Lámparas incandescentes: tipos, características técnicas, cómo elegir correctamente

A pesar de toda una lista de deficiencias identificadas al comparar con otras fuentes de luz artificial, las lámparas incandescentes siguen teniendo demanda tanto en el ámbito doméstico como en los sectores industriales.

Los aparatos baratos y fáciles de usar no quieren ceder su lugar, aunque en el mercado han aparecido una gran cantidad de reemplazos más económicos y de «larga duración» – por ejemplo, las lámparas LED.

¿Cuál es el secreto principal de su éxito y por qué siguen siendo populares? Estas preguntas las abordaremos en nuestro artículo, recurriendo a las características técnicas de las bombillas comunes y sus principales tipos. También analizaremos las ventajas y desventajas y brindaremos recomendaciones para elegir una bombilla tradicional.

Estructura de la lámpara de filamento incandescente

Hasta hace poco, las lámparas incandescentes (LI) se usaban en todas partes y aún hoy se compran – pueden funcionar a plena potencia, iluminando intensamente la habitación, o reducir su brillo mediante un dimmer. Debido a la prevalencia de las bombillas tradicionales entre la población, muchos conocen sus características de construcción.

Además, a menudo había que «familiarizarse» debido a que la fuente de luz fallaba: se quemaba el filamento de tungsteno, se rompía el vidrio o el bulbo se salía del casquillo.

Algunos fabricantes utilizaban materiales más fiables y probados y se tomaban tan en serio la producción de bombillas incandescentes que sus productos ya llevan funcionando varias décadas. Pero esto es más bien la excepción que la regla: hoy en día no se ofrece ninguna garantía de larga vida útil.

Representación esquemática de la lámpara con indicación de las partes principales. La estructura de la fuente de luz artificial prácticamente no ha cambiado desde su invención, solo se han mejorado los materiales y la composición del gas que llena el bulbo.

El elemento activo principal es el llamado filamento incandescente, sujeto en soportes y conectado a los electrodos. En el momento de conectar la electricidad, pasa a través de él un voltaje que provoca simultáneamente calentamiento y luminiscencia. Para que la radiación se vuelva visible, la temperatura de calentamiento debe alcanzar los 570 °C.

El metal más resistente a altas temperaturas es el tungsteno. Comienza a fundirse cuando se calienta a 3422 °C. Para maximizar el área de radiación pero reducir el volumen del filamento dentro del bulbo de vidrio, se enrolla en espiral.

La luz amarilla habitual y confortable, que crea un ambiente acogedor en el hogar y visualmente se considera «cálida», se produce cuando el filamento se calienta a 2830-2850 °C.

Para proteger el tungsteno del proceso de oxidación, característico de los metales, se extrae el aire del bulbo y se reemplaza con vacío o gas (criptón, argón, etc.). La tecnología de llenado al vacío está obsoleta; para las lámparas domésticas se utiliza con frecuencia una mezcla de nitrógeno y argón, o criptón.

Como resultado de las pruebas, se determinó una duración mínima de funcionamiento de la lámpara de 1.000 horas. Sin embargo, teniendo en cuenta causas aleatorias que averían los dispositivos antes de tiempo, se admite que las normas solo se aplican al 50% de los productos de cada lote. El tiempo de funcionamiento de la otra mitad puede ser mayor o menor, dependiendo de las condiciones de uso.

Tipos y características de aplicación de las lámparas incandescentes (LI)

Las características de calidad y el marcado de las bombillas de tungsteno están regulados por GOST R 52712-2007. Según el tipo de llenado del bulbo, los dispositivos de lámpara incandescente se dividen en variedades de vacío y de gas.

Las primeras duran menos debido a la inevitable evaporación del filamento de tungsteno. Además, los vapores de tungsteno se depositan en la envoltura de vidrio de la fuente de vacío, lo que reduce notablemente la transparencia y la capacidad del vidrio para transmitir luz. Se fabrican con un filamento simple (monoespiral) y en la designación de nomenclatura se les asigna la letra V.

En los dispositivos de gas, se minimizan las desventajas de las bombillas de vacío. El gas reduce el proceso de evaporación y evita que el tungsteno se deposite en las paredes del bulbo. Los tipos de gas con filamento simple (monoespiral) se designan con la letra G, y las bombillas con filamento doblemente enrollado, es decir, biespiral, se marcan con la letra B. Si la variedad biespiral tiene la nomenclatura BK, significa que en su llenado se utilizó criptón.

