Fluorescenční lampa je světelný zdroj s plynovou výbojkou , ve kterém elektrický výboj v parách rtuti generuje ultrafialové záření, které je zpětně emitováno do viditelného světla pomocí fosforu - např. směsi halogenfosforečnanu vápenatého s dalšími prvky.
Světelná účinnost zářivky je několikanásobně vyšší než u žárovek stejného výkonu.
Nejběžnější vysokotlaké a nízkotlaké plynové výbojky .
Nízkotlaká rtuťová výbojka (GRLND) je skleněná trubice s fosforovou vrstvou nanesenou na vnitřním povrchu, naplněná argonem o tlaku 400 Pa a rtutí (nebo amalgámem ).
Plazmové displeje jsou také typem zářivky.
Zářivky jsou široce používány při osvětlení veřejných budov : škol , nemocnic , kanceláří atd. S příchodem kompaktních zářivek s elektronickými předřadníky, které mohou být zahrnuty do kazet E27 a E14 místo žárovek , si zářivky získaly oblibu v každodenním životě. životnost, zatímco LED lampy .
Zářivky byly nejvhodnější pro celkové osvětlení, zejména pro velké plochy (zejména ve spojení se systémy DALI ), které zlepšují světelné podmínky a zároveň snižují spotřebu energie o 50-83 % a prodlužují životnost lampy. Zářivky byly také široce používány v lokálním osvětlení pracovišť, ve světelné reklamě , osvětlení fasád .
Před zavedením do praxe byla technologie LED osvětlení nejběžnějším zdrojem pro podsvícení obrazovek z tekutých krystalů .
Hlavní předností zářivek oproti žárovkám je vysoký světelný výkon (a tedy i účinnost) - pětkrát vyšší než u žárovek, a dlouhá životnost - až 90 000 hodin. Navzdory těmto výhodám však zářivky po dlouhou dobu koexistovaly s žárovkami.
Zásadní nevýhodou zářivek je použití rtuti , které vyžaduje dodržení určitých podmínek pro jejich skladování a likvidaci. Právě tento nedostatek vedl k jejich zákazu. Existuje však mnoho dalších vlastností a omezení, kvůli kterým se zářivky již dlouho používají výhradně pro osvětlení průmyslových prostor a veřejných budov:
Prvním předchůdcem zářivky byly plynové výbojky . Poprvé byla záře plynů pod vlivem elektrického proudu pozorována Michailem Lomonosovem , procházejícím proudem přes skleněnou kouli naplněnou vodíkem. Předpokládá se, že první plynová výbojka byla vynalezena v roce 1856. Heinrich Geisler obdržel modrou záři z trubice naplněné plynem, která byla buzena solenoidem. 23. června 1891 si Nikola Tesla nechal patentovat systém elektrického osvětlení výbojkami (patent č. 454 622), který se skládal z vysokonapěťového zdroje vysokofrekvenčních a plynových výbojkových argonových výbojek, jím patentovaných již dříve (patent č. 335 787 ze dne 9. února 1886 vydaném Patentovým úřadem Spojených států amerických). Argonové lampy se používají dodnes. V roce 1893 na světové výstavě v Chicagu ve státě Illinois Thomas Edison demonstroval luminiscenční světlo. V roce 1894 M. F. Moore vytvořil lampu, která používala směs dusíku a oxidu uhličitého k vyzařování růžovo-bílého světla. Tato lampa měla mírný úspěch. V roce 1901 Peter Cooper Hewitt předvedl rtuťovou výbojku, která vyzařovala modrozelené světlo a byla tak pro praktické účely nepoužitelná. Jeho design byl však velmi blízký moderně a měl mnohem vyšší účinnost než výbojky Geisler a Edison. V roce 1926 Edmund Germer a spolupracovníci navrhli zvýšit provozní tlak v baňce a potáhnout baňky fluorescenčním práškem, který přeměňuje ultrafialové světlo emitované excitovanou plazmou na jednotnější bíle zbarvené viditelné světlo. E. Germer je v současnosti uznáván jako vynálezce zářivky. General Electric později koupil Germerův patent a pod vedením George E. Inmana přinesl do roku 1938 zářivky k širokému komerčnímu využití. V roce 1951 za vývoj zářivek v SSSR byl V. A. Fabrikant oceněn titulem laureát Stalinovy ceny druhého stupně spolu s S. I. Vavilovem , V. L. Levšinem , F. A. Butaevem , M. A. Konstantinovou-Shlesingerem, V. I. Dolgopolovem.
