Ero sivun ”Hehkulamppu” versioiden välillä

18 merkkiä lisätty ,  6 vuotta sitten
p
kh
p (typo)
p (kh)
Ensimmäinen hehkulamppu Suomessa otettiin käyttöön [[Finlayson]]in tehtaalla Tampereella vuonna 1882. [[Airam]] aloitti hehkulamppujen tuotannon vuonna 1925<ref name=airam>[http://www.airam.fi/yritys/historia/ Airam taustaa, Airam]</ref>. Hehkulamppu oli pitkään ainoa koti- ja toimistokäyttöön sopiva sähköinen valonlähde.
 
Verrattain alhaisen [[hyötysuhde|hyötysuhteen]] (n.&nbsp;3–5&nbsp;%) vuoksi hehkulampun ovat toisen maailmansodan jälkeen monin paikoin syrjäyttäneet sitä monta kertaa tehokkaammat [[loisteputki|loistelamput]] ([[hyötysuhde]] n.&nbsp;10&nbsp;%), joita myös [[Energiansäästölamppu|energiansäästölamput]] ovat, sekä [[purkauslamppu|purkauslamput]], joita käytetään ulkovaloissa, autojen ajovaloissa ja somistusvaloissa. Nämä korvikkeet eivät tosin pääse lähellekään hehkulampun tuottamaa luonnollista "[[mustan kappaleen säteily]]n"n” spektrijakaumaa. 1990-luvulta lähtien myös [[loistediodi]]t eli ledit ovat kehittyneet varteenotettaviksi valonlähteiksi valaisinkäyttöön, ja ne ovat vähentäneet hehkulamppujen käyttöä käsivalaisimissa, ajoneuvoissa ja liikennevaloissa. Sähkölaitteiden merkkivalolamppuina ledit ja [[hohtolamppu|hohtolamput]] ovat syrjäyttäneet hehkulampun lähes kokonaan.
 
=== Hehkulamppujen korvaaminen ja kieltäminen ===
{{Pääartikkeli|[[Hehkulamppujen kielto]]}}
 
Hehkulamppujen korvaamista on harkittu useissa paikoissa niiden heikon energiatehokkuuden vuoksi. [[Kuuba]]ssa ja [[Venezuela]]ssa on jaettu energiansäästölamppuja sähkön käytön vähentämiseksi ja [[Kalifornia]]ssa ja [[Yhdistynyt kuningaskunta|Britannia]]ssa on harkittu hehkulamppujen kieltämistä vuoteen 2009 tai 2012 mennessä.<ref>Kuuba säästää sähköä vaihtamalla lamput, Helsingin Sanomat 6.1.2007 B3</ref> [[Australia]] on jo ensimmäisenä maana maailmassa kieltänyt uusien hehkulamppujen myynnin. EU:n alueella kotitalouksien huonevalaistukseen tarkoitettujen yli 7&nbsp;Wwatin hehkulamppujen valmistus ja maahantuonti on kielletty 1.9.2012 alkaen.<ref>[http://www.yle.fi/uutiset_beta/luonto_ja_ymparisto/2008/12/hehkulamput_poistuvat_myynnista_415055.html Hehkulamput poistuvat myynnistä] YLE:n verkkosivut</ref><ref>[http://yle.fi/uutiset/tanaan_sanotaan_hyvastit_hehkulampuille/6277741?origin=rss] YLE uutinen 1.9.2012</ref>
[[Irlanti]] siirtyi energiasäästölamppuihin ensimmäisenä maana Euroopassa. Irlanti on kieltänyt vanhat hehkulamput tammikuusta [[2009]]. Vaihto säästää Irlannin sähkökustannuksissa 185&nbsp;miljoonaa euroa vuodessa ja vähentää hiilidioksidipäästöjä 700&nbsp;000&nbsp;tonnia vuodessa.<ref>[http://www.reuters.com/article/environmentNews/idUSL0660168620071206?sp=true Ireland goes green with light bulb rules and car tax] Reuters 6.12.2007</ref> Esim. Australiassa on arvioitu hiilidioksidipäästöjen laskevan yli 800&nbsp;000 tonnia vuodessa, kun hehkulamput vaihdetaan energiaa säästäviin lamppuihin.<ref>{{Verkkoviite|Osoite=http://www.iht.com/articles/ap/2006/11/18/america/LA_GEN_Venezuela_Light_Bulb_Giveaway.php |Nimeke=Chavez says Cuba-inspired light bulb giveaway program will mean energy savings|Julkaisija=International Herald Tribune|Luettu=06.02.2007}}</ref><ref>{{Verkkoviite|Osoite=http://web.archive.org/web/20070206120619/http://www.physorg.com/news89479120.html |Nimeke=Lights out for light bulbs in California?|Julkaisija=PhysOrg.com|Luettu=3.5.2008}}</ref> Suomessa ja muissa pohjoisissa maissa ilmastolliset olosuhteet kuitenkin vähentävät hehkulampun korvaamishyötyä, koska hehkulamppujen lämpöhukka tulee osittain hyödyksi lämmityksessä<ref name=motiva1>{{Verkkoviite | Osoite = http://www.motiva.fi/fi/kuluttajat/asuminen/kodinhankinnat/energiansaastolamppu.html | Nimeke = Kodin hankinnat: Energiansäästölamppu | Julkaisu = Motiva.fi | Ajankohta = 11. helmikuuta 2008 | Julkaisija = Motiva | Viitattu = 7.6.2008 }}</ref> ja loistelamppujen valaisuteho heikkenee alhaisissa lämpötiloissa{{lähde}} sekä toisaalta esimerkiksi [[monimetallilamppu|monimetallilamput]] ja niiden vaatimat valaisimet ovat verrattain kalliita. Lisäksi hehkulampuilla on lukuisia erikoiskäyttökohteita, joihin korvaavien ratkaisujen kehittäminen on yhä kesken.
 
