Bombeta halògena

La bombeta halògena (làmpada d'incandescència halògena o bombeta halogenada) és una variant de la bombeta incandescent amb un filament de tungstè amb un gas inert i una petita quantitat d'halogen (com ara iode o brom).

Bombeta d'halogen tipus Bipin G6.35

Ulls de bou halògens MR-16

El filament i els gasos es troben en equilibri químic, millorant el rendiment del filament i augmentant la seva vida útil. El vidre es substitueix per un compost de quars, ja que aquest pot suportar l'alta temperatura necessària per al cicle d'halogen (482° F; 250° C),^[1][2]que el vidre normal no podria aguantar sense trencar-se. Com a avantatges col·lateral el seu ús permet bombetes de mida molt més petites, per a potències altes.(10-30 lm/W).

La bombeta d'incandescència halògena té una eficàcia lluminosa una mica millor que la incandescent: 18 a 22 lm/W i una vida útil més llarga: 1.500 hores.

Història

Tot i que els primers intents de bombetes halògenes són de final del segle xix, les primeres aplicacions pràctiques daten del 1959.^[3]

• 1878: Joseph Swan inventa la bombeta d'incandescència no halògena per a la qual rep una patent l'any 1878. La seva casa (a Gateshead, Anglaterra) fou la primera al món en haver estat il·luminada amb una bombeta elèctrica.^[4]
• 1879: Thomas Edison a partir de l'invent de Joseph Swan, diposita la patent d'una bombeta elèctrica amb un filament de bambú del Japó, de baixa tensió, amb una ampolla sota buit.^[5][6][7][8]
• 1882: Edwin A. Scribner patenta una bombeta de filament carboni utilitzant clor per a evitar l'obscuriment de l'ampolla ;^[9]
• 1953: Es proposà una patent emprant iode en lloc de clor, descrivint el dipòsit del tungstè sobre el filament.
• 1959: Edward G. Zubler i Frederick Mosby, empleats de General Electric inventen la bombeta d'incandescencia halogèna.^[10]
• 2008: La Unió Europea va començar el 2009 la retirada dels tipus de bombetes menys eficients els Estats de la Unió europea (UE) van aprovar el 8 de desembre del 2008 la prohibició progressiva de les bombetes d'incandescencia clàssiques a partir de l'1 de septembre del 2009 amb un abandonament total l'any 2012. El pas a mètodes d'enllumenat més ecològics ha de permetre segons la UE reduir les emissions de diòxid de carboni en 15 milions de tones per any.^[11]
• 2018: En aquest procés, l'1 de setembre de 2018, la UE va posar fi a la producció i importació de bombetes halògenes per la majoria d'usos.^[12][13] A Austràlia es prohibiran a partir de setembre del 2020.^[14]

Mostra d'algunes de les bombetes prohibides a la UE

• 
  Halogen MR11 làmpades amb reflectors GU4 tipus (esquerra) i G4 (dreta), 12 V, 20 W
• 
  Tipus R7 (80 mm)- bombeta halògena de 230 V, 100 W
• 
  Tipus R7S (118 mm)- bombeta halògena de 230 V, 300 W
• 
  Làmpada d'halur metàl·lic tipus G8.5
• 
  Tipus de llum halògena G9, 230 V, 40 W
• 
  Llum de tipus halogen GU10, 230 V, 35 W
• 
  Tipus de llum LED MR16 amb la base GU5.3
• 

Funcionament

Filament de tungstè després d'uns quants centenars d'hores d'utilització

Al tenir el filament de tungstè tancat dins d'un gas inert amb una petita quantitat d'halogen, fa que la combinació dels gasos halògens i el filament de tungstè generi una reacció química coneguda com a cicle d'halogen, que augmenta la vida útil del filament i evita l'enfosquiment de la bombeta, ja que torna a dipositar sobre el filament el tungstè que se n'evapora, en comptes de quedar com a vapor de tungstè a l'interior de la bombeta o precipitar-se sobre les parets del vidre .Perquè això pugui tenir lloc, la bombeta d'halogen ha de funcionar a una temperatura superior a la d'una bombeta clàssica de similar potència i vida útil (sobre uns 482° F; 250° C).^[1][2] Al tenir una temperatura de treball més elevada genera la llum d'una temperatura de color més elevada. Això, d'altra banda, li dona una major eficàcia lluminosa (10-30 lm/W).

