Principio di funzionamento: emissione luminosa per temperatura. Nel filamento metallico di Wolframio o Tungsteno attraversato dalla corrente elettrica si determina una dissipazione per effetto joule di energia elettrica in energia termica: Il filamento viene portato ad elevata temperatura (2000-3000 K) ciò determina emissione di energia nel campo del visibile. Queste lampade sono costituite essenzialmente da un bulbo di vetro trasparente che contiene il filamento metallico, sorretto da appropriati sostegni conduttori. I bulbo termina con un attacco metallico ( a vite o a baionetta) che serve per il collegamento con la linea di alimentazione elettrica. All’aumentare della temperatura diminuisce la potenza energetica assorbita necessaria per emettere un flusso pari a 1000 lm, in pratica l’efficienza lunimosa di una lampada ad incandescenza risulta tanto maggiore quanto più è elevata la temperatura del filamento metallico. Risulta quindi conveniente portare il filamento metallico ad elevata temperatura. Si usa il tungsteno per la sua elevata temperatura di fusione (3650K) e per le sue eccellenti qualità di resistenza tecnica, resistenza meccanica e duttilità. Se il filamento viene portato a temperature superiori a 2700 K, assume rilevanza il fenomeno della sublimazione (passaggio diretto del metallo allo stato gassoso). In pratica la sezione trasversale del filamento si assosttiglia fino alla rottura con conseguente diminuizione della durata della lampada, il vapore del metallo tende a condensare a contatto con le superfici più fredde del vetro, con conseguente annerimento del bulbo e conseguente riduzione dell’efficienza luminosa della lampada. Lampade a incandescenza funzionanti a bassa temperatura (2400-2600 K) hanno una bassa efficienza luminosa e vengono utilizzate solamente a bassa potenza (inferiore ai 25 W); data l’irrilevanza del fenomeno sublimazione, in queste lampade è sufficiente praticare il vuoto spinto all’interno del bulbo di vetro. Lampade ad incandescenza funzionanti ad alta temperatura (2700-3000 K) hanno ovviamente efficenza luminosa più elevata e vengono utilizzate anche ad elevata potenza (100 W); in tal caso per contenere il fenomeno di sublimazione del tungsteno, si può riempire il bulbo di un gas inerte (es. argon) in modo che una parte della potenza elettrica assorbita dalla lampada venga dispersa per convenzione. Ovviamente per mantenere il filamento ad elevata temperatura è necessario fornire una maggiore potenza elettrica rispetto al caso in cui all’interno del bulbo vi sia il vuoto. La soluzione tecnologica adottata (avvolgimento del filamento metallico in una spirale molto stretta) determina bassi valori del coefficiente di scambio termico convettivo filamento – gas inerte, si evita in tal modo che l’aumento di efficienza luminosa dovuto all’innalzamento della temperatura del filamento, sia annullato dalla diminuizione di efficienza luminosa dovuta allo scambio termico convettivo. Le più comuni lampade ad incandescenza sono del tipo GLS (General Lighting Service). esistono anche lampade ad incandescenza con riflettore incorporato (Reflector), i cosidetti faretti. Se al gas inerte di riempimento si aggiunge una miscela di gas alogeni (I, Cl, Br) si instaura all’interno del bulbo un ciclo rigenerativo del filamento di tungsteno. In pratica il metallo che sublima si rideposita sul filamento piuttosto che sul vetro del bulbo (ad opera degli alogenuri di tungsteno). Ovviamente il filamento non si rigenera integralmente, ma è sempre soggetto a logoramenti localizzati la dove il tungsteno non tora mai a depositarsi. L’impiego degli alogeni consente di portare la temperatura anche a 3300 K, con conseguente miglioramento delle prestazioni rispetto alle normali lampade ad incandescenza del tipo GLS. La presenza degli alogeni da poi una luce più brillante, chiara, vivave, più vicine alla tonalità della luce solare. saluti, Aldo CUSMA’