Opis żarówki fluorescencyjnej
Żarówki fluorescencyjne (FL) pojawiły się na rynku już dawno temu. Producenci przez długi czas nie przestrzegali norm, co ze względu na prostotę konstrukcji miało niewielki lub żaden wpływ na jakość opraw oświetleniowych. Obecnie rynek LL jest już opanowany, a nowoczesne produkty spełniają określone standardy. Zapewniają one odpowiednią ilość światła, a jednocześnie są energooszczędne.
Co to jest lampa fluorescencyjna
Niska sprawność konwencjonalnych żarówek od dawna stanowi problem dla producentów sprzętu elektrycznego. Problem oszczędzania energii stawał się coraz bardziej palący, a w 1936 roku zaproponowano rozwiązanie. W Rosji pojawiły się specjalne wyładowcze urządzenia gazowe łączące oświetlenie z oszczędnością energii.
Lampa fluorescencyjna to konstrukcja żarówki z umieszczonymi wewnątrz elektrodami. Mogą mieć dowolny kształt, a na ich działanie wpływa jedynie skład gazu. Po przyłożeniu napięcia pomiędzy elektrodami rozpoczyna się proces emisji elektronów, w wyniku którego powstaje promieniowanie.
Promieniowanie wytwarzane na tym etapie należy do spektrum ultrafioletowego i nie jest widoczne dla ludzkiego oka. Aby światło stało się widzialne, żarówka jest pokryta w górnej części specjalnym związkiem - luminoforem.
Wewnątrz bańki znajduje się gaz obojętny lub opary rtęci, które utrzymują wyładowanie jarzeniowe pomiędzy elektrodami. Gaz obojętny jest opcją bezpieczną, ponieważ nie wchodzi w interakcje ze środowiskiem. Z kolei urządzenia wykorzystujące opary rtęci są bardzo niebezpieczne. Urządzenia z taką zawartością należy utylizować w odpowiedni sposób, a przy obchodzeniu się z żarówkami należy zachować ostrożność.
Rodzaje lamp fluorescencyjnych
Wszystkie świetlówki dzieli się zasadniczo na dwie duże grupy: urządzenia wysokociśnieniowe i niskociśnieniowe.
Urządzenia wysokociśnieniowe są często stosowane w lampach ulicznych. Są one zdolne do wytwarzania silnego strumienia świetlnego, ale ich właściwości oddawania barw są niskie. Dostępne w różnych mocach światła i odcieniach. Stosowane do oświetlenia o dużej mocy, jako dekoracyjne oświetlenie budynków.
Częściej spotykane są niskociśnieniowe LL. Są one szeroko stosowane w gospodarstwach domowych i w przemyśle. Najczęściej modele mają kształt małego cylindra. Takie urządzenia mają przekładnia sterującaco zmniejsza współczynnik pulsacji i sprawia, że żarzenie jest bardziej równomierne. Ten element jest małym obwodem umieszczonym w podstawie żarówki.
Oznakowanie i wymiary
Każdy program LL ma swoje własne specyfikacje techniczne dotyczące jego użytkowania. Zazwyczaj wszystkie informacje o urządzeniu są zakodowane w oznaczeniu.
Oznaczenie zaczyna się od litery L, która oznacza lampę. Następnie podawany jest dosłowny kod koloru.
| Znakowanie | Znaczenie |
|---|---|
| Д | światło dzienne |
| Б | światło białe |
| XB | chłodna biel |
| TB | ciepła biel |
| Е | światło naturalne |
| HE | zimne światło naturalne |
| D, C, H, G, R | różne odcienie w zależności od rodzaju użytego gazu i zastosowanego fosforu |
Czasami w oznaczeniach można spotkać oznaczenie C lub CC, które wskazuje na ulepszone oddawanie barw przez luminofor. Na przykład oznaczenie LDC jest charakterystyczne dla świetlówki o podwyższonym oddawaniu barw.
Po nim następuje oznaczenie liczbowe zgodne z normami światowymi. Są to trzy cyfry, z których pierwsza określa jakość oddawania barw, a pozostałe oznaczają konkretną temperaturę barwową. Im wyższa jest pierwsza cyfra, tym lepsze jest odwzorowanie kolorów. Wyższe pozostałe cyfry oznaczają chłodniejsze światło.