Při provozu zářivky hoří obloukový výboj mezi dvěma elektrodami umístěnými na opačných koncích zářivky [7] [8] . Lampa je naplněna směsí inertního plynu a par rtuti . Elektrický proud procházející plynným pracovním tělesem lampy vybudí UV záření, které se pomocí luminiscence přemění na viditelné světlo , vnitřní stěny lampy jsou potaženy fosforem , který absorbované UV záření přezáří do viditelného světla . Změnou složení fosforu můžete změnit odstín svitu lampy. Halogenfosforečnany vápenaté a ortofosforečnany vápníku a zinku se stále používají hlavně jako fosfory.
Obloukový výboj je udržován termionickou emisí elektronů z povrchu katody . Pro spuštění výbojky se katody zahřívají buď průchodem proudu (výbojky typu DRL, LD), nebo bombardováním ionty ve vysokonapěťovém doutnavém výboji (“výbojky se studenou katodou”). Vybíjecí proud je omezen předřadníkem .
Barevné vnímání světla člověkem se velmi liší v závislosti na osvětlení . Při slabém osvětlení vidíme modrou lépe a červenou hůře. Proto se denní světlo s barevnou teplotou 5000 - 6500 K za špatných světelných podmínek bude jevit nadměrně modré. Průměrné osvětlení obytných prostor je 75 luxů , zatímco v kancelářích a jiných pracovních prostorech je to 400 luxů. Při nízkém osvětlení (50-75 luxů) vypadá světlo s barevnou teplotou 3000 K nejpřirozeněji . Při osvětlení 400 luxů se takové světlo již zdá žluté a světlo o teplotě 4000 - 6000 K se jeví jako nejpřirozenější .
Průmysl vyrábí lampy pro různé aplikace. Značení pomáhá určit, zda je lampa vhodná pro konkrétní úkol .
Třímístný kód na obalu svítidla obsahuje zpravidla informace o kvalitě světla ( index podání barev a barevná teplota).
První číslice je index podání barev 1x10 Ra (kompaktní zářivky mají 60-98 Ra, takže čím vyšší index, tím spolehlivější podání barev).
Druhá a třetí číslice označují barevnou teplotu lampy.
Označení „827“ tedy označuje index podání barev 80 Ra a barevnou teplotu 2700 K (což odpovídá barevné teplotě žárovky).
Index podání barev lze navíc označit podle DIN 5035, kde je rozsah podání barev 20-100 Ra rozdělen do 6 částí - od 4 do 1A.
Kód | Definice | Zvláštnosti | aplikace |
---|---|---|---|
530 | Základní warmweiss / teplá bílá | Světlo teplých tónů se špatným podáním barev. Objekty vypadají nahnědle a mají malý kontrast. Průměrný světelný výkon . | Garáže, kuchyně. V poslední době je to čím dál tím méně běžné. |
640/740 | Základní neutrální weiss / studená bílá | "Cool" světlo s průměrným podáním barev a světelným výkonem. | Velmi běžné, mělo by být nahrazeno 840. |
765 | Základní Tageslicht / denní světlo | Modravé "denní" světlo s průměrným podáním barev a světelným výkonem. | Nachází se v kancelářských prostorách a pro zvýraznění reklamních konstrukcí ( citylighty ). |
827 | Lumilux Interna | Podobné jako světlo žárovky s dobrým podáním barev a světelným výkonem. | Bydlení. |
830 | Lumilux warmweiss / teplá bílá | Podobně jako světlo halogenové žárovky s dobrým podáním barev a světelným výkonem. | Bydlení. |
840 | Lumilux neutralweiss / studená bílá | Bílé světlo pro pracovní plochy s velmi dobrým podáním barev a světelným výkonem. | Veřejná místa, kanceláře, koupelny, kuchyně. Vnější osvětlení. |
865 | Lumilux Tageslicht / denní světlo | "Denní" světlo s dobrým podáním barev a průměrným světelným výkonem. | Veřejná místa, kanceláře. Vnější osvětlení. |
880 | Lumilux nebesky bílá | "Denní" světlo s dobrým podáním barev. | Vnější osvětlení. |
930 | Lumilux Deluxe warmweiss / teplá bílá | "Teplé" světlo s vynikající reprodukcí barev a špatným světelným výkonem. | Bydlení. |
940 | Lumilux Deluxe neutrální bílá / studená bílá | "Studené" světlo s vynikajícím podáním barev a průměrným světelným výkonem. | Muzea, výstavní síně. |
954,965 | Lumilux Deluxe Tageslicht / denní světlo | "Denní" světlo se spojitým barevným spektrem a průměrným světelným výkonem. | Výstavní síně, osvětlení akvárií. |
Označení zářivek v Rusku se liší od mezinárodního a je určeno GOST a dalšími regulačními dokumenty.
