Nem Elektromos Világítás

Mi ez?

Világítás, amelyet folyékony vagy gáznemű üzemanyag elégetésével állítanak elő, nem pedig elektromos hálózatból vagy akkumulátorból nyert árammal. Az itt tárgyalt két technológia egy lépéssel a hagyományos gyertya felett áll (amelyet a kapcsolódó candle-making cikk tárgyal): a kanócos olajlámpa, ahol egy szőtt kanóc kapilláris hatás révén szívja fel a folyékony üzemanyagot, és egy üveg kémény formálja a láng körüli légáramlást, valamint az izzólámpa, ahol ritkaföldfém-oxidokkal impregnált szövet hálót hevítenek lánggal, amíg az fehéren izzik — sokkal több fényt termelve egységnyi üzemanyagból, mint bármely nyílt láng.

Mire jó?

• Mindennapi háztartási világítás hálózati áram nélküli otthonokban — még mindig alapfelszerelés számos amish és hálózaton kívüli közösségben.
• Tartalék világítás hálózati kimaradások, viharok vagy katasztrófák idején, amikor a gyertyák önmagukban nem elég fényesek a munkához.
• Feladatvilágítás olvasáshoz, varráshoz vagy műhelyfeladatokhoz, amelyek valódi megvilágítást igényelnek, nem csupán szórt fényt.
• Hordozható világítás — kempinglámpák, istállóvilágítás és kültéri munkalámpák.

A fizika mögötte

A kanócos lámpa kapilláris hatás elvén működik: a szőtt pamutkanóc finom szálak kötege, amelyek között szűk rések vannak, és a folyékony üzemanyagot a felületi feszültség húzza fel ezeken a réseken keresztül, a gravitáció ellenében, az égő hegyig. Maga a láng közönséges diffúziós égés — üzemanyaggőz találkozik levegővel a kanóc felületén. A láng köré helyezett üveg kémény két dolgot tesz: huzatot hoz létre (az üveg belsejében emelkedő forró levegő oszlop friss levegőt szív be alulról, több oxigénnel táplálva a lángot és közelebb tolva az égést a teljességhez, ami csökkenti a kormot és növeli a fényerőt), és védi a lángot a széltől, így az egyenletesen ég, nem pedig lobog.

Az izzólámpa teljesen más elven működik: izzás a világító láng helyett. Az izzóharisnya egy kis szőtt vagy kötött zokni, eredetileg pamutból vagy ramiéból, ritkaföldfém-nitrátok oldatába áztatva (főként tórium és cérium a történelmi Welsbach formulában; a modern ólommentes izzóharisnyák ittriumot és más ritkaföldfém-keverékeket használnak). Az első meggyújtáskor a szövet teljesen elég, egy törékeny kerámia-oxid vázat hagyva az eredeti háló alakjában. Használat közben egy gáz- vagy elpárologtatott üzemanyag-láng körülbelül 1000-1200 °C-ra hevíti ezt az oxidhálót, és maga a háló ragyogóan fehéren izzik a hőmérsékleti sugárzás miatt — ugyanaz az alapmechanizmus, ami egy izzólámpa izzószálát izzásba hozza, csak lánggal hevítve elektromos ellenállás helyett. Mivel a fény egy forró szilárd sugárzóból származik, nem pedig égő gázmolekulákból, egy izzóharisnya többször annyi látható fényt termel egységnyi üzemanyagból, mint egy azonos méretű nyílt láng.

Történelem

A petróleum előtt az olajlámpák bálnazsírt, olívaolajat vagy disznózsírt égettek, amelyek mind drágák, halványak és füstösek voltak. Az áttörés az 1850-es években jött el a petróleum (paraffin olaj) ipari finomításával kőolajból, amely elég olcsó volt a hétköznapi háztartások számára, és elég tisztán égett ahhoz, hogy üveg kéménnyel párosítsák — a petróleumlámpa a 19. század második felében a domináns háztartási fényforrássá vált. A következő ugrás 1885-ben történt, amikor Carl Auer von Welsbach osztrák kémikus szabadalmaztatta az izzó gázharisnyát, amelyet először vezetékes városi gáz utcai és háztartási világításban használtak, három-négyszer több fényt adva ugyanabból a gázáramból. A gyártók később adaptálták az izzóharisnyát hordozható nyomás alatti folyékony üzemanyagú és propánlámpákhoz (a Coleman a legismertebb márka a 20. század elejétől kezdve), amely formában a technológia ma is létezik kempinglámpákban és hálózaton kívüli háztartásokban.

Egyszerű változat

Egy alapvető kanócos olajlámpa: egy üzemanyagtartály (egy üveg vagy erre a célra épített tartály), egy égőegység, amely egy lapos szőtt pamutkanócot tart, amelyet egy kis kerékkel lehet fel- és leengedni, és egy üveg kémény, amelyet a láng fölé helyeznek.

1. Töltse fel a tartályt petróleummal (vagy lámpaolajjal), hagyja a kanócot átitatva, de ne elárasztva.
2. Vágja a kanócot laposra és egyenletesre a tetején — egy rongyos szél egyenetlenül ég és füstöl.
3. Gyújtsa meg, és állítsa be a kanóc magasságát, amíg a láng sima, egyenletes könnycsepp alakú nem lesz, látható füst nélkül.
4. Helyezze fel az üveg kéményt; a lángnak azonnal fényesebbé és stabilabbá kell válnia, ahogy a huzat beindul.