== Rakenne ==
 
Hehkulamppu koostuu ilmatiiviistä, yleisimmin päärynänmuotoisesta, [[lasi]]sesta kuvusta, joka sulkee sisäänsä hehkulangan sekä johtimet, joiden väliin hehkulanka on ripustettu päistään. Kupu on joko kirkasta lasia tai pintakäsiteltyä. Yleisin pintakäsittelymenetelmä on syövyttää kuvun sisäpinta [[happo|hapolla]] epätasaiseksi, jolloin hehkulanka ei näy lampun ulkopuolelta, ja valo on tasaisempi. Kupu voidaan myös opaloida, mutta tämä menetelmä absorboi valosta 5-155–15&nbsp;%.<ref name="lamputjaval">{{Kirjaviite | Tekijä = | Nimeke = Lamput ja valaisimet | Suomentaja = | Vuosi = 1998 | Luku = 1.2.1 | Sivu = 17 | Sivut = | Selite = | Julkaisupaikka = Espoo | Julkaisija = Suomen Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto ry, Suomen Valoteknillinen Seura ry | Tunniste = | www = | www-teksti = | Tiedostomuoto = | Viitattu = 24.10.2011 | Kieli = }}</ref>
 
Lampussa on tavallisimmin metallinen, [[messinki|messingistä]] tai [[alumiini]]sta valmistettu kanta, joka on kiinnitetty lasikupuun kohdasta, jossa johtimet läpäisevät sen. Yleisin kantatyyppi on niin sanottu [[Edison-kanta]], joka on ruuvimainen kierrekanta. Kierrekannassa lampun johtimista toinen on yhdistetty kannan kierteeseen ja toinen sen kärjessä sijaitsevaan kontaktinastaan.
Hehkulanka on [[volframi]]a. Volframilla on metalleista korkein [[sulamispiste]] (3&nbsp;410&nbsp;°C), ja se säilyttää lujuutensa muita metalleja paremmin korkeissa lämpötiloissa: se ei löysty eikä sula ja pystyy tuottamaan hyvin kirkasta valoa. Lanka valmistetaan tietyn käyttöjännitteen (useimmiten 230&nbsp;V) ja nimellispolttoiän mukaan.<ref name="lamputjaval" />
 
Lanka on yleensä kierretty spiraalin muotoiseksi ja tavallisimmissa lampuissa (15&nbsp;W - 30015–300&nbsp;W) kaksoisspiraalin muotoon (ks. alempi kuva). Kaksoiskierteinen hehkulanka valmistetaan kiertämällä erittäin ohut volframilanka ensin ohuen kuparikaran ympärille, minkä jälkeen kara kierretään kertaalleen toisen kuparikaran päälle, minkä jälkeen karat syövytetään pois ja jäljelle jää kaksoiskierteinen volframilanka.
 
Johtimet valmistettiin aiemmin [[alumiinioksidi]]lla [[dispersiolujitus|dispersiolujitetusta]] [[kupari]]sta,<ref>{{Verkkoviite|Osoite=http://www.spotweldingconsultants.com/GlidCop_AL_15.pdf|Nimeke=Technical data sheet, strengthened copper GlidCop AL-15|Julkaisija=Spotwelding Consultants, Inc.|Luettu=11.02.2007}}</ref> mutta nykyään on siirrytty halvempaan kuparipäällysteiseen [[teräs]]lankaan. Näiden materiaalien kuumalujuus on huomattavasti parempi kuin puhtaan kuparin, mutta [[sähkönjohtavuus]] pysyy yhä hyvänä.
[[Tiedosto:Filament.jpg|thumb|200px|200 [[Watti|W]] tehoisen hehkulampun hehkulanka voimakkaasti suurennettuna. Kierretty lanka on kertaalleen kierretty hyvin ohuesta volframilangasta, joka siten muodostaa kaksoiskierteen.]]
 