V souladu s aktuální GOST 6825-91 * (IEC 81-84) [9] "Trubkové zářivky pro všeobecné osvětlení" jsou lineární zářivky pro všeobecné účely označeny jako:
Tuzemští výrobci používají i jiná označení [10] :
Přidání písmene C na konec znamená použití luxusního fosforu s vylepšeným podáním barev a přidání písmene C na konec znamená použití super luxusního fosforu s vysoce kvalitním podáním barev.
Žárovky pro speciální účely jsou označeny jako:
Parametry domácích svítidel z hlediska barevného podání a světelného výkonu jsou uvedeny v tabulce:
Typ | Dešifrování | Odstín | Barva t-ra, K | Přibližná průměrná světelná účinnost, lm/W, pro žárovky 20/30/40W | Účel | Barevné podání | Přibližný ekvivalent mezinárodní značky |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Lampy na denní světlo | |||||||
LDC, LDC | Zářivky se zlepšeným podáním barev; LDC - deluxe, LDC - super deluxe | Bílá s mírně namodralým nádechem a relativně nízkým světelným výkonem | 6500 | 42/50/55 | Pro muzea , výstavy , fotografie , průmyslové a administrativní prostory s vysokými požadavky na barevnou reprodukci. | Dobré (LDTS), vynikající (LDTS) | 865 (LDC), 965 (LDCC) |
LD | Lampy na denní světlo | Bílá s lehce namodralým nádechem a vysokým světelným výkonem | 6500 | 50/57/65 | Ve výrobních a administrativních prostorách bez vysokých nároků na reprodukci barev | Přijatelný | 765 |
Lampy s přirozeným světlem | |||||||
LEC, LEC | Lampy přirozeného světla se zlepšeným podáním barev; LEC - deluxe, LECZ - super deluxe | Slunečná bílá s relativně nízkým světelným výkonem | 4000 | _ / _ / 56 | Pro muzea, výstavy, fotografie, vzdělávací instituce, obytné prostory | Dobrý (LEZ), výborný (LEZT) | 840 (LETS), 940 (LETS) |
LE | Lampy s přirozeným světlem | Bílá bez odstínu a vysoký světelný výkon | 4000 | _ / _ / _ | Přijatelný | 740 | |
Další osvětlovací lampy | |||||||
LB | lampy s bílým světlem | Bílá s fialovým odstínem, špatným podáním barev a vysokým světelným výkonem | 3500 | 60/73/80 | V místnostech, kde je potřeba jasné světlo a není vyžadována reprodukce barev: průmyslové a administrativní prostory, v metru | nevyhovující | 635 |
LHB | Studené bílé žárovky | Bílá se slunečným odstínem a špatnou reprodukcí barev | 4000 | 51/64/77 | Ve výrobních a administrativních prostorách bez vysokých nároků na reprodukci barev | nevyhovující | 640 |
LTB | Teplé bílé žárovky | Bílá s "teplým" růžovým nádechem, pro osvětlení místností bohatých na bílé a růžové tóny | 3000 | 55/66/78 | Obchody s potravinami , stravovací zařízení | Relativně přijatelné pro teplé tóny, nevyhovující pro studené tóny | 530, 630 |
LTBCC | Teplé bílé lampy s vylepšeným podáním barev | Bílá s "teplým" žlutým nádechem | 2700 , 3000 | 35/_/50 | Stejně jako u LTB, tak i u bytových prostor. | Přijatelné pro teplé tóny, méně uspokojivé pro studené tóny | 927, 930 |
Speciální lampy | |||||||
LG, LC, LZ, LV, LR, LGR | Barevné fosforové lampy | LG - modrá, LK - červená, LZ - zelená, LV - žlutá, LR - růžová, LGR - lila |
— | Pro světelný design , umělecké osvětlení budov, vývěsních štítů, výloh | — | LH: 67, 18, MODRÁ LH: 60, 15, ČERVENÁ LW: 66, 17, ZELENÁ LW: 62, 16, ŽLUTÁ [12] | |
LSR | Modré reflektorové žárovky | Jasně modré žárovky | — | V elektrofotografických kopírkách | — | — | |
LUF | UV lampy | Tmavě modré lampy se silnou ultrafialovou složkou | — | Pro noční osvětlení a dezinfekci ve zdravotnických zařízeních , kasárnách apod. | — | 08 |
Jakoukoli plynovou výbojku (včetně nízkotlaké plynové zářivky ), na rozdíl od žárovky , nelze připojit přímo k elektrické síti. Důvody jsou dva:
K řešení těchto problémů se používají speciální zařízení - předřadníky (předřadníky). Nejběžnější schémata zapojení dnes jsou: s elektromagnetickým předřadníkem (EMPRA) a neonovým startérem a s elektronickým předřadníkem ( elektronický předřadník ; existuje mnoho různých modelů a možností).
