustituido por el queroseno.
La mecha también ha pasado por el proceso de transformación de hierba, hilo de algodón e hilo de algodón multihebra.
Para evitar que el viento apagara el fuego, la gente ponía tapas a las lámparas de aceite.
Las primeras cubiertas estaban hechas de papel, lo que era muy peligroso. Posteriormente se cambió por una tapa de cristal.
Este tipo de lámpara de aceite no teme al viento y se puede utilizar en exteriores. Arde completamente y no emite humo negro.
Hacia el siglo III a.C. aparecieron las velas fabricadas con cera de abejas. En el siglo XVIII d.C. se mejoraron las velas de parafina y se empezaron a producir máquinas en masa.
A mediados del siglo XIX, los británicos inventaron las lámparas de gas, lo que supuso un gran paso adelante en la tecnología de iluminación humana.
Pero al principio, este tipo de luz era muy insegura y propensa a peligros cuando se usaba en interiores, por lo que solo se usaba como alumbrado público.
La lámpara de queroseno es una herramienta de iluminación muy utilizada, y la luz blanca se ha convertido en un mejor equipo de iluminación.
El ser humano no se conforma con la búsqueda de la luz. Mientras usaban lámparas de aceite para iluminar, también buscaban otras formas de iluminación.
También es utilizado para la iluminación por un gran número de luciérnagas. Este es un método muy extraño en la historia de la iluminación humana, aunque no resulta práctico.
Con la llegada de la era de la electrificación de la humanidad, el fuego ha cumplido su misión como revolución de las lámparas y poco a poco se fue retirando de la historia de la iluminación humana.
China es una civilización antigua con una larga historia, y su tecnología de iluminación y su cultura también son únicas. El desarrollo y evolución de las lámparas se viene produciendo desde hace bastante tiempo.
Los datos arqueológicos muestran que ya hace unos 700.000 a 200.000 años, los habitantes de Beijing en el Paleolítico ya habían comenzado a utilizar el fuego en sus vidas, y aparecieron lámparas con formas especiales en el período de primavera y otoño en el el último. Según los registros históricos, las lámparas ya aparecieron en el legendario período Huangdi, y también había funcionarios en Li Zhou que se especializaban en hacer fuego o iluminar.
Como herramienta de iluminación, de hecho, siempre que haya una placa que contenga combustible, aceite y una mecha, se puede lograr la función más primitiva.
La aparición de lámparas con determinadas formas es fruto de la combinación de practicidad y estética.
Las primeras lámparas de aceite eran similares a los "frijoles" de cerámica.
"El cubo de azulejos se llama Deng", con la placa superior y el asiento inferior conectados por columnas en el medio. Aunque la forma es relativamente simple, establece la forma básica de las lámparas de aceite chinas.
Desde entonces, con el bautismo de la cultura del bronce y la mejora de la tecnología de fundición, las lámparas de aceite, al igual que otros utensilios, han experimentado importantes avances en su forma, creando la gloria del arte chino de las lámparas de aceite.
Desde el período de primavera y otoño y el período de los Reinos Combatientes hasta la dinastía Han, el alto desarrollo de las lámparas de aceite se ha separado de los requisitos prácticos específicos. Como otras vasijas, se convirtió en una vasija ritual de una época concreta. "La pulpa azul es brillante, la vela es brillante, el estribo está mal" refleja la gran ocasión de la iluminación artificial en aquella época.
Normativas sociales y políticas.
Las obras representativas de este período incluyen la linterna con forma humana con cabeza de plata y quince linternas desenterradas en Sanji, Pingshan, Hebei. Linternas de dragón de la dinastía Han occidental desenterradas de la tumba del rey Nanyue en Guangzhou: linternas del palacio Changxin, linternas con forma de oveja y linternas domésticas desenterradas en la ciudad de Chengguan, provincia de Hebei. Linternas de plumas de la dinastía Han occidental desenterradas en Datang, Wuzhou, Guangxi; linternas desenterradas en la montaña Ganquan en Hanjiang, Jiangsu; una lámpara de araña con forma humana de la dinastía Han del Este; una linterna de pez ganso salvaje desenterrada en el condado de Xiangfen, Shanxi.
Durante las dinastías Wei, Jin, Sur y Norte, a medida que la tecnología del celadón maduró, las lámparas de celadón comenzaron a sustituir a las anteriores lámparas de bronce.
Debido a que las lámparas de celadón son baratas y fáciles de popularizar, las lámparas de aceite con ciertas formas y decoraciones son ampliamente utilizadas entre la gente.
Debido a las características técnicas del celadón, también apareció una forma y decoración correspondiente a esta tecnología.
Las obras representativas de este período incluyen la lámpara de oso de celadón de los Tres Reinos desenterrada en la Tumba de Wu en Qingliangshan, Nanjing; la lámpara con forma de toro de celadón de Jin Oriental desenterrada en Ruian, Zhejiang; la lámpara de porcelana de Qi del Norte desenterrada en; Taiyuan, Shanxi; desde entonces hasta finales de las dinastías Sui y principios de Tang. En la dinastía Tang, las linternas de dragón de porcelana blanca y las linternas de loto de león de tres colores se fabricaban constantemente con nuevos materiales, como cobre, hierro, estaño, plata, jade, piedra, madera, vidrio, etc., en diversas variedades.
Debido a la economía altamente desarrollada de la dinastía Tang, las lámparas prácticas y decorativas o puramente decorativas comenzaron a aparecer en gran número en el palacio y el Festival de los Faroles, como faroles, ruedas de faroles, árboles de faroles, faroles. , linternas y lámparas de resina, linternas Kongming, linternas de viento, etc.
Estas lámparas o lámparas personalizadas novedosas y únicas marcaron la prosperidad de esa época y se convirtieron en una leyenda que se ha transmitido a través de los siglos.
Las lámparas y linternas de la dinastía Song continuaron la gloria de la época próspera. "Cada mosaico en el medio del dragón está equipado con una lámpara de loto" y "la noche es brillante, reflejando la luz". y hacia abajo."
Debido al desarrollo de la industria cerámica, cada entrada del horno tiene su propia lámpara de aceite de cerámica única.
“No utilices lámparas de cobre como lámparas para libros, las de porcelana son las que ahorran más combustible”. Las lámparas que ahorran aceite comenzaron en la dinastía Tang y se hicieron populares en la dinastía Song. "Hay una lámpara de porcelana en medio de Sichuan. Si viertes agua en el borde de la lámpara, puedes ahorrar la mitad del combustible.
" (Lu Fangweng Ji de Lu You), mientras que la lámpara Capricornio de la dinastía Liao muestra las minorías étnicas en las zonas minoritarias.
En las dinastías Ming y Qing, las lámparas de aceite azules, blancas y pasteles se fueron convirtiendo poco a poco en la nueva tendencia en iluminación. Desde entonces, el desarrollo de las lámparas de aceite ha estado asociado con las lámparas de aceite extranjeras hasta la aparición de las lámparas eléctricas. Una historia y una cultura con miles de años de lámparas han pasado una nueva página con la aparición de lámparas de aceite y eléctricas extranjeras en el siglo XX.
En la larga historia de China, hay muchas lámparas de aceite que encarnan la sabiduría y la creatividad de la nación china.