Urządzenia LL są zróżnicowane pod względem wielkości. Za wymiary odpowiada oznaczenie rozmiaru "TX", gdzie X oznacza konkretny parametr rozmiaru. W szczególności T5 oznacza średnicę 5/8", a T8 - 8/8".
Cokoły mogą być kołkowe lub gwintowane. W pierwszym przypadku oznaczenie ma postać G23, G24, G27 lub G53. Liczba oznacza odległość między stykami. Cokoły gwintowane występują w postaci trzonków E14, E27 i E40. Liczba ta odnosi się do średnicy gwintu.
Dodatkowo napięcie zasilania i metoda uruchamiania. Jeżeli na skrzynce znajduje się oznaczenie RS, to do pracy nie jest wymagane żadne dodatkowe wyposażenie. Wszystkie niezbędne funkcje są już wbudowane w gniazdo.
Wyjście i widmo
Aby lampa działała prawidłowo, musi być podłączona do sieci elektrycznej o napięciu 220 V i częstotliwości 50 Hz. Wahania napięcia mogą negatywnie wpłynąć na stabilność lampy, drastycznie skracając jej żywotność.
Wahania napięcia mogą zmienić moc wyjściową urządzenia elektrycznego, zmniejszając jego sprawność. Nawet żarówka o największej mocy będzie świecić słabo, jeśli napięcie będzie niewystarczające.
Uwaga: od 2020 r. będzie obowiązywał zakaz stosowania świetlówek.
Nowoczesne LL są dostępne w niemal wszystkich odcieniach. Spektrum temperatury barwowej waha się od klasycznego ciepłego światła do światła dziennego. Każda lampa jest odpowiednio oznaczona według odcienia.
Osobno należy rozważyć zastosowanie opraw oświetleniowych do oświetlania promieniami UV. Są one oznaczone symbolem LUF, natomiast elementy odblaskowe niebieski są oznaczane jako LSR. Lampy UV są używane do obróbka bakteriobójcza pomieszczenia.
Większość lamp fluorescencyjnych wytwarza strumień o długości podobnej do zwykłego światła słonecznego. Podobieństwo widm można zauważyć na poniższym rysunku.
Widmo światła słonecznego pokazano po lewej stronie, a widmo wysokiej jakości świetlówki po prawej. Światło słoneczne ma bardziej równomierną charakterystykę, ale z pewnością istnieją podobieństwa. W obszarze zielonym LL ma wyraźny szczyt, natomiast w obszarze czerwonym występuje spadek.
Naukowo udowodniono, że im bardziej światło sztuczne zbliżone jest do światła naturalnego, tym jest ono zdrowsze. Z tego powodu świetlówki są bardziej pożądane niż urządzenia LED.
Jakie są zastosowania
Dzięki świetlówkom można efektywnie oświetlać duże powierzchnie, znacznie poprawić warunki panujące w pomieszczeniach, zmniejszyć koszty energii i wydłużyć okres eksploatacji systemu oświetleniowego.
Urządzenia z wbudowanym statecznikiem elektronicznym i trzonkami E27 lub E14 są stosowane jako wydajny zamiennik dla lampy żarowe. Są one w stanie zapewnić niezbędny strumień świetlny oraz zagwarantować jego stabilność i brak migotania. Jednocześnie nie ma żadnego szumu. Są one stosowane w mieszkaniach, domach, centrach handlowych, szkołach, szpitalach, bankach itp.
Właściwości techniczne
Dane techniczne danej oprawy są zakodowane w oznaczeniu i podane na opakowaniu. Obejmuje to informacje o mocy lampy, rodzaju podstawy, wymiarach, temperaturze barwowej i okresie eksploatacji.
Większość nowoczesnych świetlówek jest w stanie pracować 8-12 tys. godzin. Wartość ta zależy od typu i wielkości oprawy.
