Lyuministsentnye-lampy

Zářivky vstoupily do našich životů už dávno a pevně. První vzorky domácích zářivek byly vytvořeny v letech 1936 – 1940 skupinou moskevských vědců a inženýrů pod vedením S. I. Vavilova. Ihned po svém objevení se zářivky začaly rychle šířit v oblasti veřejného, komerčního, průmyslového a domácího osvětlení díky své ekonomické účinnosti a četným spotřebitelským výhodám.

Nejprve si všimněme výhod zářivek. Zaprvé, zářivky jsou 3–7krát účinnější než žárovky. Spotřeba energie je u nich výrazně nižší (až 5krát) než u žárovek, a to při stejném množství vyzařovaného světla. Zadruhé, životnost zářivek je v průměru 10krát delší než u žárovek. Zatřetí, u zářivek je možné získat různé možnosti vyzařovacího spektra, například speciální spektrum zářivek pro osvětlení akvárií. Začtvrté, zářivky mají méně jasný světelný povrch a vytvářejí rovnoměrnější osvětlení a lepší vizuální komfort. Pouze zářivky umožňují vytvořit lineární propojený světelný zdroj. A konečně, existuje široká škála zářivek, pokud jde o výkon a velikost.

V zařízení jakékoli zářivky lze rozlišit 5 hlavních částí: skleněná baňka, uvnitř potažená fosforem (speciální prášek); dvě elektrody, připájené na obou stranách baňky; plnicí plyn – obvykle argon nebo směs argonu a kryptonu; malé množství rtuti, která se během provozu odpařuje; patice, připevněná na každém konci baňky pro připojení lampy k elektrickému obvodu.

Princip fungování zářivky ve zjednodušené podobě je následující:

Když je na obvod přivedeno napětí, elektrický proud zahřívá katody. Katody jsou potaženy speciálním materiálem, který při zahřátí emituje elektrony. Vznik těchto elektronů vede ke vzniku proudu a elektrickému výboji mezi opačnými konci výbojové mezery. Jak se elektrony pohybují, srážejí se s atomy rtuti, což nakonec způsobuje ultrafialové (UV) záření. UV záření je absorbováno vrstvou fosforu uvnitř trubice a přeměněno na viditelné světlo.

Základní tvary a typy zářivek

Nejčastěji používaným tvarem je válcová rovná trubka. Průměr trubky se zpravidla uvádí v mm, ale v zahraničních katalozích a literatuře se často setkáte s tzv. velikostí T. Za označením T následuje hodnota průměru v osminách palce. Například T8 znamená 26 mm a T12 – 38 mm.

Existují také zářivky ve tvaru U, které mají zkrácenou délku a patice na jedné straně. Existují také kruhové lampy. Mají čtyřkolíkovou patici a samotný kruh má tři různé průměry.

Patice zářivky mohou být různé. U trubicových lamp jsou nejběžnější G13 a G5.

Elektrický obvod pro zapnutí zářivky musí mít předřadník a startér. Předřadník je obvykle běžná elektromagnetická tlumivka, tj. indukční prvek. Nejběžnějším typem startéru je doutnavý výbojkový startér, což je v podstatě malá doutnavá žárovka s tepelnými kontakty, uzavřená ve standardním válcovém pouzdře.

V prvním okamžiku po zapnutí dochází ve startéru k doutnavému výboji. Bimetalové tepelné kontakty startéru se zahřejí a uzavřou obvod tak, že proud prochází postupně jím a oběma katodami. V tomto případě proud zahřívá katody. Na katodách dochází k tzv. termoemise díky speciální látce, kterou jsou potaženy. Poté tepelné kontakty startéru vychladnou a automaticky rozpojí obvod. V tomto případě dochází v důsledku indukčních vlastností tlumivky k výraznému přepětí na elektrodách. Pokud je uvnitř trubice dostatek elektronů, dochází k elektrickému výboji a role startéru vlastně končí až do dalšího nového zapnutí lampy. Pokud v trubici není dostatek elektronů, lampa bude blikat a nerozsvítí se a startér bude opakovat cyklus ohřevu katod.