Elektromagnetický předřadník (zkráceně EMPRA - Electromagnetic Ballast) je elektromagnetická tlumivka s určitým indukčním odporem, zapojená do série s výbojkou (výbojkami) určitého výkonu. S vlákny lampy je do série zapojen startér, což je neonová lampa s bimetalovými elektrodami a kondenzátorem (neonová lampa a kondenzátor jsou zapojeny paralelně). Induktor generuje spouštěcí impuls (až 1 kV) díky vlastní indukci a také omezuje proud procházející lampou kvůli indukčnímu odporu. V současnosti jsou výhodami elektromagnetického předřadníku jednoduchost konstrukce, vysoká spolehlivost a životnost. Existuje mnoho nevýhod takového schématu:
Svítidla sériově vyráběná v SSSR pro dvě výbojky LB-20 ( LD-20 ) měla prostředky pro kompenzaci jak cos φ, tak stroboskopického efektu. Jedna sekce byla zapnuta přes kondenzátor s fázovým posunem. Proud v úsecích se tedy lišil asi o čtvrtinu periody síťového napětí. Díky tomu je jas jedné lampy maximální v okamžiku, kdy je jas druhé lampy nulový a naopak. Proud byl navíc fázově posunut od napětí přibližně o stejnou hodnotu (o 1/8 periody), ale s jiným znaménkem. Tím se výrazně zlepšil celkový účiník.
Startovací mechanismus lampy s elektromagnetickým předřadníkem a startéremV klasickém spínacím obvodu s elektromagnetickým předřadníkem se k automatickému řízení procesu zapalování žárovky používá startér (startér), což je malá neonová žárovka s paralelně připojeným kondenzátorem , uzavřená v pouzdře. Jedna vnitřní elektroda startovací neonové lampy je pevná a tuhá, druhá je bimetalová , při zahřívání se ohýbá (existují také startéry se dvěma ohebnými elektrodami (symetrické)). Ve výchozím stavu jsou startovací elektrody otevřené. Startér je zapojen paralelně s lampou tak, že když jsou její elektrody uzavřeny, proud prochází spirálami lampy.
V okamžiku zapnutí je na elektrody lampy a startéru přivedeno plné napětí sítě, protože lampou neprochází žádný proud a úbytek napětí na induktoru je nulový. Cívky lampy jsou studené. Ve výbojce nedochází a nedochází k žádnému výboji, protože síťové napětí nestačí k jejímu zapálení. Ale ve startovací lampě dochází k doutnavému výboji z použitého napětí a proud prochází spirálami lampy a startovacími elektrodami. Výbojový proud je malý pro zahřátí svitků lampy, ale dostatečný pro zahřátí startovacích elektrod, což způsobí ohnutí a uzavření bimetalové elektrody tvrdou elektrodou. Protože síťové napětí se může měnit vzhledem ke jmenovité hodnotě, je zapalovací napětí ve startovací svítilně zvoleno tak, aby se výboj v ní zapálil při nejnižším síťovém napětí. Proud, omezený indukční reaktancí induktoru, protéká cívkami lampy a ohřívá je. Když uzavřené elektrody spouštěče vychladnou (v zavřeném stavu se na ně kvůli nízkému odporu neuvolňuje teplo), okruh se otevře a díky samoindukci dojde na škrticí klapce k napěťovému rázu, který stačí k zapálení výboje v lampa.
Paralelně s neonem ve startéru je zapojen malý kondenzátor , který spolu s indukčností tlumivky slouží k vytvoření rezonančního obvodu . Obvod generuje puls dostatečně dlouhý na rozsvícení lampy (bez kondenzátoru bude tento puls příliš krátký a amplituda příliš velká a energie uložená v induktoru bude využita k vybití ve startéru). V okamžiku otevření startéru jsou cívky lampy již dostatečně zahřáté a pokud napěťový ráz vznikající v důsledku vlastní indukčnosti induktoru stačí k průrazu, dojde ke vznícení výboje v lampě. Provozní napětí svítidla je vlivem úbytku napětí na tlumivce nižší než síťové napětí, proto je zhášecí napětí výboje ve startovací lampě nastaveno o něco vyšší než napětí na zářivce, takže startér opět nepracuje. Při zapalování svítilny startér někdy pracuje vícekrát za sebou, pokud se otevře v okamžiku, kdy je okamžitá hodnota škrtícího proudu nulová, nebo elektrody svítilny ještě nejsou dostatečně zahřáté. Provozem svítilny se její provozní napětí mírně zvyšuje a na konci životnosti, kdy se aktivační pasta spotřebuje na jednu ze spirálek svítilny, se na ní zvýší napětí na hodnotu větší, než je zhášecí napětí výboje v startovací lampa. To způsobí charakteristické nepřetržité blikání vadné žárovky. Když lampa zhasne, můžete vidět záři katod zahřátých proudem procházejícím startérem.