En las bombillas halógenas se añade bromo o yodo al llenado del bulbo de vidrio, gracias a lo cual los átomos de tungsteno evaporados regresan al filamento después de la evaporación. Las halógenas se fabrican en dos formatos: como tubos de cuarzo con un filamento largo o en versión encapsulada con un elemento de trabajo compacto.

En las normas estatales, la división en grupos se realiza según el ámbito de aplicación, pero también se consideran otras características. Supongamos que en un mismo nivel se consideran «Lámparas incandescentes eléctricas miniatura» (LI min) y «Lámparas incandescentes infrarrojas reflectoras» (ZK – dispositivos con distribución de luz concentrada, ZD – con distribución media) – como puede ver, se han elegido diferentes criterios para designar las categorías.

Existen grupos que se pueden considerar como los más demandados:

• de uso general;
• para vehículos de transporte;
• proyectores;
• miniatura y demás.

Considere las áreas de aplicación y las características de las distintas categorías, que en algunos casos pueden solaparse entre sí.

La descripción  de los requisitos técnicos para cada una de las categorías enumeradas se puede encontrar en las secciones correspondientes de GOST. Debido a las características de diseño y al ámbito de aplicación, el marcado de los dispositivos de diferentes grupos difiere.

Es más fácil elegir una lámpara si se orienta en las designaciones convencionales. Estas reflejan características técnicas importantes, el posible ámbito de uso, las particularidades de diseño y la tecnología de fabricación.

El marcado de los fabricantes extranjeros se asemeja al nacional, pero tiene sus particularidades. Por lo general, se aplica mediante estampado en el casquillo y sirve como una de las formas de distinguir un producto original de una falsificación.

Al principio se indican letras en una cantidad de 1 a 4, que reflejan las características particulares del diseño. Para una decodificación más fácil, se ha tomado como base la primera letra del criterio fundamental, por ejemplo, G – lámpara monoespiral de gas, V – lámpara monoespiral al vacío, K – lámpara de criptón, etc.

A continuación, se indica la función:

• Zh – ferroviaria;
• A – automotriz;
• SM – aeronáutica;
• PZh – para reflectores, etc.

Después de las letras se colocan números que indican las características técnicas: voltaje (V) y potencia (W). El marcado de las lámparas de tipo especial difiere: no se indica la potencia, pero se puede determinar la corriente, el flujo luminoso o la intensidad de la luz. Si el dispositivo tiene dos espirales, la potencia de cada una se indica por separado.

El último número puede indicar el número de desarrollo, si el diseño ha sido modificado.

Características técnicas principales

El parámetro más importante de las fuentes de luz con filamento incandescente es la potencia, medida en vatios. Las lámparas tienen aplicaciones diversas, por lo que el rango es amplio: desde 0,1 W de las lámparas indicadoras «luciérnagas» hasta 23 mil W de los reflectores para faros.

Las empresas General Electric y Osram producen luminarias potentes para producciones teatrales y cinematográficas.

Los productos reflectores se diferencian no solo por el valor de la potencia (hasta 24000 W), sino también por el flujo luminoso. Un reflector LED puede emitir 400 000 lúmenes, mientras que una lámpara incandescente especial puede emitir 800 000 lúmenes.

En el hogar se utilizan dispositivos de baja potencia, principalmente de 15 W a 150 W, mientras que en el ámbito industrial se emplean lámparas de hasta 1500 W.

La calidad del flujo luminoso y el grado de dispersión se regulan por el material de fabricación de la ampolla. La máxima transmisión de luz es característica de las lámparas con vidrio transparente, mientras que los otros dos tipos absorben parte de la luz. Por ejemplo, el vidrio esmerilado de la ampolla roba un 3% del flujo luminoso, y el blanco un 20%.

A menudo, la potencia de las lámparas incandescentes domésticas está limitada por el material de las luminarias (pantallas, tulipas). Los fabricantes de lámparas de araña y apliques suelen indicar los parámetros recomendados – generalmente 40 W, menos frecuentemente 60 W.

Las bombillas eléctricas comunes calientan mucho los objetos circundantes, a diferencia, por ejemplo, de las LED o las halógenas de baja potencia, por lo que no se pueden utilizar para su instalación en techos tensados.

En 2011, las lámparas incandescentes fueron reconocidas oficialmente como poco económicas y peligrosas para incendios, por lo que se aprobó una ley para detener la producción de fuentes de luz de 100 W. En espera está una ley que prohíbe dispositivos de más de 50 W.

Sin embargo, el usuario no pierde nada, ya que en el mercado actual hay una gran cantidad de lámparas LED más eficientes y económicas y otros análogos.