Úlohou předřadníku je omezit proud procházející lampou na úroveň, která odpovídá jejímu výkonu. Pokud by předřadník nebyl k dispozici, proud by se mohl téměř neomezeně zvyšovat a lampa by selhala. V takových obvodech je často paralelně ke vstupu zapojen kondenzátor, který slouží ke kompenzaci jalového výkonu. Kombinace výše uvedených prvků, které zajišťují normální provoz zářivky, se nazývá předřadník.

Existuje také mnoho dalších možností zapojení zářivek.

Poté, co jsme si trochu porozuměli struktuře a principům fungování zářivek, si položme otázku: které zářivky jsou lepší a jaká je jejich současná technická úroveň? Jak a podle jakých kritérií si vybrat zářivky na trhu?

Hlavní parametry kvality zářivek:

Světelný výkon je množství světla vyzařovaného lampou na jednotku spotřebované energie.

Stabilita světelného toku – ukazuje, o kolik se světelný výkon snižuje během životnosti zářivky.

Podání barev – ukazuje, jak přesně lampa podá barvy osvětlených objektů.

Dopad na prostředí – Určuje, jak lampa reaguje na kritické podmínky prostředí.

Pojďme se na tato kritéria podívat podrobněji.

Světelný výkon. Jedná se o hodnotu rovnající se poměru světelného toku (množství světla vyzařovaného lampou), měřeného v lumenech, k elektrické energii spotřebované touto lampou, měřené ve wattech. Světelný výkon zářivek je 3 až 7krát vyšší než světelný výkon žárovek. Například žárovka o výkonu 100 W dává 13,5 lumenů/watt, zářivka o výkonu 58 W – 47 až 93 lumenů/watt.

Světelná účinnost zářivek závisí na barevných charakteristikách světla, délce lampy, okolní teplotě a frekvenci napájecího napětí. Podívejme se například na závislost na barevných charakteristikách světla 18wattové zářivky:

Standardní zářivka se studeně bílým světlem (Cool White) 64 lm/W LL s třípásmovým fosforem, barva 840 75 lm/W

Zářivka s pětipásmovým luminoforem (Deluxe), barva 940 56 lm/W

Zářivka s třípásmovým fosforem tedy poskytuje nejlepší světelný výkon.

Nyní se podívejme na závislost světelného výkonu na výkonu lampy pro barvu 835:

1200 mm 36 W 96 lm/W

600 mm 18 W 75 lm/W

Světelná účinnost zářivek významně závisí na okolní teplotě, která je do značné míry určena skutečností, že zářivky jsou nízkotlaké výbojky.

Optimální provozní teplota okolí pro zářivky je 5 – 25 °C. Proto mějte na paměti, že je vhodné zářivky chránit před prouděním studeného vzduchu, aby nedošlo ke snížení světelného výkonu. Nyní si povíme o frekvenci napájecího napětí.

Napájení zářivek s frekvencí 30 kHz zvyšuje světelný výkon o 10 %. To je jeden z důvodů pro rostoucí používání elektronických předřadníků. Dalšími výhodami těchto zařízení jsou vytvoření osvětlení bez nepříjemného blikání, lepší startování lamp, malá hmotnost a rozměry takových předřadníků. Zde se otevírají další zajímavé možnosti pro světelné designéry.

Stabilita světelného toku. Je třeba poznamenat, že světelná účinnost téměř každé lampy v průběhu jejího provozu klesá, tj. lampa „stárne“. U zářivek také „stárnou“ luminofory a ke konci své životnosti vyzařují méně světla. Postupem času konce trubic zářivek ztmavnou a zadržují světlo. To vše znamená, že časem se světlo snižuje, i když ještě žádná lampa neshořela.

Životnost. Jedná se o očekávanou dobu nepřetržitého provozu lampy, než dohoří. V katalozích se tato hodnota obvykle uvádí jako PRŮMĚRNÁ JMENOVITÁ SERVICE LIFE. Jedná se o dobu, po které z určitého průměrného počtu lamp 50 % dohoří a 50 % bude hořet dál. Nezaměňujte si tento parametr se záruční životností. Pokud jste si například koupili 100 lamp s průměrnou jmenovitou životností 10000 50 hodin, pak vám asi 10000 lamp může dohořet před 10000 XNUMX hodinami a druhá polovina bude hořet déle, v průměru to bude asi XNUMX XNUMX hodin.

Nezapomeňte, že různé vnější faktory mohou významně ovlivnit životnost zářivek.