Elektronický předřadník (zkráceně elektronický předřadník - Electronic Ballast) napájí výbojky proudem nikoli s napětím síťové frekvence (50-60 Hz), ale s vysokofrekvenčním napětím (25-133 kHz), v důsledku čehož je vyloučeno mrkání žárovek viditelné očima.
V závislosti na modelu může elektronický předřadník použít jednu ze dvou možností pro spouštění žárovek:
Spotřeba elektrické energie zářivek při použití elektronického předřadníku je obvykle o 20-25% nižší. Materiálové náklady (měď, železo) na výrobu a likvidaci jsou několikanásobně nižší. Použití centralizovaných osvětlovacích systémů s automatickým nastavením může ušetřit až 85 % elektrické energie. Existují elektronické předřadníky s možností stmívání (nastavení jasu) změnou pracovního cyklu napájecího proudu lampy.
Startovací mechanismus lampy s elektronickým předřadníkemNa rozdíl od elektromagnetického předřadníku elektronický předřadník obvykle nevyžaduje k provozu samostatný speciální startér, protože takový předřadník je obecně schopen sám generovat potřebné napěťové sekvence. Existují různé způsoby, jak spustit zářivky. Nejčastěji elektronický předřadník zahřívá katody výbojek a přivádí na katody napětí dostatečné k zapálení výbojky, obvykle střídavé napětí a vyšší frekvenci než je síťová (čímž se zároveň eliminuje blikání výbojky, charakteristické pro elektromagnetické předřadníky). V závislosti na konstrukci předřadníku a načasování spouštěcí sekvence výbojky mohou takové předřadníky zajistit například plynulý start výbojky s postupným zvyšováním jasu na plný výkon během několika sekund nebo okamžité rozsvícení výbojky. Často se vyskytují kombinované způsoby spouštění, kdy se lampa spouští nejen díky tomu, že se zahřívají katody lampy, ale také díky tomu, že obvod, ve kterém je lampa zapojena, je oscilační obvod. Parametry oscilačního obvodu jsou zvoleny tak, že při absenci výboje v lampě dochází v okruhu k jevu elektrické rezonance , což vede k výraznému zvýšení napětí mezi katodami lampy. Zpravidla to také vede ke zvýšení topného proudu katody, protože u takového schématu spouštění jsou katodová vlákna často zapojena do série přes kondenzátor, který je součástí oscilačního obvodu. Výsledkem je, že vlivem zahřívání katod a relativně vysokého napětí mezi katodami se lampa snadno vznítí. Protože katodová vlákna mají tepelnou setrvačnost, to znamená, že se nemohou okamžitě zahřát, lampa se zapálí, když katody nejsou zahřáté, což vede ke snížení životnosti. Aby se tomu zabránilo, je paralelně s kondenzátorem zapojen pozistor - jedná se o rezistor, jehož odpor prudce narůstá, když protéká elektrický proud, což zabraňuje zapálení výboje v lampě v prvním okamžiku, tedy když katody nejsou zahřáté. Po zapálení výbojky se změní parametry oscilačního obvodu, sníží se činitel jakosti a výrazně klesne proud v obvodu, čímž se sníží zahřívání katod. Existují varianty této technologie. Například v extrémním případě nemusí předřadník vůbec zahřívat katody, místo toho přivádí na katody dostatečně vysoké napětí, což nevyhnutelně povede k téměř okamžitému zapálení lampy v důsledku průrazu plynu mezi katodami. V podstatě je tato metoda podobná technologiím používaným ke spouštění výbojek se studenou katodou (CCFL). Tato metoda je mezi radioamatéry poměrně oblíbená, protože umožňuje spouštět i lampy se spálenými katodovými vlákny, které nelze spustit běžnými metodami kvůli nemožnosti zahřátí katod. Zejména tuto metodu často používají radioamatéři k opravám kompaktních úsporných zářivek, což jsou klasické zářivky se zabudovaným elektronickým předřadníkem v kompaktním balení. Po mírné úpravě předřadníku může taková lampa i přes vyhoření žhavicích spirálek sloužit dlouhou dobu a její životnost bude omezena pouze dobou do úplného rozprášení elektrod.
