44. come scegliere una torcia subacquea ALOGENA

Se non è pensabile una immersione notturna senza lampada, è anche vero che questa rende più piacevoli e complete anche le immersioni diurne.

La luce penetra nell’acqua solo per i primi metri e man mano che aumenta la profondità i colori reali spariscono ed il paesaggio subacqueo tende gradualmente al blu uniforme (fig. 1).

Se usiamo una lampada i colori riappaiono, quelli stessi che non riuscivamo a vedere perché non raggiunti dalla luce del sole.

La luce, durante l’arco della giornata, non è mai uguale: non soltanto come intensità, ma anche come colore: a mezzogiorno è bianca, mentre al tramonto è rossa o blu col cielo terso.

Questa variazione cromatica della luce viene definita come temperatura di colore che si misura in gradi Kelvin (°K), secondo una scala che va da 1.000 (rosso) a 10.000 (blu).

Quando parliamo di temperatura di colore, non ci riferiamo esclusivamente alle variazioni cromatiche generate dalla luce del sole, ma anche da tutte le sorgenti luminose artificiali quali ad esempio una candela, una lampadina al tungsteno, una lampada da studio, un flash elettronico.

Tuttavia, questa fonti luminose non riescono ad equiparare l’intensità della luce solare, per cui la loro temperatura di colore non supera mai i 6.000 Kelvin (nel caso del flash elettronico).

I gradi Kelvin misurano la temperatura assoluta, cioè la temperatura a partire dallo zero assoluto, che è pari a -273 gradi centigradi (°C); quindi per convertire i gradi centigradi in gradi Kelvin basta aggiungere 273.

Qui a destra (fig. 2) è riportato un diagramma che mostra la scala dei valori della temperatura di colore con le corrispondenti fonti luminose. Come si può notare, la luce fioca della candela genera una temperatura di colore molto bassa, mentre all’estremo opposto abbiamo un cielo terso e azzurro.

La creazione di questa scala deriva dalla necessità di trovare un colore neutro per l’illuminazione (bianco).

Le principali caratteristiche delle lampade alogene

1. LA LAMPADINA

Il filamento delle lampadine al passaggio della corrente si surriscalda, diventa incandescente, di colore bianco e emette luce. La lampadina è riempita di gas: si utilizzano miscele di gas alogeni che aumentano vita e qualità della luce e grazie a cui si annulla il calo di rendimento luminoso. Le prestazioni variano a seconda dei gas alogeni introdotti nel bulbo della lampadina.

È possibile survoltare le lampadine alogene: in questo modo si ottengono miglioramenti di potenza luminosa senza incorrere in riduzioni di vita utile della lampadina. Però occorre limitarsi e non survoltarle di più del 20%.

Le prestazioni di una lampadina sono identificate da:

Lumen: indica il flusso di luce emesso, cioè è la potenza complessivamente irraggiata da una sorgente luminosa e percepita dall'occhio.

Temperatura di colore: si misura in gradi Kelvin (°K) e indica la qualità della luce emessa.

Watt: indica l’assorbimento di energia della lampadina, ed è’ possibile che due lampadine, a parità di Watt, abbiano prestazioni diverse.

fig. 1 L'assorbimento selettivo dei colori nell'acqua

fig. 2 La temperatura di colore della luce

2. LA PARABOLA

Determina il tipo di fascio luminoso della lampada. Le moderne lampade subacquee adottano riflettori non più parabolici; le differenze di forma non sono macroscopiche, ma si notano ed si apprezzano in immersione.

Sott'acqua si privilegia un fascio di luce concentrato, che aiuta a vedere meglio attraverso la sospensione e illumina meglio gli anfratti.

La parabola deve essere progettata in modo che, sott’acqua, i raggi riflessi escano fra loro paralleli generando un fascio cilindrico ed omogeneo.

Il fascio luminoso di una lampada subacquea deve avere:

- forma circolare e senza aloni;

- distribuzione di luce uniforme su tutta la superficie illuminata;

- assenza di zone d'ombra.

Ultimamente si sono affermate le parabole multimirror, sfaccettate e studiate al computer. Queste generano un fascio di luce compatto ed uniformemente distribuito, non solo: compensano imperfezioni di fabbricazione delle lampadine.

3. L’ALIMENTAZIONE

È il serbatoio di energia delle lampade. È possibile utilizzare batterie alcaline o accumulatori ricaricabili.

Gli accumulatori oggi più utilizzati sono di due tipi:

a) al Nichel Cadmio (NiCd): sono estremamente robusti e affidabili, di varie capacità, accettano ricariche parziali e il cd. “effetto memoria” è oggi totalmente scomparso. Si possono ricaricare anche da totalmente scarichi. La ricarica totale deve avvenire in 14-16 ore, pena la riduzione di vita degli accumulatori.

b) al Nichel Metalidrato (NiMh): sono di varie capacità, accettano ricarica rapida sia totale sia parziale. Raggiungono il 90% della carica in tempi relativamente brevi, mentre il restante 10% richiede proporzionalmente molto più tempo. Hanno un ottimo rapporto capacità/dimensione, si hanno quindi alti amperaggi in piccole dimensioni.

La batteria nota come accumulatore nichel-cadmio (comunemente abbreviata NiCd) è un tipo molto popolare di accumulatore ricaricabile, usato spesso in apparecchi portatili dell'elettronica di consumo e impiega i metalli nichel (Ni) e cadmio (Cd) come reagenti chimici.