V první řadě se jedná o tzv. cyklus zapnutí – dobu nepřetržitého provozu zářivky v hodinách mezi cykly zapnutí a vypnutí během dne.

Za druhé, vážné odchylky napájecího napětí, nesprávné použití předřadníků a porušení režimu ohřevu elektrod (například v důsledku starých startérů) mohou zkrátit životnost lampy. Vliv spínacího cyklu lze vysvětlit následovně.

Během provozu zářivky se emisní vrstva na jejích elektrodách pomalu ničí. K mnohem intenzivnějšímu rozstřikování emisní látky dochází při zapnutí lampy. Když na elektrodách lampy nezůstane žádná emisní látka, lampa přestane fungovat. To určuje fyzickou životnost lampy.

Katalogy předních výrobců zářivek, například v katalogu GE Lighting, uvádějí graf závislosti životnosti zářivky na spínacím cyklu.

Například prodloužení doby nepřetržitého provozu zářivky mezi cykly zapnutí a vypnutí z 3 na 12 hodin zvyšuje životnost lampy o 50 %!

Závěrem konstatujeme, že jak vysoké, tak nízké síťové napětí je pro zářivky stejně škodlivé. Nízké napětí může také způsobit problémy se zapalováním lampy, což vede k nepříjemnému blikání lampy a předčasnému opotřebení startérů. Abyste se těmto problémům vyhnuli, doporučujeme používat elektronické předřadníky.

Podání barev. Tento parametr určuje, jak správně jsou vykresleny barvy objektů osvětlených lampou. V katalozích je tato hodnota uváděna jako obecný index podání barev, označovaný jako index CRI Ra. Lampy, které nezkreslují barvy, mají index Ra rovný 100. Čím nižší je Ra lampy, tím větší je zkreslení barev objektů pozorovaných v jejím světle.

Podání barev zářivek je určeno typem a kvalitou fosforového povlaku žárovky. Dnes existuje široká škála zářivek s různým podáním barev, ale žádná zářivka nedosahuje úrovně podání barev žárovek a halogenových žárovek, jejichž Ra se blíží 100. Nezaměňujte tento ukazatel s pojmem teplota barev, která charakterizuje různé barevné odstíny bílého světla zářivek (teplé, neutrální, studené atd.).

Vlivy prostředí: Okolní teplota ovlivňuje výkon zářivek.

Různé typy zářivek produkují více než 90 % svého výkonu v teplotním rozsahu 10–40 °C. Každý typ zářivky má však svůj vlastní, poměrně úzký, optimální rozsah provozních teplot. Při nižších teplotách dochází k prudkému poklesu světelného výkonu a potížím s rozsvícením zářivek.

Je třeba si uvědomit, že když je zářivka umístěna ve svítidle, teplota okolního vzduchu se během provozu mění, což může ovlivnit její světelné vlastnosti.

Pokud se zářivka nachází v prostředí s vysokou vlhkostí, může dojít k elektrickému úniku podél povrchu lampy. To může narušit normální provoz lampy. Aby se tomuto jevu zabránilo, přední výrobci vyrábějí speciální modifikace zářivek v silikonovém pouzdře.

Moderní typy zářivek a jejich použití

Standardní žárovky. Žárovky této řady používají halogenfosfátové luminofory, které umožňují získat následující tradiční sadu barevných odstínů bílého světla: studená bílá (Cool White), teplá bílá (Warm White), bílá (White), denní světlo (Daylight) a přirozená bílá (Natural). Žárovky tohoto typu se široce používají v instalacích všeobecného osvětlení.

Třípásmové fosforové výbojky. Tyto moderní výbojky používají vysoce účinný třípásmový fosfor, díky kterému je světelný tok těchto výbojek o 17 % vyšší než u standardních zářivek. Jejich dalšími charakteristickými vlastnostmi jsou delší životnost a mimořádně vysoká stabilita světelného toku. Díky této skutečnosti vypadají osvětlovací zařízení s použitím zářivek s třípásmovým fosforem vždy jako nová.

Životnost zářivek s třípásmovým fosforem může v současnosti dosáhnout 20000 85 hodin při provozu s elektronickými předřadníky (GE Polylux XLR, OSRAM Lumilux Plus). Vzhledem k vysokým světelným vlastnostem těchto lamp vede jejich použití ke snížení počtu instalovaných lamp. Při osvětlení těmito lampami se výborně přenáší barva obličeje, barvy látek, potravin a dalších umělých i přírodních předmětů. Index Ra zářivek s třípásmovým fosforem přesahuje XNUMX.