Haladó változat

Az izzólámpa, propánnal, benzinnel (Coleman üzemanyaggal) vagy elpárologtatott petróleummal használva:

1. Helyezzen egy friss izzóharisnyát az égő gázcsúcsára, és kösse rögzítse a zsinórjával.
2. Égesse le az izzóharisnyát egyszer egy gyufával, alulról — összezsugorodik és merev, hamuszerű kerámiahéjjá válik. Utána ne érintse meg; rendkívül törékeny.
3. Helyezze nyomás alá az üzemanyagrendszert (kézi pumpa folyékony üzemanyagokhoz, vagy egyszerűen nyissa ki a szelepet propánhoz), és gyújtsa meg a gázt a csúcson az izzóharisnya alatt.
4. Felmelegedve az izzóharisnya fehéren izzik, és a lámpa egy-két percen belül eléri a teljes fényerőt.

Ipari változat

Városi szinten ugyanaz az izzóharisnyás elv világította meg a városi gázlámpákat Európa és Észak-Amerika szerte az 1890-es évektől az 1930-as évekig, szén gázt vezetve az izzóharisnyával felszerelt utcai lámpákhoz, és meghosszabbítva a gázvilágítás hasznos élettartamát jóval azután is, hogy az elektromosság már kiszoríthatta volna. Ma ennek a technológiának az "ipari" vége a nyomás alatti kemping- és lámpás izzóharisnyák és égők gyári gyártása (Coleman-stílusú lámpások és számos klónjuk), szabványosított szerelvényekkel gyártva, így az izzóharisnyák, generátorok (az a kis cső, amely elpárologtatja a folyékony üzemanyagot, mielőtt az elérné az égőt) és üvegbúrák évtizedekig cserélhetők maradnak a lámpák között.

Készítsen sajátot

• Kanócos lámpa: bármilyen szorosan záródó fedelű üveg befőttesüveg átalakítható egy megvásárolt égő- és kanóc-egységgel, amely a fedélre csavarozható vagy rögzíthető; adjon hozzá egy az égőhöz méretezett kéményt a valódi fényerő-növekedés érdekében a nyílt kanócos kialakításhoz képest.
• Izzólámpa: egy működő nyomásos izzólámpa nulláról való megépítése a legtöbb ember számára nem praktikus — vásároljon egy kereskedelmi égőszerelvényt (sok kapható pótalkatrészként), és szerelje be egy házba üzemanyagtartállyal, pumpával és üvegbúrával. Ahol valóban megéri a barkácsolás, az egy fix helyzetű propán izzólámpa műhelybe vagy istállóba, szabványos propánvezetékre csatlakoztatva eldobható palack helyett.

Gyakori hibák

• A kanóc egyenetlen vágása — egyenetlen vagy túl magas kanóc füstöl és kormot rak le a kémény üvegére.
• A tartály túltöltése — az üzemanyag szivároghat az égő körül, vagy eláraszthatja a kanócot, fellángolásokat okozva.
• Egy beégetett izzóharisnya megérintése — még egy könnyed érintés is porrá változtatja; csak az égőszerelvényt kezelje, soha magát az izzóharisnyát.
• Az izzóharisnya beégetésének kihagyása — egy be nem égetett izzóharisnya megég, füstöl, és soha nem fog megfelelően izzani.
• Bármilyen üzemanyaggal működő lámpa zárt helyiségben való üzemeltetése — lásd az alábbi biztonsági megjegyzést.
• Rossz üzemanyag használata a lámpához — benzin vagy dízel petróleumlámpában, vagy folyékony üzemanyag propánra méretezett izzólámpában komoly tűz- és robbanásveszélyt jelent; csak a lámpához tervezett üzemanyagot használja.

Biztonsági megjegyzés — szén-monoxid és szellőzés: minden láng, amely üzemanyagot éget beltérben, oxigént fogyaszt és szén-monoxidot termel, egy szagtalan gázt, amely veszélyes zárt terekben. Mindig friss levegő cserével rendelkező helyiségben (egy résnyire nyitott ablak vagy szellőző) égesse az olajlámpákat és izzólámpákat, soha ne zárt szobában, sátorban vagy járműben, és soha ne hagyja égve felügyelet nélkül éjszakára. Tartson működő CO-érzékelőt minden olyan otthonban, amely üzemanyaggal működő világításra vagy fűtésre támaszkodik. Az izzólámpák és a magas kéményű lámpák égési és tűzveszélyt is jelentenek — tartsa távol őket függönyöktől, ágyneműtől és bármilyen gyúlékony anyagtól, és biztosítson számukra stabil, vízszintes alapot.

Hogyan mérjük?

• Fényerő: hasonlítsa össze egy ismert referenciával (egy 40 W-os vagy 60 W-os LED izzóval) szemmel, vagy egy alap luxmérővel fix távolságból, hogy megítélje, egy lámpa elegendő-e olvasáshoz vagy csak szórt világításhoz.
• Üzemanyag-fogyasztás: mérje meg az óránként felhasznált üzemanyagot (ml/óra folyékony üzemanyag esetén, gramm/óra propán esetén) a lámpatípusok összehasonlításához és az üzemanyagtárolási igények tervezéséhez.
• Láng/izzóharisnya állapota: a kanócos lángnak sima, egyenletes alakúnak kell lennie, látható füst nélkül; az izzóharisnyának egyenletesen fehéren kell izzania, sötét vagy villódzó foltok nélkül — az egyenetlen izzás üzemanyag- vagy levegőkeverék-problémát jelez.
• Kémény/üvegbúra tisztasága: a koromlerakódás az üvegen a hiányos égés és a csökkent fényteljesítmény közvetlen, látható jele — rendszeresen tisztítsa, és a súlyos kormozódást tekintse annak jelének, hogy valamit be kell állítani (kanóc magasság, levegőellátás vagy üzemanyag minősége).

Videók

(TODO)

Letölthető PDF

(TODO)