Este artigo tem como objetivo proporcionar aos leitores uma compreensão mais profunda das características, vantagens, desvantagens e diferenças entre lâmpadas incandescentes, fluorescentes, economizadoras de energia e de LED, permitindo-lhes tomar decisões mais informadas na hora de comprar produtos de iluminação.
As lâmpadas incandescentes, também conhecidas como lâmpadas de luz, dependem principalmente do calor gerado pela corrente elétrica que passa por um filamento (geralmente feito de fio de tungstênio com ponto de fusão superior a 3000 graus Celsius). Esse filamento espiral acumula calor continuamente, elevando sua temperatura para mais de 2000 graus Celsius. Nessa alta temperatura, o filamento emite uma luz brilhante, semelhante à do ferro em brasa. Notavelmente, quanto maior a temperatura do filamento, mais brilhante a luz emitida. Portanto, o nome "lâmpada incandescente" é bastante apropriado. No entanto, durante esse processo de conversão, a maior parte da energia elétrica (potencialmente mais de 99%, embora a porcentagem exata não seja verificada) é convertida em energia térmica, com apenas uma pequena porção convertida em energia luminosa.
Além disso, as lâmpadas incandescentes emitem luz de espectro completo, mas as proporções das diferentes cores são afetadas pelo material luminescente (como o tungstênio) e pela temperatura. Esse desequilíbrio nas proporções leva a uma variação na cor da luz; portanto, as cores dos objetos observados sob lâmpadas incandescentes podem não ser precisas. Simultaneamente, a vida útil de uma lâmpada incandescente também é afetada pela temperatura do filamento. Quanto maior a temperatura, mais fácil é para o filamento sublimar. Quando o filamento de tungstênio sublima até certo ponto, sua resistência aumenta quando a eletricidade é aplicada, tornando-o mais propenso a queimar e, assim, reduzindo a vida útil da lâmpada.
As lâmpadas fluorescentes, também conhecidas como lâmpadas de luz do dia, funcionam com base em um princípio que pode ser descrito resumidamente da seguinte forma: um tubo fluorescente é um tubo selado de descarga de gás, composto principalmente de gás argônio, com pequenas quantidades de néon ou criptônio e traços de mercúrio. Quando o gás é descarregado dentro do tubo, os átomos de mercúrio liberam luz ultravioleta, com um comprimento de onda primário de 2537 angstroms. Aproximadamente 60% da energia elétrica é convertida em luz ultravioleta nesse processo, e o restante é convertido em calor. Essa luz ultravioleta é então absorvida pelo material fluorescente na parede interna do tubo e convertida em luz visível. Diferentes tipos de materiais fluorescentes emitem diferentes cores de luz visível. Geralmente, a eficiência de conversão da luz ultravioleta em luz visível é de cerca de 40%. Portanto, a eficiência geral das lâmpadas fluorescentes é de aproximadamente 24%, cerca de duas vezes maior que a das lâmpadas de filamento de tungstênio da mesma potência.
As lâmpadas economizadoras de energia, também conhecidas como lâmpadas fluorescentes compactas (frequentemente abreviadas como CFLs internacionalmente), são amplamente preferidas devido à sua alta eficácia luminosa (5 vezes maior que a das lâmpadas incandescentes comuns), significativa economia de energia, longa vida útil (até 8 vezes maior que a das lâmpadas incandescentes comuns), tamanho compacto e facilidade de uso. Seu princípio de funcionamento é bastante semelhante ao das lâmpadas fluorescentes.
Além disso, as lâmpadas economizadoras de energia não estão disponíveis apenas em branco frio; também existem opções em branco quente. Com a mesma potência, as lâmpadas economizadoras de energia podem economizar até 80% de energia em comparação com as lâmpadas incandescentes, além de prolongar sua vida útil em até 8 vezes e emitir apenas 20% menos radiação térmica. Normalmente, uma lâmpada economizadora de energia de 5 watts fornece a mesma iluminação que uma lâmpada incandescente de 25 watts, uma de 7 watts equivale a 40 watts e uma de 9 watts a cerca de 60 watts.
As lâmpadas LED, ou diodos emissores de luz, são uma tecnologia de iluminação semicondutora de estado sólido altamente eficiente. Elas utilizam chips semicondutores para converter diretamente energia elétrica em energia luminosa sem conversão térmica, melhorando assim significativamente a eficiência energética. O componente principal de uma lâmpada LED é o chip, no qual semicondutores do tipo P e do tipo N fornecem lacunas e elétrons, respectivamente, enquanto o poço quântico é responsável pela geração de fótons. Quando uma corrente elétrica flui através de um fio até o chip, elétrons e lacunas são impulsionados para o poço quântico e se recombinam, liberando energia na forma de fótons, possibilitando assim a função de iluminação do LED.
Com seu tamanho compacto, baixo consumo de energia, longa vida útil e características ecológicas, as lâmpadas LED são cada vez mais utilizadas na indústria da iluminação. Desde a iluminação decorativa e de engenharia externa inicial até a iluminação residencial atual, as lâmpadas LED se tornaram um importante representante da tecnologia de iluminação moderna.