Hơn 150 năm trước, những nhà phát minh đã khởi đầu triển khai một sáng tạo độc đáo phát minh sáng tạo có tác động ảnh hưởng can đảm và mạnh mẽ đến cách tất cả chúng ta sử dụng nguồn năng lượng trong nhà và văn phòng của mình. Phát minh này đã đổi khác cách tất cả chúng ta phong cách thiết kế những tòa nhà, tăng thời lượng ngày thao tác trung bình và khởi động những việc làm kinh doanh thương mại mới. Nó cũng dẫn đến những nâng tầm mới về nguồn năng lượng – từ những xí nghiệp sản xuất điện và đường dây tải điện đến những thiết bị gia dụng và động cơ điện .
Giống như tất cả các phát minh vĩ đại, bóng đèn không thể được ghi công cho một nhà phát minh. Đó là một loạt các cải tiến nhỏ dựa trên ý tưởng của các nhà phát minh trước đó đã dẫn đến những bóng đèn chúng ta sử dụng trong nhà ngày nay.
Bóng Đèn Sợi Đốt Chiếu Sáng Con Đường
Rất lâu trước khi Thomas Edison được cấp bằng bản quyền sáng tạo – lần tiên phong vào năm 1879 và sau đó một năm vào năm 1880 – và mở màn thương mại kinh doanh hóa bóng đèn sợi đốt của mình, những nhà phát minh người Anh đã chứng tỏ rằng đèn hồ quang là khả thi. Năm 1835, ánh sáng điện không đổi tiên phong được chứng tỏ, và trong 40 năm tiếp theo, những nhà khoa học trên khắp quốc tế đã nghiên cứu và điều tra về đèn sợi đốt, nghiên cứu và điều tra dây tóc ( bộ phận của bóng đèn tạo ra ánh sáng khi được đốt nóng bởi dòng điện ) và bầu không khí của bóng đèn ( mặc dầu không khí được hút chân không ra khỏi bóng đèn hoặc chứa đầy khí trơ để dây tóc không bị oxi hóa và cháy hết ). Những bóng đèn bắt đầu này có tuổi thọ cực kỳ ngắn, quá đắt để sản xuất hoặc sử dụng quá nhiều nguồn năng lượng .
Khi Edison và những nhà nghiên cứu của ông tại Menlo Park đến hiện trường chiếu sáng, họ tập trung chuyên sâu vào việc cải tổ dây tóc – tiên phong là thử nghiệm carbon, sau đó là bạch kim, trước khi sau cuối quay trở lại dây tóc carbon. Vào tháng 10 năm 1879, nhóm của Edison đã sản xuất một bóng đèn có dây tóc carbon hóa bằng sợi bông không tráng hoàn toàn có thể sống sót trong 14,5 giờ. Họ liên tục thử nghiệm với dây tóc cho đến khi tìm được dây tóc làm từ tre giúp đèn của Edison có tuổi thọ lên đến 1.200 giờ – dây tóc này đã trở thành tiêu chuẩn cho bóng đèn Edison trong 10 năm tiếp theo. Edison cũng triển khai những nâng cấp cải tiến khác cho bóng đèn, gồm có việc tạo ra một máy bơm chân không tốt hơn để vô hiệu trọn vẹn không khí khỏi bóng đèn và tăng trưởng vít Edison ( lúc bấy giờ là phụ kiện ổ cắm tiêu chuẩn cho bóng đèn ) .
( Chú thích lịch sử dân tộc : Người ta không hề nói về lịch sử dân tộc của bóng đèn mà không nhắc đến William Sawyer và Albon Man, người đã nhận được bằng bản quyền sáng tạo của Hoa Kỳ cho đèn sợi đốt và Joseph Swan, người được cấp văn bằng bản quyền trí tuệ cho bóng đèn của mình ở Anh. Đã có cuộc tranh luận về liệu bằng bản quyền sáng tạo bóng đèn của Edison có vi phạm bằng bản quyền sáng tạo của những nhà phát minh khác này hay không. Cuối cùng, công ty chiếu sáng Hoa Kỳ của Edison đã hợp nhất với Công ty điện Thomson-Houston – công ty sản xuất bóng đèn sợi đốt theo bằng bản quyền sáng tạo Sawyer-Man – để xây dựng General Electric, và mạng lưới hệ thống chiếu sáng của Edison công ty hợp nhất với công ty của Joseph Swan để xây dựng Ediswan ở Anh. )
Điều khiến cho sự góp phần của Edison trong nghành chiếu sáng điện trở nên khác thường là ông không ngừng nâng cấp cải tiến bóng đèn – ông đã tăng trưởng hàng loạt những phát minh giúp việc sử dụng bóng đèn trở nên thiết thực. Edison đã quy mô hóa công nghệ tiên tiến chiếu sáng của mình trên mạng lưới hệ thống chiếu sáng bằng gas hiện có. Năm 1882 với Holborn Viaduct ở London, ông đã chứng tỏ rằng điện hoàn toàn có thể được phân phối từ một máy phát điện đặt ở TT trải qua một loạt dây và ống ( còn gọi là ống dẫn ). Đồng thời, ông tập trung chuyên sâu vào việc cải tổ sản xuất điện, tăng trưởng tiện ích điện thương mại tiên phong có tên là Pearl Street Station ở hạ Manhattan. Và để theo dõi lượng điện mà mỗi người mua đang sử dụng, Edison đã tăng trưởng đồng hồ đeo tay đo điện tiên phong .