Efektywność wyrażona jest wartością 80 Lm/W, która jest znacznie wyższa niż w przypadku tradycyjnych żarówek. Wytwarzają one umiarkowaną ilość ciepła, są odporne na wiatr i mogą stabilnie pracować w temperaturach od +5 °C do +55 °C. Jeśli urządzenie jest pokryte powłoką odporną na wysoką temperaturę, może być używane w temperaturze +60 °C.
Temperatury barwowe wynoszą zazwyczaj od 2700 do 6000 K. Sprawność lampy może wynosić do 75%.
Jak działa lampa
Zasada działania każdej świetlówki polega na przyłożeniu napięcia do elektrod wewnątrz bańki. Pomiędzy elektrodami powstaje wyładowanie jarzeniowe, które jest podtrzymywane przez gaz obojętny lub pary rtęci wewnątrz bańki.
Wyładowanie jarzeniowe generuje emisję w zakresie ultrafioletu, która jest przekształcana przez luminofor osadzony na bańce w światło widzialne o żądanej barwie.
Do wytwarzania promieniowania ultrafioletowego wykorzystuje się następujące urządzenia lampy wyładowcze. Zwykłe szkło nie przepuszcza promieniowania ultrafioletowego, dlatego stosuje się specjalne szkło kwarcowe. Nie ma powłoki fosforowej. Urządzenia te są powszechnie stosowane w solariach i do dezynfekcji.
Dlaczego dławik w świetlówce jest potrzebny
Standardowe schematy połączeń lamp fluorescencyjnych obejmują samo źródło światła, rozrusznik i dławik.
Dławik jest cewką indukcyjną z rdzeniem płytkowym. Działa on jak statecznik, stabilizując napięcie i zapobiegając szybkiemu uszkodzeniu lampy.
Po włączeniu rozrusznik otrzymuje znaczne napięcie, wielokrotnie wyższe niż napięcie wymagane dla lampy. Dławik redukuje to napięcie i dopiero wtedy zasila styki oprawy.
Można go uzupełnić o kondensator połączony równolegle z lampą. równolegle do zasilania, co znacznie poprawia stabilność systemu, wydłuża okres eksploatacji i zmniejsza migotanie światła.
Jak wybrać właściwą lampę
Przy wyborze świetlówki należy wziąć pod uwagę następujące czynniki
- temperatura użytkowania;
- napięcie;
- rozmiar;;
- strumień świetlny;
- temperatura oświetlenia.
W domu sprawdzają się urządzenia z gwintowaną podstawą i minimalnym migotaniem.
Przedpokoje potrzebują dużo światła, dlatego należy wybierać lampy o silnym strumieniu świetlnym. Z kolei w sypialni lub salonie sprawdzą się kompaktowe urządzenia o miękkim, stonowanym świetle.
W kuchni lepiej jest zastosować oświetlenie wielopoziomowe, obejmujące oprawy ogólne i miejscowe. Wskazane jest wybieranie ciepłych odcieni o mocy co najmniej 20 W.
Utylizacja lampy
Żarówki fluorescencyjne zawierają substancje szkodliwe dla środowiska, dlatego należy pozbywać się ich w odpowiedzialny sposób.
Pojedyncza żarówka może zawierać do 70 mg rtęci, co jest niebezpieczne. Jednak na wysypiskach śmieci znajduje się wiele takich lamp, co stanowi poważny problem.
Rtęć przedostająca się do organizmu człowieka lub zwierzęcia szybko powoduje zatrucie. Nie wolno trzymać uszkodzonych lamp w domu przez dłuższy czas, ponieważ może to spowodować mechaniczne uszkodzenie żarówki, a następnie wyciek szkodliwych substancji.
- Wszystkie lampy są zbierane i przechowywane w specjalnych pojemnikach.
- Urządzenia są miażdżone za pomocą prasy.
- Prasa zgniata odzyskany rozdrobniony materiał do reaktora ThermoLight.
- Substancje szkodliwe przedostają się do filtra, gdzie pozostają.
Czasami gazy są poddawane działaniu ciekłego azotu i zestalają się. Powstała w ten sposób rtęć jest poddawana recyklingowi.
Zalety i wady lamp fluorescencyjnych
Podobnie jak inne źródła światła, lampy fluorescencyjne mają zalety i wady, które warto rozważyć.