Elektrody zářivky jsou spirála z wolframového vlákna potažená pastou (aktivní hmotou) kovů alkalických zemin . Tato pasta poskytuje stabilní vybíjení. Během provozu se postupně drolí z elektrod, vyhoří a vypaří se. Zvláště intenzivně se uvolňuje při spouštění, kdy po určitou dobu nedochází k výboji po celé ploše elektrody, ale na malé ploše jejího povrchu, což vede k místním poklesům teploty. Zářivky mají tedy stále konečnou životnost (záleží především na kvalitě elektrod, rychlosti zapalování), i když je delší než u klasických žárovek, u kterých se spirálka vypařuje konstantní rychlostí. Odtud ztmavení na koncích lampy, které se zintenzivňuje blíže ke konci její životnosti. Když pasta zcela vyhoří, napětí na lampě se prudce zvýší a obvod, ve kterém lampa pracuje, nemůže poskytnout vysoké napětí pro její hoření.
Zpravidla na konci životnosti pasta zcela vyhoří na jedné ze dvou elektrod, což vede ke zvýšení napětí na lampě na hodnotu rovnou zapalovacímu napětí výboje ve startéru. To vede k tomu, že startér začne neustále pracovat - odtud známé blikání silně opotřebovaných žárovek, doprovázené zapálením žárovky, poté zhasne a elektrody se v něm zahřejí, načež se žárovka rozsvítí znovu nahoru.
Pokud selže startér (sepnutí bimetalových kontaktů nebo porucha kondenzátoru), lampa se posune podél obvodu startéru a zapálení výboje je nemožné. Fungují pouze vlákna elektrod lampy, což vede k jejich zrychlenému opotřebení, proud spotřebovaný lampou je poněkud nadhodnocen, ale není to nouzové, protože tlumivka je navržena pro tento režim provozu. V případě poruchy tlumivky (přepólový zkrat nebo narušení magnetického obvodu a v důsledku toho snížení indukčnosti) se proud v obvodu lampy výrazně zvýší, výboj zahřívá elektrody, dokud se neroztaví, což vede k okamžitému selhání lampy.
V procesu stárnutí lampy aktivní hmota elektrod postupně vyhoří, načež se vlákna zahřejí a vyhoří. Ve vysoce kvalitních předřadnících je zajištěn obvod pro automatické vypínání spálené žárovky. U nekvalitních elektronických předřadníků taková ochrana neexistuje a po zvýšení napětí lampa zhasne a v obvodu dojde k rezonanci, což vede k výraznému zvýšení proudu a vyhoření předřadných tranzistorů.
Není také neobvyklé, že nekvalitní předřadníky (obvykle CFL s vestavěnými předřadníky) mají na výstupu kondenzátor dimenzovaný na napětí blízké provoznímu napětí nové lampy. Jak lampa stárne, napětí stoupá a dochází k průrazu v kondenzátoru, který také vyřadí předřadné tranzistory [13] .
Při poruše výbojky s elektronickým předřadníkem nedochází k blikání, jako v případě elektromagnetického předřadníku výbojka okamžitě zhasne. Příčinu poruchy můžete určit kontrolou integrity vláken žárovky pomocí jakéhokoli ohmmetru , multimetru nebo specializovaného zařízení pro testování žárovek. Pokud mají vlákna žárovky nízký odpor (asi 10 ohmů, to znamená, že nevyhořely), je důvodem selhání nízká kvalita předřadníku, pokud má jedno nebo obě vlákna vysoký (nekonečný) odpor, pak lampa vyhořela v důsledku stáří nebo přepětí. V druhém případě má smysl pokusit se vyměnit žárovku samotnou, pokud však nová žárovka také nesvítí a obvod předřadníku je napájen, pak to také ukazuje na nízkou kvalitu předřadníku (hrozí zničení nová lampa).
Při dlouhodobém provozu lampy (přes 5000 hodin), nepříznivých podmínkách prostředí, nekvalitním fosforu a také podhodnoceném množství rtuti v lampě při výrobě může její koncentrace časem klesat až na kritické hodnoty. V tomto případě je závada "mrtvá lampa". Páry rtuti jsou vázány porézní strukturou fosforu, méně často elektrodami, při zachování těsnosti baňky.
Během několika měsíců (někdy let) se jas lampy postupně snižuje, emisní spektrum se mění. Světlo lampy získá růžový (modrý) odstín a sestavy elektrod se znatelně zahřejí. Výboj v tomto případě prochází převážně inertními plyny ( argon nebo krypton ), které jsou v malém množství přítomny ve většině zářivek. V tomto případě se zpravidla mění elektrické charakteristiky lampy: proud se výrazně zvyšuje (více než 1,5krát) a účiník obvodu klesá (více než dvakrát). V tomto režimu dochází ke zvýšené zátěži plynu nebo elektronického předřadníku, který může selhat z přetížení.