Descripció resumida:^[2]

• Per sublimació dels seus àtoms de tungstè, el filament perd matèria.
• Degut a l'alta temperatura de la bombeta (482° F; 250° C), els vapors de tungstè no es dipositen sobre l'ampolla de quars i el tungstè s'associa amb el gas halogen.
• Per convecció natural, el gas s'apropa al punt calent i els àtoms de tungstè es dipositen novament sobre el filament per efecte de la calor, però de manera aleatòria.

Espectre

Com totes les bombetes incandescents, un llum halogen produeix un espectre continu de la llum, de prop de l'ultraviolat cap a l'infraroig profund.^[15] Des que el filament de llum pot operar en una temperatura més alta que un llum no-halogen, l'espectre es torna cap a blau, produint llum amb una temperatura de color altament efectiva.

Precaucions

L'elevada temperatura que aconsegueixen obliga a prendre precaucions per evitar cremades si es manipulen enceses. Així mateix, s'ha d'evitar tocar l'ampolla d'una d'elles amb els dits, ja que el greix present en la pell en escalfar pot danyar (desvitrificar) el quars fins al punt fins i tot de destruir la bombeta (per això, hi ha bombetes halògenes que porten una altra bombolla de vidre sobre la de quars, permetent així una millor manipulació).^[16]

Automoció

Les bombetes de iode-quars també són molt utilitzades a l'entorn de l'automòbil i de la moto. La seva denominació comença per la lletra "H":

• H1, H2, H3 i H7 : bombeta de 55 W d'un filament ;
• H4 : bombeta de dos filaments (versió homologada de 55 i 60 W) per a l'enllumenat llarg/curts ;
• H4 : bombeta de dos filaments (versió no homologada per a la carretera de 90 i 100 W) per a l'enllumenat només sobre circuit.

Grup d'automoció, sense restriccions generals a la UE a partir de l'1 de setembre de 2018

Categoria	Filaments	Potència (Llarg/curt - si aplicable)	Comentaris	Imatge
H1	1	6V & 12V: 55W 24V: 70W	CEE, USA, Japó - base: P14.5s
H2	1	6V & 12V: 55W 24V: 70W	CEE, USA, Japó - base: P14.5s
H3	1	6V & 12V: 55W 24V: 70W	CEE, USA, Japó - base: PK22s
H4	2	6V & 12V: 60/55W 24V: 75/70W	CEE, Japó - base: P43t-38 USA design. 9003/HB2 [17]
H7	1	12V: 55W 24V: 70W	CEE, USA, Japó - base: PX26d
H8	1	12V: 35W	CEE, USA - base: PGJ19-1 90°
H8B	1	12V: 35W	CEE, USA - base: PGJY19-1 sense sòcol
H9	1	12V: 65W	CEE, USA - base: PGJ19-5 90°
H9B	1	12V: 65W	CEE, USA - base: PGJY19-5 sense sòcol
H10	1	12V: 42W	CEE, USA - base: PY20d 90°
H11	1	12V: 55W 24V: 70W	CEE, USA - base: PGJ19-2 90°
H11B	1	12V: 55W 24V: 70W	CEE, USA - base: PGJY19-2 sense sòcol
H12	1	12V: 53W	CEE, USA - base: PZ20d 90°
H13	2	12V: 60/55W	CEE, USA - base: P26.4t 180°
H13TÉ	2	12V: 60/55W	CEE, USA - base: PJ26.4t 90°
H14	2	12V: 60/55W	CEE, Japó - base: P38t
H15	2	12V: 55/15W 15W filament de dia	CEE, USA - base: PGJ23t-1 sense sòcol
H21W	1	12V & 24V: 21W	CEE - base: BAY9s
H27W/1	1	12V: 27W	CEE, USA - designació: 880 - base: PG13 180°
H27W/2	1	12V: 27W	CEE, USA - designació: 881 - base: PGJ13 90°
HB3	1	12V: 60W	CEE, USA - base: P20d 90°
HB3TÉ	1	12V: 60W	CEE, USA - base: P20d 180°
HB4	1	12V: 51W	CEE, USA - base: P22d 90°
HB4TÉ	1	12V: 51W	CEE, USA - base: P22d 180°
HIR1	1	12V: 60W	CEE, USA - base: PX20d 90°
HIR2	1	12V: 55W	CEE, USA - base: PX22d 90°
HS1	2	6V & 12V: 35/35W	CEE - base: PX43t
HS2	1	6V & 12V: 15W	CEE - base: PX13.5s
HS5	2	12V: 35/35W	CEE - base: P23t - motocicletes
HS6	2	12V: 40/35W	CEE - base: PX26.4t