Tavallisista hehkulampuista saadaan [[keltainen|kellertävää]] valoa, jonka [[värilämpötila]] on noin 2&nbsp;700&nbsp;[[Kelvin|K]]. Hehkulampun valo saadaan aikaan johtamalla sähkövirta hehkulankaa pitkin, jolloin se lämpenee 2&nbsp;650 - 2650–2&nbsp;750&nbsp;K:nkelvinin lämpötilaan.<ref name="lamputjaval" /> Koska lanka on hyvin ohut ja pitkä, sen [[resistanssi]] on suuri. Langan kuumetessa volframin resistanssi myös nousee entisestään. Hehkulanka toimii siis [[vastus|vastuksena]] ja kuumetessaan alkaa hehkua sähkövirran kulkiessa sen lävitse. Langan kuumentuessa metalliatomien [[lämpöliike]] voimistuu, ja [[atomi]]t virittyvät. Kun jonkin atomin viritystila purkautuu, syntyy [[valokvantti]].
 
<!--Tämä osa tekstistä kaipaisi lähdeviittauksen ollakseen uskottava (ja muistuttaa lähinnä loistelampun toimintaperiaatetta): ''Valoa lähettävässä aineessa on runsaasti [[elektroni|elektroneja]], tästä syystä hehkulankana käytetään [[volframi]]a jolla on 74 elektronia. Lampun korkeassa [[lämpötila]]ssa monet eri [[elektronikuori]]lla liikkuvat elektronit siirtyvät uusiin energiatiloihin. Elektronien palatessa alempiin energiatiloihin vapautuu siten eri suuruisia valokvantteja, siis syntyy eriväristä valoa. Eriväristen valojen sekoittuessa päästään lähelle valkoista valoa.'' -->
Hehkulampun toiminnan päättyminen, "palaminen"”palaminen” ehjän lasikuvun sisällä, ei johdu [[happi|hapen]] ja hehkuvan metallin välisestä reaktiosta vaan hehkulangan katkeamisesta, joka aiheutuu hehkulangan [[höyrystyminen|höyrystymisestä]] jota tapahtuu aina langan hehkuessa. Hehkulangan ohuemmat kohdat kuumenevat enemmän kuin paksummat, jolloin niistä haihtuu enemmän metallia, mikä ohentaa niitä entisestään. Seurauksena on lopulta langan katkeaminen. Katkeamiseen voi vaikuttaa myös energiatilan muutos: yleisimmin hehkulanka katkeaa valoa sytyttäessä tai sammuttaessa. Lanka katkeaa myös lampun lasikuvun särkyessä, jolloin [[suojakaasu]] karkaa ja langalle pääsee happea, joka polttaa hehkuvan langan poikki.
 
== Käyttö ==
=== Käyttöikä ===
{{Neutraalius|Ylpeästi-sana paljastaa tekstin [[Demagogia|demagogisen]] tyylin. Patenttihakemus ei tarkoita, että hakemuksen takana olisi toimiva keksintö. Kartelli on tosia-asia, mutta merkitys liioiteltu. Mikä logiikka on lauseella sähkönhinnasta ja käyttöiästä? Koko kappale vaatii täydellistä korjausta.}}
Hehkulampun käyttöikä on vuosien saatossa vaihdellut. 1900-luvun alussa hehkulamppujen käyttöiän ylpeästi mainostettiin olevan 15001 500, 20002 000 tai jopa 25002 500 tuntia kuluttajille suunnatuissa lampuissa. Nykyään käyttöikä on harvemmin yli 20002 000 tuntia samaisessa ryhmässä. Tähän on johtanut 1920-luvulla syntynyt kartelli, jonka tehtävänä oli rajoittaa hehkulampun käyttöikä enimmillään 10001 000 tuntiin. Hehkulampulle on haettu patentteja, jotka toteutuessaan saisivat hehkulampun kestämään 100000100 000 tuntia (~11,5 vuotta yhtäjaksoista palamista).<ref>[http://ohjelmat.yle.fi/ykkosdokumentti/hehkulamppuhuijaus YLE Ykkösdokumentti: Hehkulamppuhuijaus 13.3.2011], [http://uusimusta.squarespace.com/etusivu/2011/2/14/lamppu-syttyy.html Referaatti ohjelmasta]</ref> Hehkulampun kestoiän kasvattaminen heikentää lampun valotehoa ja tekee valosta punertavampaa. Koska lampun käyttökustannuksista suurin osa muodostuu sähköstä on noin tuhannen tunnin kesto kuluttajalle edullisin.
 
=== Haittapuolet ===