Žiarivky: parametre, zariadenie, obvod, klady a zápory v porovnaní s ostatnými

Moderné žiarivky (FL) výborne osvetľujú veľké obytné, pracovné a technické priestory a dokážu znížiť celkovú spotrebu elektrickej energie o 50 – 83 %, čím sa znížia účty za energie.

V tomto článku zvážime prevádzkové vlastnosti LL, ich dizajn a analyzujeme hlavné výhody a nevýhody v porovnaní s inými typmi osvetľovacích zariadení. Okrem toho poskytneme tematické fotografie a schémy, ako aj videá o princípe fungovania fluorescenčných žiaroviek a vlastnostiach ich aplikácie.

Princíp činnosti a zariadenie LL

Luminiscenčné zariadenie je plynom nabitý svetelný zdroj, kde elektrický výboj v ortuťových parách vytvára intenzívne ultrafialové žiarenie.

Moduly kompaktného fluorescenčného typu majú štandardnú základňu, čo z nich robí pohodlnú náhradu za jasné, ale energeticky náročnejšie žiarovky.

Ako funguje fluorescenčná žiarovka?

Premieňa sa na svetlo viditeľné ľudským okom pomocou špeciálneho zloženia nazývaného fosfor, pozostávajúceho z halofosfátu vápenatého zmiešaného s ďalšími prvkami.

Po pripojení žiarivky k centrálnemu zdroju je potrebné vo vnútri sklenenej banky udržiavať takzvaný doutnavý výboj.

Umožňuje zabezpečiť žiaru fosforovej vrstvy v konštantnom režime a aj pri krátkodobom výpadku centrálneho napájania.

Predtým vyzerala klasická žiarivka ako obojstranne utesnená trubica, vo vnútri ktorej boli ortuťové výpary. Zariadenia sú teraz dostupné v širokej škále tvarov a konfigurácií.

Dizajnové vlastnosti zariadenia

Tradičná žiarivka je sklenený valec s vonkajším priemerom 12, 16, 26 a 38 mm, zvyčajne reprezentovaný ako:

• rovná predĺžená trubica;
• zakrivený modul v tvare U;
• prsteň;
• komplexná postava.

Nohy sú hermeticky utesnené do koncových hrán. Na ich vnútornej strane sú volfrámové elektródy, ktoré svojou štruktúrou pripomínajú špirálové vláknité telesá zabudované do Iľjičových žiaroviek.

Niektoré typy žiariviek používajú pokročilejšie tri špirály, ktoré sú skrútenou bišpirálou. Zariadenia nimi vybavené majú zvýšenú úroveň účinnosti a nižší prah tepelných strát, čo výrazne zvyšuje celkovú účinnosť svetelného toku

Z vonkajšej strany sú elektródové prvky prispájkované na kovové kolíky kovu podstavec, na ktorý je privedené prevádzkové napätie.

Zariadenia v tvare U a priame zariadenia sú zvyčajne vybavené základňami G5 a G13, kde kódovanie písmen označuje typ kolíka základného prvku a číslo udáva, ako ďaleko od seba sú umiestnené pracovné prvky.

Elektricky vodivé médium umiestnené vo vnútri sklenenej banky má záporný odpor. Keď dôjde k zvýšeniu prúdu medzi dvoma protiľahlými elektródami, ktoré vyžaduje obmedzenie, prejaví sa to a zníži prevádzkové napätie.

Schéma zapojenia na zapnutie klasickej žiarivky obsahuje plyn alebo balast. Je zodpovedný za vytvorenie vysokého impulzného napätia potrebného na správnu aktiváciu lampy.

Obrázok ukazuje vnútorné usporiadanie žiarivky a jasne vysvetľuje základný princíp činnosti jej hlavných komponentov

Okrem tejto časti je elektronický predradník vybavený štartér. Ide o žeravý výbojový prvok, vo vnútri ktorého sú dve elektródy obklopené prostredím inertného plynu.

Jeden z nich pozostáva z bimetalovej platne. V režime spánku sú obe elektródy otvorené.