Trong khi Edison đang nghiên cứu và điều tra hàng loạt mạng lưới hệ thống chiếu sáng, những nhà phát minh khác đang liên tục tạo ra những bước tiến nhỏ, cải tổ quy trình tiến độ sản xuất dây tóc và hiệu suất của bóng đèn. Sự biến hóa lớn tiếp theo của bóng đèn sợi đốt là do những nhà phát minh châu Âu phát minh ra dây tóc vonfram vào năm 1904. Những bóng đèn dây tóc vonfram mới này sống sót lâu hơn và có ánh sáng sáng hơn so với bóng đèn dây tóc cacbon. Năm 1913, Irving Langmuir phát hiện ra rằng việc đặt một khí trơ như nitơ vào bên trong bóng đèn đã làm tăng gấp đôi hiệu suất của nó. Các nhà khoa học liên tục thực thi những nâng cấp cải tiến trong 40 năm tiếp theo để giảm ngân sách và tăng hiệu suất của bóng đèn sợi đốt. Nhưng đến những năm 1950, những nhà nghiên cứu vẫn chỉ tìm ra cách quy đổi khoảng chừng 10 % nguồn năng lượng mà bóng đèn sợi đốt sử dụng thành ánh sáng và mở màn tập trung chuyên sâu nguồn năng lượng vào những giải pháp chiếu sáng khác .
Sự Thiếu Hụt Năng Lượng Dẫn Đến Sự Đột Phá Của Huỳnh Quang
Vào thế kỷ 19, hai người Đức – thợ thổi thủy tinh Heinrich Geissler và bác sĩ Julius Plücker – đã phát hiện ra rằng họ hoàn toàn có thể tạo ra ánh sáng bằng cách vô hiệu gần như hàng loạt không khí khỏi một ống thủy tinh dài và cho dòng điện chạy qua nó, một phát minh được gọi là ống Geissler. Là một loại đèn phóng điện, những loại đèn này không thông dụng cho đến đầu thế kỷ 20 khi những nhà nghiên cứu mở màn tìm cách cải tổ hiệu suất cao chiếu sáng. Đèn phóng điện trở thành cơ sở của nhiều công nghệ tiên tiến chiếu sáng, gồm có đèn neon, đèn natri áp suất thấp ( loại được sử dụng trong chiếu sáng ngoài trời như đèn đường ) và đèn huỳnh quang .
Cả Thomas Edison và Nikola Tesla đều đã thử nghiệm với đèn huỳnh quang vào những năm 1890, nhưng cả hai đều không sản xuất thương mại chúng. Thay vào đó, chính bước nâng tầm của Peter Cooper Hewitt vào đầu những năm 1900 đã trở thành một trong những tiền thân của đèn huỳnh quang. Hewitt đã tạo ra ánh sáng xanh lam bằng cách cho dòng điện chạy qua hơi thủy ngân và tích hợp với chấn lưu ( một thiết bị nối với bóng đèn để kiểm soát và điều chỉnh dòng điện chạy qua ống ). Trong khi đèn Cooper Hewitt hiệu suất cao hơn bóng đèn sợi đốt, chúng có ít mục tiêu sử dụng tương thích do sắc tố của ánh sáng .
Vào cuối những năm 1920 và đầu những năm 1930, các nhà nghiên cứu châu Âu đã làm thí nghiệm với các ống neon được phủ một lớp phốt pho (một loại vật liệu hấp thụ tia cực tím và chuyển đổi ánh sáng vô hình thành ánh sáng trắng hữu ích). Những phát hiện này đã khơi dậy các chương trình nghiên cứu về đèn huỳnh quang ở Hoa Kỳ, và vào giữa và cuối những năm 1930, các công ty chiếu sáng của Mỹ đã trình diễn đèn huỳnh quang cho Hải quân Hoa Kỳ và tại Hội chợ Thế giới năm 1939 ở New York. Những bóng đèn này tồn tại lâu hơn và hiệu quả hơn khoảng ba lần so với bóng đèn sợi đốt. Nhu cầu chiếu sáng tiết kiệm năng lượng Các nhà máy chiến tranh của Mỹ đã dẫn đến việc sử dụng nhanh chóng đèn huỳnh quang, và đến năm 1951, ở Mỹ nhiều ánh sáng hơn đến từ đèn huỳnh quang tuyến tính.
