Mezi obrovskou rozmanitostí zařízení pro umělé osvětlení je poměrně významný výklenek obsazen zářivkami. Tento druh svítidla byl poprvé představen již v roce 1938 a zpochybnil jediné monopolisty té doby, žárovku. Od té doby prošly jejich designové prvky výraznými změnami a vylepšeními, díky kterým se zářivky posunuly do kategorie energeticky úsporných. Ale abychom porozuměli všem výhodám a nevýhodám, abychom se podrobně seznámili s vlastnostmi jejich provozu v každodenním životě a průmyslu, budeme tento typ svítidel podrobně studovat.
Zařízení a princip činnosti
Strukturálně jsou zářivky skleněná baňka, jejíž vnitřní povrch je potažen speciálním složením – fosforem. Skládá se z halogenfosforečnanu vápenatého a dalších nečistot, některé varianty obsahují prvky vzácných zemin – terbium, europium nebo cer, ale takové kombinace jsou poměrně drahé.
Ve fázi výroby se z baňky odčerpá veškerý vzduch a nádoba se naplní směsí inertních plynů, nejčastěji argonu, a par rtuti. V závislosti na modelu lampy se chemické složení inertních plynů a fosforu bude lišit. Uvnitř plynné směsi je wolframové vlákno, které je pokryto vyzařovacím povlakem.
Rýže. 1. Zařízení a princip činnosti zářivky
Princip fungování takové energeticky úsporné lampy spočívá v následujícím sledu elektrochemických procesů:
- Na kontakty rtuťové výbojky s plynovou výbojkou je přivedeno napájecí napětí, díky kterému začne v obvodu vlákna protékat elektrický proud.
- Při proudění elektrického proudu z povrchu závitu se začnou šířit tepelná energie a částice emitoru, které aktivují inertní plyn a způsobí uvolnění ultrafialového záření.
- Záře plynů má relativně nízké procento viditelného spektra, protože většina z nich je v ultrafialových vlnách. Ale když ultrafialové záření dosáhne skleněné baňky plynové výbojky, aktivuje se fosfor a pak se rozzáří.
Spektrum záře fluorescenčních žárovek se může měnit v poměrně širokém rozsahu. Výběr odstínů záře v osvětlovacích zařízeních se provádí změnou procenta hořčíku a antimonu ve složení fosforu.
Důležitým bodem je také ukazatel teploty, proto velikost přiváděného napětí a protékajícího elektrického proudu musí mít pro každý průměr žárovky konstantní hodnotu. Právě přísné dodržování elektrických charakteristik ve vztahu k jejím geometrickým parametrům u zářivky umožňuje produkovat požadovanou barvu a jas záře.
Odrůdy
Celá řada zářivek se vyznačuje poměrně velkým rozsahem parametrů. Ale v tomto článku budeme zvažovat nejvýraznější z nich.
Podle velikosti tlaku plynu uvnitř baňky se v praxi rozlišují vysokotlaké a nízkotlaké lampy:
- Vysoký tlak – taková luminiscenční zařízení vydávají hustý světelný tok sytých barevných odstínů. Používají se v dostatečně výkonných modelech s výkonem 50 až 2000 W, vyznačujících se životností 6 tisíc až 15 tisíc hodin.
- Nízký tlak – vyznačuje se relativně nízkou hustotou plynu v nádrži, používá se k osvětlení prostor v každodenním životě nebo v práci.
Podle tvaru žárovky energeticky úsporné žárovky – žárovka může mít klasický hruškovitý tvar se skleněnou spirálkou uvnitř, podlouhlý podlouhlý tvar, vzhled spirálové trubice stočené kolem osy, prstencový a další tvary.
Rýže. 2. Baňkové odrůdy
Podle provedení patice se rozlišují zářivky se standardní paticí E s číselným označením udávajícím průměr patice plynového výbojového zdroje. G – kolík, ve kterém číslo za písmenným označením ukazuje vzdálenost mezi kontakty a před počtem párů kontaktů. Můžete se setkat i s modely se základnou typu W a F, ale používají se poměrně zřídka.