V podmínkách přehřátí elektrod se jejich emisivita postupně snižuje, což vede k vyhoření výbojky . Navíc, i když jsou elektrody neporušené, může se v důsledku změny složení látky uvnitř baňky nakonec znemožnit průchod doutnavého výboje a v důsledku toho zapálení lampy.
Mnoho lidí považuje světlo vyzařované zářivkami za drsné a nepříjemné. Barva předmětů osvětlených takovými lampami může být poněkud zkreslená. Je to způsobeno jednak nadbytkem modrých a zelených čar v emisním spektru výboje plynu ve rtuťových parách, jednak typem použitého fosforu, jednak nesprávně zvolenou lampou určenou do skladů a nebytových prostor.
Mnoho levných lamp používá halogenfosfátový fosfor s chemickým vzorcem , který vyzařuje hlavně ve žluté a modré části spektra, zatímco v červené a zelené části spektra je vyzařováno méně světla. Taková směs spektrálních složek se oku jeví jako bílá, ale při odrazu od předmětů se může spektrum měnit, což je vnímáno jako zkreslení barvy povrchu předmětů. Výhodou takových svítidel je, že mají obvykle vyšší světelnou účinnost.
Pokud vezmeme v úvahu, že v lidském oku existují tři typy barevných receptorů a vnímání spojitého spektra člověkem je pouze výsledkem zpracování informací z očních receptorů mozkem, pak pro použití umělého světla zdrojů nemá smysl usilovat o přesné znovuvytvoření spojitého slunečního spektra, stačí vytvořit stejný efekt na těchto třech barvocitlivých receptorech, což způsobí spojité sluneční spektrum. Tento princip reprodukce barev se již dlouho používá v barevné televizi a barevné fotografii. Tento přístup však nezohledňuje jiné typy účinků světelného záření na zrakový orgán a tělo [14] .
Proto dražší lampy používají takzvaný "třípásmový" a "pětipásmový" fosfor, tedy fosfor, který vyzařuje ve třech nebo pěti spektrálních rozsazích. To umožňuje dosáhnout rovnoměrnějšího rozložení intenzity záření ve viditelném spektru, což vede k přirozenější reprodukci světla. Takové lampy jsou však výrazně dražší a mají zpravidla nižší světelný výkon.
Doma si můžete spektrum lampy vyhodnotit okem pomocí CD. K tomu je třeba se podívat na odraz světla lampy od pracovní plochy disku – v difrakčním obrazci budou viditelné barevné pruhy – obraz spektrálních čar záření lampy. Pokud je lampa blízko, lze mezi lampu a disk umístit stínítko s malým otvorem nebo úzkou štěrbinou.
Existují také speciální zářivky s různými spektrálními charakteristikami:
Baňky těchto lamp jsou vyrobeny z křemenného skla nebo uviolového skla , které propouští paprsky v ultrafialovém rozsahu vlnových délek [17] .
Zářivky – nízkotlaké výbojky – dělíme na lineární a kompaktní.
Lineární zářivka je přímá, prstencová nebo U-tvarovaná nízkotlaká rtuťová výbojka, ve které je většina světla vyzařována fluorescenčním povlakem excitovaným ultrafialovým zářením výboje. Často jsou takové lampy zcela nesprávně nazývány ve tvaru žárovky nebo trubice, taková definice je zastaralá, i když není v rozporu s GOST 6825-91, která přijala označení "trubkové".
Oboustranná přímočará zářivka je skleněná trubice, na jejíchž koncích jsou přivařeny skleněné nožky s k nim připevněnými elektrodami (spirálová topná vlákna). Na vnitřní povrch trubice je nanesena tenká vrstva krystalického prášku, fosforu. Trubice je naplněna inertním plynem nebo směsí inertních plynů (Ar, Ne, Kr) a hermeticky uzavřena. Uvnitř je zavedeno dávkované množství rtuti, které při provozu lampy přechází do stavu páry. Na koncích svítilny jsou objímky s kontaktními kolíky pro připojení svítilny k obvodu.
Lineární lampy se liší délkou a průměrem trubice.
Výkon lampy (typ.) | Délka baňky se základnou G13 v mm |
---|---|
15 W | 450 |
osmnáct; 20 W | 600 |
30 W | 900 |
36; 40 W | 1200 |
58; 65; 72; 80 W | 1500 |
Označení | Průměr v palcích | Průměr v mm |
---|---|---|
T4 | 4/8 | 12.7 |
T5 | 5/8 | 15.9 |
T8 | 8/8 | 25.4 |
T10 | 10/8 | 31.7 |
T12 | 12/8 | 38,0 |
Lampy tohoto typu lze často vidět v průmyslových prostorách, kancelářích , obchodech , dopravě atd.