Vegeu també

• Llum LED
• Il·luminació d'estat sòlid
• nPola LED
• Far (automoció)
• Enllumenat (vehicle)
• bombeta d'arc
• bombeta de descàrrega
• Biagulla
• MR16

Referències

1. Vibration and Thermal Vacuum Qualification Test Results for a Low-voltage Tungsten-halogen Light, 1991.
2. Sexton, J. Andrew «Vibration and thermal vacuum qualification test results for a low-voltage tungsten-halogen light» (PDF) (en anglès). NTRS (NASA Technical Reports Server), 01-02-1991, pàg. 2. «Ref.: "Gilway Technical Lamp Engineering Catalog 160. Gilway Co., Woburn, MA, 1989."»
3. Raymond Kane, Heinz Sell Revolution in lamps: a chronicle of 50 years of progress (2nd ed.), The Fairmont Press, Inc. 2001 ISBN 0-88173-378-4 page 75
4. JOSEPH W. SWAN, OP Newcastle-upon-tyne, England. Incandescent Electric Lamp (Pour laquelle il obtint un brevet en Grande-Bretagne, No. 4,202, daté du 29 September, 1881,). Patent No. 260,335, dated June 37, 1882^{[Enllaç no actiu]} sur le site de google patents
5. THOMAS A. EDISON, of Llewellyn Park, New Jersey. Electric Light. Patent No. 227,227. Patented May 4, 1880^{[Enllaç no actiu]} sur le site de google patents
6. THOMAS A. EDISON, of Llewellyn Park, New Jersey. Incandescent Electric Lamp. Patent No. D12,631. Patented Dec 27, 1881^{[Enllaç no actiu]} sur le site de google patents
7. THOMAS A. EDISON, of Llewellyn Park, New Jersey. Incandescent Electric Lamp. Patent No. 351,856. Patented Nov 2, 1886^{[Enllaç no actiu]} sur le site de google patents
8. Thomas A. Edison, of Llewellyn Park, New Jersey. Incandescent Electric Lamp. Patent No. 476,530. Patented June 7, 1892^{[Enllaç no actiu]} sur le site de google patents
9. EDWIN A. SCRIBNER, OF NEWARK, NEW JERSEY, ELECTRIC INCANDESCENT LAMP. No. 254,780, Patented Mar. 7,1882.^{[Enllaç no actiu]} sur le site de google patents
10. Edward G. Zsibler, Chagrin Falls, and Frederick A. Mosby, Cleveland, Ohio, assignors to General Electric Company, a corporation of New York. METHOD OF MANUFACTURE OF IODINE CYCLE INCANDESCENT LAMPS. Patent No. 2883571. Patented DEC. 8, 1964.^{[Enllaç no actiu]} sur le site de google patents
11. Error en el títol o la url.«», 9.
12. «The light bulb phase out schedule / Lighting Advice - Lyco». Arxivat de l'original el 27 octubre 2017. [Consulta: 30 abril 2018].
13. La fin des lampes halogènes GU10, Syndicat de l'éclairage, Plantilla:1er septembre 2016
14. «Halogen Bulbs to be Banned in the EU Market from September - LEDinside». [Consulta: 26 agost 2018].
15. Tungsten-Halogen lamp information (en anglès). Karl Zeiss Online Campus site [Consulta: 3 maig 2011].
16. Avantatges i inconvenients de les làmpades halògenes (en espanyol) [Consulta: 3 maig 2011]. Arxivat 2011-09-18 a Wayback Machine.
17. H4, HB2, and 9003 bulbs H4 vs. HB2 vs. 9003: What's the Difference?