Rýže. 3. Odrůdy soklů
Podle barevné teploty záře se rozlišují fluorescenční zařízení s horkým žlutým a studeným modrým spektrem. Existují také možnosti pro neutrální zářivou barvu. Teploty barev se volí v souladu s úkoly: teplá pro bydlení, studená pro průmyslová zařízení.
Rýže. 4. Teplota barev
značkování
Systém označení zářivkových žárovek určuje jejich hlavní parametry.V závislosti na zemi výroby se však budou lišit i normy v označení. Pro srovnání zvažme obě možnosti značení na příkladu domácích a zahraničních výrobců.
Vlastenecký
Domácí značení obsahuje alfanumerické označení, které zahrnuje čtyři pozice pro písmena a jednu pro čísla. Například: LBCK-60.
První písmeno v označení L znamená svítilnu. Druhá pozice je složitější, může být vyjádřena jako jedna nebo dvojice písmenových kombinací, označuje indexy podání barev, jsou v ní možné následující možnosti:
- D – denní spektrum;
- HB – studená bílá záře;
- B – bílá;
- TB – bílé teplé odstíny;
- EB – bílá přirozeného spektra;
- UV – ultrafialové spektrum;
- G – modrá;
- C – modrý odstín;
- K je červené emisní spektrum;
- J – žlutá
- Z – zelená.
Třetí pozice určuje kvalitu reprodukce barev, ale pro C jsou pouze dvě možnosti – zlepšená kvalita nebo CZ – zvláště zvýšená, která se často používá v dekorativním osvětlení.
Čtvrtá pozice označuje design svítilny. Existuje pět hlavních pozic:
- A – typ amalgámu;
- B – s rychlým startem;
- K – typ prstence;
- R – reflektorové žárovky
- ve tvaru U – U.
zahraniční, cizí
Zářivky cizího vzorku mají identický princip značení. Na začátku je uveden výkon výrobku ve wattech, snadno jej poznáte podle latinského písmene W.
Typ záře je určen digitálním kódem s abecedním vysvětlením v angličtině:
- 530 je teplý tón zářivek, ale relativně špatné podání barev;
- 640/740 – ne zcela chladné, ale blízké s průměrnou úrovní reprodukce barev;
- 765 – modrý odstín s průměrnou úrovní reprodukce barev;
- 827 – v blízkosti žárovky, ale s dobrou reprodukcí barev;
- 830 – blízká halogenové žárovce, s dobrou úrovní reprodukce barev;
- 840 – bílý odstín s dobrou úrovní reprodukce barev;
- 865 – denní spektrum s dobrým podáním barev;
- 880 – denní spektrum s vynikajícím stupněm propustnosti světla;
- 930 – teplý tón s vynikajícími barevnými parametry a nízkým světelným výkonem;
- 940 je studený tón s vynikající reprodukcí barev a středním světelným výkonem.
- 954/965 – fluorescenční zařízení se spojitým spektrem.
Технические характеристики
Důležité technické vlastnosti zářivek jsou:
- Výkon lampy – může se pohybovat od 10 do 80 W pro klasické domácí potřeby, průmyslové modely mohou dosáhnout 2000 W;
- Jmenovité napětí – ve většině případů je napětí 220V;
- teplota barevného světla – pohybuje se od 2700 do 6500 °K;
- Světelná účinnost – množství vyzařovaného světelného toku v přepočtu na 1 W spotřebované elektřiny pro luminiscenční zařízení je od 40 do 60 lm / W, existují však účinnější modely;
- Rozměrové parametry – závisí na konkrétním modelu zářivky;
- Základní typ – E14 (minion), E27 (standardní velikost), G10 a G13 samec vzor a další.
Funkce síťového připojení
S ohledem na obtíže spojené s ionizací plynové mezery lze u zářivek použít více variant spínacího obvodu, které zjednodušují zapálení výboje. Nejoblíbenější jsou elektrické obvody elektromagnetického a elektronického předřadníku, které budeme dále zvažovat.
elektromagnetický předřadník
Jde o nejstarší variantu používanou při startování zářivek se studenou katodou.