V praxi výrobců LED svítidel a svítidel se také často vyskytuje označení svítidel typu „T8“ nebo „T10“, jakož i patice „G13“. LED svítidla lze instalovat do standardního svítidla (po drobných úpravách) pro zářivky. Princip fungování je ale jiný a kromě vnější podobnosti nemají se zářivkami nic společného. Lineární zářivky spotřebují jen asi 15 % výkonu žárovek, a to i přes to, že světelné toky z těchto dvou světelných zdrojů jsou stejné.
Jsou to lampy se zakřivenou trubicí. Liší se typem základny na:
Žárovky jsou k dispozici také pro standardní kazety E27, E14 a E40, což umožňuje jejich použití v mnoha svítidlech místo žárovek.
Všechny zářivky obsahují rtuť (v dávkách od 1 do 70 mg), jedovatou látku 1. třídy nebezpečnosti. Tato dávka může způsobit poškození zdraví, pokud se lampa rozbije, a pokud je neustále vystavena škodlivým účinkům rtuťových par, budou se hromadit v lidském těle a způsobit poškození zdraví.
Legislativa RoHS (zkratka pro Restriction of use of Hazardous Substances) upravuje používání rtuti a dalších potenciálně nebezpečných prvků v elektrických a elektronických zařízeních. Dne 1. července 2006 vstoupila v celém Evropském společenství v platnost směrnice RoHS. Účel směrnice je jasný – omezit používání šesti hlavních nebezpečných látek v elektrických a elektronických zařízeních, a tím zajistit požadovanou úroveň ochrany lidského zdraví a životního prostředí [1]
Existuje několik společností na recyklaci lamp a právnické osoby i jednotliví podnikatelé jsou povinni předat lampy k recyklaci a vypracovat pas nebezpečného odpadu. V řadě měst jsou navíc skládky pro likvidaci toxického odpadu, které přijímají odpad od fyzických osob zdarma. V Moskvě jsou vyhořelé zářivky přijímány zdarma k dalšímu zpracování v regionálních bytových odděleních , kde jsou instalovány speciální kontejnery [20] [21] . Pokud lampy nejsou akceptovány v DEZ a REU, je nutné si stěžovat na radě nebo prefektuře. [22] V obchodních domech IKEA v sekci „Výměna nebo vrácení nákupů“ jsou k recyklaci přijímány jakékoli energeticky úsporné žárovky jakéhokoli výrobce. [23] Dne 3. září 2010 Rusko přijalo vyhlášku č. 681 „O schválení Pravidel pro nakládání s odpady z výroby a spotřeby, pokud jde o osvětlovací zařízení, elektrické lampy, nesprávný sběr, hromadění, používání, likvidaci, přepravu a umístění které mohou způsobit újmu na zdraví obyvatel, zvířatům, rostlinám a životnímu prostředí.
Vyhláška dále obsahuje doporučená opatření pro prevenci a dezinfekci prostor po vzniku mimořádných událostí s výbojkami s obsahem rtuti:
V. Pravidla pro likvidaci havarijních stavů při nakládání s odpady obsahujícími rtuť.
27. V případě poruchy výbojky (výbojek) obsahující rtuť jednotlivcem v domácím prostředí nebo při komplexní kontaminaci rtutí v organizaci musí být kontaminované prostory opuštěny lidmi a zároveň Časově musí být prostřednictvím Ministerstva Ruské federace zorganizována výzva k příslušným útvarům (specializovaným organizacím) o záležitostech civilní obrany, mimořádných situacích a likvidaci následků přírodních katastrof. 28. Po evakuaci osob by měla být přijata dostatečná opatření k vyloučení přístupu nepovolaných osob do kontaminované oblasti a případná opatření k lokalizaci hranic distribuce rtuti a jejích par. 29. V případě jednorázové destrukce výbojek obsahujících rtuť v organizaci může odstranění znečištění rtutí provést pracovníci samostatně pomocí demerkurizační sady vytvořené pro tyto účely (složení sady schvaluje vláda Ruské federace na návrh Ministerstva Ruské federace pro civilní obranu, mimořádné situace a odstraňování následků přírodních katastrof společně s Federální službou pro ekologický, technologický a jaderný dozor a Federální službou pro dohled nad ochranou práv spotřebitelů a Lidské blaho).Koncepty | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Způsob výskytu |
| ||||||||||||||
Jiné zdroje světla | |||||||||||||||
Druhy osvětlení | |||||||||||||||
Osvětlovací tělesa |
| ||||||||||||||
Související články |