Bežné typy takýchto žiaroviek

Primárna klasifikácia produktov na báze fluorescencie je založená na úrovni základného tlaku. Vysokotlakové zariadenia sa používajú pre vysokovýkonné osvetľovacie inštalácie a vonkajšie pouličné osvetlenie.

Nízkotlakové lampy sa používajú v každodennom živote na dodávanie svetla do priemyselných, technických a obytných priestorov na rôzne účely.

Typ #1 - vysokotlakové moduly

Vysokotlakové zariadenia vytvárajú bohatý svetelný tok dobrej hustoty. Vnútorný povrch prvku žiarovky má špeciálny fosforový povlak vyrobený z fluorogermanátu alebo arzeničnanu horečnatého.

Prevádzkový výkon takýchto žiariviek sa pohybuje od 50 do 2000 W.

Vysokotlakové ortuťové moduly vyžadujú 220-wattové nominálne sieťové napätie, aby správne fungovali. Ich pulzačný koeficient je zvyčajne od 61 do 74%

Úplné zapálenie modulu osvetlenia nastane do 3 sekúnd.Životnosť 80-125-wattových produktov je asi 6 000 hodín a lampy od 400 W alebo viac môžu pracovať až 15 000 hodín, ak sa prísne dodržiavajú prevádzkové pravidlá stanovené výrobcom.

Typ #2 - nízkotlakové produkty

Nízkotlakový LL sa používa na zabezpečenie prúdenia svetla do obytných, technických a priemyselných priestorov.

Konštrukčne je zariadenie trubicou vyrobenou z odolného skla obsahujúceho vo vnútri argón pri tlaku 400 Pa a malé množstvo ortuti alebo amalgámu. Na trhu je ponúkaný v širokej škále modifikácií a je vybavený dvoma elektródovými prvkami.

Najnižšia teplota, ktorú nízkotlakové LL znesú, je -15 °C. Preto sa tieto svetelné zdroje považujú za irelevantné pre použitie v otvorených priestoroch.

Sklenená banka môže mať širokú škálu priemerov. Úroveň svetelného výkonu sa líši v závislosti od výkonu samotného zariadenia. Pre jeho správnu činnosť je potrebný štartér typu škrtiacej klapky. Priemerná životnosť je 10 000 hodín.

Vlastnosti kompaktných LL

Kompaktné žiarovky LL sú hybridné produkty, ktoré kombinujú niektoré zo špecifických charakteristických vlastností žiaroviek a charakteristiky žiariviek.

Vďaka pokročilým technológiám a rozšíreným inovačným schopnostiam majú malý priemer a stredné rozmery charakteristické pre žiarovky Ilyich, ako aj vysokú úroveň energetickej účinnosti charakteristickú pre zariadenia radu LL.

Kompaktné žiarovky LL sa vyrábajú pre tradičné pätice E27, E14, E40 a aktívne vytláčajú klasické žiarovky z trhu tým, že poskytujú vysokokvalitné svetlo s výrazne nižšou spotrebou energie.

CFL sú vo väčšine prípadov vybavené elektronickou tlmivkou a možno ich použiť v špecifických typoch svietidiel. Používajú sa tiež na nahradenie jednoduchých a konvenčných žiaroviek v nových a historických lampách.

Napriek všetkým výhodám majú kompaktné moduly také špecifické nevýhody, ako sú:

• stroboskopický efekt alebo blikanie - hlavné kontraindikácie sa tu týkajú epileptikov a ľudí s rôznymi očnými chorobami;
• výrazný zvukový efekt – pri dlhšom používaní sa objaví akustické pozadie, ktoré môže spôsobiť určité nepohodlie osobe v miestnosti;
• vôňa – v niektorých prípadoch produkty vydávajú štipľavé, nepríjemné arómy, ktoré dráždia čuch.

Posledná pozícia sa častejšie pozoruje v bezmenných remeslách čínskeho pôvodu a dokonca aj značkové zariadenia vyrobené v súlade so všetkými pravidlami a modernými požiadavkami často trpia prvými dvoma. Dali sme hodnotenie najlepších výrobcov CFL V tomto článku.