Rýže. 5. Schéma zapojení s elektromagnetickým předřadníkem
Jak vidíte, v tomto obvodu je lampa připojena přes elektromagnetickou tlumivku a startér. V okamžiku přivedení napětí je spouštěč tvořený bimetalovou destičkou obvodem s velmi malým odporem, takže proud v něm do značné míry vzroste, ale nedosahuje zkratové hodnoty vlivem tlumivky. Tento proces spustí elektrický výboj ve zářivce a při zahřátí se otevřou startovací elektrody.
Elektronický předřadník
Tento způsob připojení zahrnuje použití speciálního vlastního oscilátoru namontovaného na transformátoru a tranzistorové jednotky schopné dodávat vysokofrekvenční napětí, což umožňuje získat světelný tok bez blikání.
Rýže. 6. Použití elektronického předřadníku
Jak vidíte, pro napájení zářivek se používá hotová jednotka elektronického předřadníku v souladu se schématem zapojení, které je uvedeno přímo na těle výrobku.
Důvody selhání
Spotřebitelé, kteří se potýkají s problémem zastavení práce nebo zhoršení parametrů svitu zářivek, si často kladou otázku hledání příčin poruchy.
Nejčastější příčiny selhání zářivek jsou:
- vyhoření vlákna – charakterizované úplnou absencí luminiscence;
- porušení integrity kontaktů – také zabraňuje zapálení lampy;
- odtlakování baňky s následným uvolněním inertního plynu – vyznačující se oranžovými záblesky;
- vyhoření startéru, porucha jeho kondenzátoru – blikání, neschopnost nastartovat po dlouhou dobu, černá skvrna v blízkosti kontaktů;
- rozbití vinutí induktoru nebo porucha na těle – během provozu zářivky se nezapne nebo střídavě zapíná / vypíná;
- zkrat v kazetě zářivky nebo jejích kontaktů – vyznačuje se blikáním, ale bez následného spuštění.
Výhody a nevýhody
Vzhledem k tvrdé konkurenci na trhu jsou zářivková osvětlovací zařízení obvykle srovnávána s parametry provozu lamp jiného principu činnosti.
Mezi výhody luminiscenčních zařízení patří:
- Dostatečně vysoká účinnost ve srovnání se stejnými žárovkami vydávají řádově větší světelný tok na watt spotřebované elektřiny;
- Má několik variant barevného spektra, což umožňuje jejich použití pro různé účely;
- Životnost MTBF je 10 až 15krát vyšší než životnost žárovek a halogenových žárovek;
- Poměrně velké množství designů – kompaktní, velké, protáhlé atd.
Nicméně existuje mnoho nevýhod zářivek:
- Mnohem vyšší náklady;
- Přítomnost rtuti, která se při zničení baňky dostává do okolního prostoru;
- Dokonce i přeživší použité lampy vyžadují speciální likvidaci, což také vyžaduje dodatečné náklady;
- Stabilita práce do značné míry závisí na teplotě a vlhkosti prostředí;
- Fluorescenční žárovky způsobují zvýšenou únavu očí při delším čtení nebo namáhání očí;
- V porovnání s LED svítidly se nebojte mechanického poškození;
- Nelze použít pro klasické způsoby ovládání jasu.
Aplikace
Seznam oblastí, ve kterých lze zářivky instalovat, je poměrně velký. Nejčastěji je najdete v domácích prostorách nebo kancelářích jako hlavní osvětlení. V obchodech nebo obchodních centrech se instalují jako osvětlovací zařízení výloh, stěn a dalších interiérových prvků a mohou snadno nahradit neonovou žárovku. Často je lze nalézt v osvětlení chodeb a velkých ploch podlouhlými trubicovými zářivkami.
V průmyslové oblasti se často používají jako svítidla pro světlomety, které pokrývají velkou plochu. Projektorová luminiscenční zařízení mají vynikající propustnost světla, a to i přes vzdálenost na výšku od osvětlovaného povrchu.