L'accumulatore nichel-metallo idruro (detto comunemente, ma impropriamente, nichel-metalidrato), abbreviato NiMH (inglese: nickel-metal hydride), è un tipo di accumulatore simile all'accumulatore nichel-cadmio (abbreviato Ni-Cd), ma l'anodo, che assorbe l'idrogeno, è una lega invece che cadmio. Come nelle batterie NiCd, il nichel è il catodo. Una batteria NiMH puó avere due o tre volte la capacità di un batteria NiCd di pari dimensioni e l'effetto memoria è meno significativo. Tuttavia la densità volumetrica di energia è minore delle batterie Li-Ion, e l'autoscarica è maggiore.

L'EFFETTO MEMORIA

Alcuni tipi di batterie ricaricabili, se ripetutamente caricate prima che la loro carica sia completamente esaurita, "ricordano" la capacità energetica precedente alla ricarica, ovvero, se una batteria completamente carica si utilizza al 60% e successivamente si sottopone a ricarica, il 40% dell'energia somministrata non viene riconosciuta e risulta quindi inutilizzabile. Le batterie maggiormente soggette a questo fenomeno sono quelle al nichel-cadmio e, in misura minore quelle al nichel-metallo idruro. Nelle prime il fenomeno è dovuto alla crescita delle dimensioni dei cristalli di cadmio, diminuendo così la superficie interessata dalle reazioni elettrochimiche. In alcuni casi è possibile che i cristalli crescano tanto da penetrare il separatore e cortocircuitare i due elettrodi, rendendo la batteria inservibile. L'effetto della crescita delle dimensione dei cristalli è più pronunciato se la batteria viene lasciata sotto carica per giorni, o viene ripetutamente scaricata in maniera incompleta. Per evitare quest'effetto bisogna ciclare (caricare e scaricare) completamente la batteria almeno una volta ogni due o tre settimane.

Nelle batterie NiMH l'abbassamento di potenziale di scarica si ha in seguito alla modificazione della struttura cristallina dell'idrossido di nichel, il quale passa dalla forma beta a quella gamma; quest'ultima ha un potenziale d'elettrodo di circa 50 mV inferiore alla forma beta e come risultato si ha una riduzione della capacità della batteria, tale effetto è detto anche lazy battery. Anche in questo caso il problema può essere risolto ciclando periodicamente la batteria.

Nelle batterie al litio tale effetto non si verifica in quanto non si ha alcuna modificazione delle dimensioni dei grani o della struttura cristallina dei materiali elettrodici.

AVVERTENZE PER L’USO E LA MANUTENZIONE DELLE LAMPADE SUBACQUEE

1. Avvertenze di carattere generale

· Non puntare mai la lampada negli occhi a se stessi o ad altri, perché può danneggiare la vista.

· Non tenere la lampada vicino a fonti di calore, perché ciò può creare pressione al suo interno, con pericolo di scoppio.

· In caso di lunghi viaggi o di spedizione della lampada togliere sempre la lampadina e tenere le batterie scariche: la lampada può accendersi in modo accidentale a causa di urti e può bruciare le cose che si trova davanti provocando anche incendi.

· Inserire sempre la sicura antiaccensione dell’interruttore, per evitare l’accensione casuale della lampada in borsa durante il trasporto.

· In caso d’allagamento della lampada, togliere la ghiera anteriore, lavare la lampada immergendola in acqua dolce e non richiuderla fino all’intervento dell’assistenza autorizzata: la reazione dell’acqua salata con la batteria può provocare esplosioni e recare gravi danni.

· Non ricaricare le batterie vicino a prodotti infiammabili.

· Tenere lontana la lampada da campi magnetici per evitare accensioni casuali dovute ad un sensore d’accensione magnetico.

· Fare attenzione a non provocare urti o cadute della lampada per terra o su persone: può recare danni al faro o a terzi o a se stessi.

2. Quando non si usa la lampada per lunghi periodi

· Fare una ricarica completa delle batterie ed una scarica in acqua almeno ogni 2 mesi, per mantenere in buono stato il pacco batterie ed aumentare la vita delle batterie.

· Togliere la lampadina (non toccarla mai con le dita, ma solo con un panno asciutto), per evitare l’ossidazione dei contatti tra lampadina e portalampada.

· Chiudere la ghiera anteriore della lampada solo parzialmente fino alla scomparsa della guarnizione o-ring, per evitare la durezza di svitamento della lampada con la possibile creazione di gas all’interno, dovuta ad un uso saltuario

· Tenere pulite le parti di tenuta sotto la ghiera anteriore della lampada, per evitare incrostazioni e possibili allagamenti.

3. Manutenzione ordinaria

· Ingrassare gli o-ring con l’apposito grasso siliconico, almeno una volta l’anno, o prima di riporre la lampada per un lungo periodo di non utilizzo.

· Fare una manutenzione e cambiare gli o-ring almeno una volta ogni 3 anni.

· Lavare sempre bene la lampada in acqua dolce dopo ogni immersione: ciò è molto utile per evitare incrostazioni che danneggiano la tenuta degli o-ring ed il funzionamento della lampada.

· E’ sempre consigliabile fare effettuare un controllo della lampada da parte della casa costruttrice almeno ogni 4 anni, per garantire una lunga vita dell’illuminatore. In caso di necessità verrà operato un intervento di manutenzione dalla casa stessa.

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