Tabla que refleja la eficiencia de trabajo de varios tipos de lámparas domésticas. Según las características técnicas indicadas, se ve claramente cómo las lámparas incandescentes pierden frente a las alternativas en todos los aspectos.

Hoy en día, muchos rechazan el tipo obsoleto de lámparas debido al alto consumo de energía y la corta vida útil. Sin embargo, existen categorías de personas que prefieren comprar fuentes baratas e ineficientes – gracias a ellas, la producción de bombillas incandescentes continúa.

El segundo indicador importante que debe considerar al comprar es – el tipo de casquillo de la lámpara incandescente, determinado por su tamaño. Las lámparas LED importadas y nacionales tienen muchas variedades de casquillos, mientras que las lámparas simples se limitan a tres.

Si es necesario reemplazar una bombilla en una lámpara de araña o en un flexo, asegúrese de prestar atención al diámetro del casquillo – E14 o E27. Los dispositivos con casquillo E40 no se utilizan en el hogar.

Ahora, los fabricantes están obligados a empaquetar cada producto en una cajita individual, por lo que las características técnicas se pueden encontrar en ella. Generalmente indican la potencia, la clase de eficiencia energética (baja – E), el tipo de casquillo, la transparencia de la ampolla y la vida útil en horas.

Ventajas y desventajas de las lámparas incandescentes

El consumidor continúa comprando bombillas poco económicas gracias a una serie de ventajas, aunque algunas de ellas son bastante relativas.

Según las reseñas, se eligen por las siguientes cualidades:

• bajo costo;
• ausencia de equipo de arranque y regulación;
• encendido instantáneo después de la conexión;
• luz «hogareña» habitual;
• ausencia de sustancias nocivas;
• sin reacción a bajas temperaturas y a impulsos electromagnéticos.

Sin embargo, pocos evalúan la calidad del flujo luminoso o la pulsación; para la mayoría, el primer factor resulta decisivo.

Pero las desventajas son mucho más significativas, ya que entre ellas se encuentran una eficiencia lumínica relativamente baja, una vida útil limitada, un rango pequeño de temperatura de color (solo luz amarilla), dependencia de las fluctuaciones de voltaje en la red, y riesgo de incendio.

Si se enciende una lámpara incandescente de 40 W, después de media hora se calienta hasta +145-148 °C y comienza a calentar los objetos circundantes, lo que puede provocar un incendio accidental.

Ahora existe la posibilidad de comparar en la práctica el funcionamiento de las lámparas incandescentes, de descarga de gas y las análogas LED. Cualquiera que haya notado la diferencia en el consumo de energía ya ha cambiado a dispositivos de ahorro de energía.

Recomendaciones para elegir una bombilla

Al comprar una bombilla, se orientan principalmente por el tamaño del casquillo y la potencia. Estos dos parámetros se pueden determinar fácilmente por la fuente de luz antigua y fundida.

Especialmente para los amantes de las bombillas tradicionales, se fabrican dispositivos de filamento LED, similares en forma, pero que se distinguen favorablemente por sus características.

Si elige un dispositivo de menor potencia, el flujo luminoso será más débil; si es de mayor potencia, corre el riesgo de la integridad de las pantallas: pueden deformarse debido a la alta temperatura de calentamiento.

Además de las características técnicas, vale la pena prestar atención a la calidad de fabricación de la lámpara. Se debe dar preferencia a los productos con un contacto amplio del casquillo, un conductor soldado, y un filamento firmemente fijado.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Aún más información educativa e interesante sobre la producción, uso y desventajas de las lámparas incandescentes, en videos realizados por especialistas y aficionados.

Datos interesantes sobre las lámparas incandescentes:

Cómo ocurre la producción de las lámparas incandescentes:

Revisión comparativa de lámparas de diferentes tipos:

Popularmente sobre la elección de lámparas para el hogar:

El consumidor tiene derecho a elegir la bombilla para uso doméstico. Sin embargo, no debe perseguir la baratura y la falsa ventaja.

Teniendo en cuenta que usamos la iluminación constantemente, y que en casa suele haber más de una docena de bombillas, se deben revisar los hábitos. Muchos usuarios ya han cambiado a lámparas LED más fiables, económicas y seguras.

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Si prefiere usar bombillas tradicionales en lugar de las más eficientes y ahorradoras de energía y desea compartir su opinión al respecto, escriba su punto de vista sobre la conveniencia de usar bombillas comunes debajo de este artículo.