Důležitým environmentálním parametrem zářivek je obsah rtuti. V této oblasti bylo dosaženo významného pokroku. Zahraničním výrobcům se podařilo snížit toto číslo na 4,0 mg.

Dnes si tyto lampy získávají stále větší oblibu. Jsou široce používány v mnoha maloobchodních provozovnách, moderních kancelářských centrech, kosmetických salonech a kadeřnictvích, sportovních a fitness centrech a místech pro volný čas a rekreaci. Neméně zajímavé je použití těchto lamp ve světelných reklamních instalacích. Vynikající podání barev a zvýšený jas umožňují dosáhnout jasných, sytých barev bez zkreslení a přesně v souladu s barevným originálem.

Lampy s pětipásmovým fosforem. Barvy jsou reprodukovány ještě lépe, pokud jsou osvětleny lampami s pětipásmovým fosforem. Tyto světelné zdroje mají indexy podání barev blížící se 100. I když jsou ve světelném výkonu horší než lampy s třípásmovým fosforem, jsou tyto lampy nezbytné tam, kde je vyžadováno co nejpřesnější podání barev, například v tiskárnách, reklamních agenturách atd.

Speciální lampy. Do této skupiny patří barevné zářivky, lampy se speciálním spektrem záření, lampy s rychlým startem, UV lampy a další.

Zvláště bych rád zmínil velmi oblíbené UV lampy typu Blacklight pro vytváření dekorativního efektu luminiscence látek a barev. UV zářivky se stále častěji používají k vytváření reklamních světelných efektů v obchodě, nemluvě o četných barech, restauracích, nočních klubech a dalších místech rekreace a zábavy.

Informace o shodě s předpisy a analogy zářivek od různých výrobců

Stávající ruské osvětlovací instalace používají převážně výbojky LB a LD. Ruské výbojky se vyrábějí převážně o průměru 38 mm (mezinárodní označení – T12), dále o průměru 32 mm (mezinárodní označení – T10) a průměru 26 mm (mezinárodní označení – T8). Byla zahájena a v současnosti se široce používá nahrazování výbojek o průměru 38 mm (T12) ekonomičtějšími a modernějšími výbojkami o průměru 26 mm (T8). V dnešní době většina výbojek vyráběných v Evropě používá výbojky T8. Ruský průmysl také prakticky přešel na výrobu výbojek s výbojkami T8.

Výbojky T12 jsou postupně vytlačovány především do sektoru speciálních výbojek (barevné, speciální spektrum atd.).

Závěrem konstatujeme, že zářivky samozřejmě nemají žádné inherentní nevýhody.

Jsou poměrně citlivé na napájecí napětí – jeho nadměrné změny mohou ovlivnit světelný tok a zapálení zářivek.

Použití zářivek také omezuje potřebu předřadníku – to komplikuje konstrukci lampy a činí ji těžkopádnější.

Lampy pracující s konvenčním (neelektronickým) předřadníkem blikají s frekvencí 100 Hz. I když to lidské oko nevidí, někteří lidé přesto ve světle takových lamp pociťují nepohodlí. Důsledkem efektu 100 Hz je také nepříjemný brum, který je často slyšet v místech, kde je instalováno mnoho zářivek s konvenčními předřadníky. Tento nepříjemný hluk lze eliminovat nebo zmírnit pouze výměnou předřadníku za lepší. Radikálním řešením by bylo použití elektronického předřadníku.

Nepříjemný blikavý efekt se také objevuje, když se startér pokouší rozsvítit vadnou žárovku. V tomto případě je nutné žárovku okamžitě vyměnit.

Mezi nevýhody FL patří skutečnost, že na rozdíl od řady jiných světelných zdrojů, jako jsou žárovky nebo vysokotlaké výbojky, jsou poměrně velké.

Pro výrobce venkovní reklamy jsou hlavní nevýhodou samozřejmě problémy se zapalováním zářivek při teplotách pod bodem mrazu a jejich nízký jas. V těchto případech, pokud chcete mít jasný a kompaktní světelný zdroj s vynikajícím podáním barev a dlouhou životností, měli byste se obrátit na keramické halogenidové výbojky (CMH).