Đó là một sự thiếu vắng nguồn năng lượng khác – cuộc khủng hoảng cục bộ dầu mỏ năm 1973 – đã khiến những kỹ sư chiếu sáng tăng trưởng một bóng đèn huỳnh quang hoàn toàn có thể được sử dụng trong những ứng dụng gia dụng. Năm 1974, những nhà nghiên cứu tại Sylvania khởi đầu điều tra và nghiên cứu cách họ hoàn toàn có thể thu nhỏ chấn lưu và lắp nó vào đèn. Mặc dù họ đã tăng trưởng một bằng bản quyền sáng tạo cho bóng đèn của mình, nhưng họ không hề tìm ra cách để sản xuất nó một cách khả thi. Hai năm sau vào năm 1976, Edward Hammer tại General Electric đã tìm ra cách uốn ống huỳnh quang thành hình xoắn ốc, tạo ra bóng đèn huỳnh quang compact tiên phong ( CFL ). Nhưng giống như Sylvania, General Electric đã gác lại phong cách thiết kế này vì máy móc mới thiết yếu để sản xuất hàng loạt những chiếc đèn này quá đắt .
Các bóng đèn huỳnh quang compact ( CFL ) bắt đầu được tung ra thị trường vào giữa những năm 1980 với giá kinh doanh nhỏ từ 25-35 đô la, nhưng giá hoàn toàn có thể khác nhau tùy theo khu vực do những chương trình khuyến mại khác nhau do những công ty tiện ích thực thi. Người tiêu dùng cho rằng giá cao là trở ngại số một của họ trong việc mua CFL. Có những yếu tố khác – nhiều CFL của năm 1990 to và cồng kềnh, chúng không vừa khít với những thiết bị cố định và thắt chặt và chúng có hiệu suất ánh sáng thấp và không đồng điệu. Kể từ những năm 1990, những nâng cấp cải tiến về hiệu suất, Chi tiêu, hiệu suất cao của CFL ( chúng sử dụng nguồn năng lượng ít hơn khoảng chừng 75 % so với sợi đốt ) và tuổi thọ ( lê dài hơn khoảng chừng 10 lần ) đã khiến chúng trở thành một lựa chọn khả thi cho cả người thuê nhà và chủ nhà. Gần 30 năm sau khi CFL lần tiên phong được ra mắt trên thị trường, một CFL ENERGY STAR ® có giá chỉ 1,74 đô la cho mỗi bóng đèn khi mua theo gói bốn bóng .
LEDS: Tương Lai Là Đây
Một trong những công nghệ tiên tiến chiếu sáng tăng trưởng nhanh nhất lúc bấy giờ là diode phát quang ( hay đèn LED ). Là một loại đèn chiếu sáng trạng thái rắn, đèn LED sử dụng chất bán dẫn để quy đổi điện năng thành ánh sáng, thường có diện tích quy hoạnh nhỏ ( dưới 1 mm vuông ) và phát ra ánh sáng theo một hướng đơn cử, giảm nhu yếu về bộ phản xạ và bộ khuếch tán hoàn toàn có thể bẫy ánh sáng .
Chúng cũng là đèn hiệu quả nhất trên thị trường. Còn được gọi là hiệu suất phát sáng, hiệu suất của bóng đèn là thước đo ánh sáng phát ra ( lumen ) chia cho hiệu suất mà nó hút ra ( watt ). Một bóng đèn có hiệu suất 100 % trong việc quy đổi nguồn năng lượng thành ánh sáng sẽ có hiệu suất là 683 lm / W. Để đặt điều này trong toàn cảnh, bóng đèn sợi đốt 60 đến 100 watt có hiệu suất 15 lm / W, CFL tương tự có hiệu suất 73 lm / W và bóng đèn sửa chữa thay thế dựa trên LED hiện tại trên thị trường xê dịch từ 70-120 lm / W với hiệu suất trung bình 85 lm / W .
Năm 1962 khi thao tác cho General Electric, Nick Holonyak, Jr., đã phát minh ra đèn LED quang phổ nhìn thấy tiên phong dưới dạng điốt đỏ. Tiếp theo, điốt màu vàng nhạt và xanh lục đã được phát minh. Khi những công ty liên tục nâng cấp cải tiến điốt đỏ và sản xuất của họ, chúng khởi đầu Open .
Trọng Điểm Ở Đây Là Gì?
Giống như tất cả các phát minh vĩ đại, bóng đèn không thể được ghi công cho một nhà phát minh.
Đó là một loạt những nâng cấp cải tiến nhỏ dựa trên sáng tạo độc đáo của những nhà phát minh trước đó đã dẫn đến những bóng đèn tất cả chúng ta sử dụng trong nhà thời nay .
Lithaco
Lịch sử của bóng đèn điện