Základný rozsah teplôt farieb

Farba žiary je jedným z najdôležitejších parametrov, priamo závislý od zloženia fosforu, ktorý premieňa ultrafialové žiarenie na svetlo.

Dnes je najbežnejších 7 definícií odtieňov toku produkovaných žiarivkami:

• LEB – prírodná biela s výrazným studeným odtieňom;
• LDC – prirodzený deň so zlepšenou kvalitou podania farieb;
• LTB - teplá biela;
• LD – tradičná denná biela;
• LB – klasická biela;
• LEC – prirodzené s najkvalitnejším podaním odtieňov;
• LHB – jednoduchá studená biela.

Do obytných priestorov, kde ľudia trávia veľa času, sú vhodné teplé odtiene alebo lampy s prirodzeným denným svetlom s vysokou úrovňou farebného podania.

Biele a denné tóny sú zvyčajne prítomné v kancelárskych, pracovných, priemyselných priestoroch, triedach a učebniach. Podporujú koncentráciu, zvyšujú mozgovú aktivitu a zlepšujú celkové učenie a produktivitu.

Najchladnejšie odtiene sa používajú v zdravotníckych zariadeniach, laboratóriách, nemocniciach a technických miestnostiach. Dodávajú objektom dodatočnú jasnosť a zvyšujú ostrosť zraku.

Luminiscenty na vystavenie mäsa v obchodoch s potravinami sa vyznačujú špeciálne vybraným ružovým emisným spektrom. Zdôrazňuje prirodzené odtiene produktov, vďaka čomu sú v očiach kupujúcich atraktívnejšie.

Farebné zložky pridané do fosforu umožňujú získať ružové, modré, zelené a iné neobvyklé odtiene lámp.

Takéto zariadenia sa používajú na dizajnové, reklamné a komerčné účely. S ich pomocou vytvárajú originálnu žiaru, ktorá je nevyhnutná v konkrétnom individuálnom prípade.

Napísali sme viac informácií o farebnej teplote svetla, zvláštnostiach ľudského vnímania farieb a nuansách výberu v ďalšom článku.

Silné a slabé stránky zariadení

Ako každé technické zariadenie určené na osvetlenie domácich a pracovných priestorov, aj žiarivky majú svoje silné a slabé stránky.

Na základe týchto informácií môžete určiť, kde je rozumnejšie ich použiť a v ktorých prípadoch sa oplatí uprednostniť svetelné zdroje iného typu.

Pozitívne aspekty svietidiel

Za hlavnú výhodu luminiscenčných produktov sa považuje zvýšený svetelný výkon a dobrá úroveň účinnosti. Poskytujú miestnosti osvetlenie, ktoré nedráždi oči a vykazujú normálnu výdrž aj pri intenzívnom používaní.

Modul má približne 5-násobok základného výkonu bežnej žiarovky Ilyich. 20-wattová žiarivka vytvára svetelný tok rovnaký ako 100-wattová žiarovka

Rôzne teploty svetlých odtieňov, ktoré sú v rozsahu blízkeho prirodzenému slnečnému žiareniu, vám umožňujú vybrať si vhodné osvetľovacie zariadenie pre rôzne účely a pre miestnosti akéhokoľvek účelu.

Svetelný tok produkovaný modulom nie je usmernený, ale rozptýlený. Pokojná, pre oči príjemná žiara vychádza nielen z volfrámového vlákna umiestneného vo vnútri, ale aj z celého vonkajšieho povrchu banky.

To umožňuje použitie luminiscenčných zdrojov ako na vytvorenie všeobecného osvetlenia pozadia, tak aj na organizáciu zónového svetla.

Pre použitie v miestach, kde sa osvetlenie automaticky zapína podľa signálov z pohybových senzorov, nie sú vhodné žiarivky. Sú obmedzené v povolenom počte aktivácií počas určitého časového obdobia a môžu zlyhať, ak sú aktivované príliš často.

Životnosť luminiscenčných produktov sa líši v závislosti od modelu a dosahuje až 20 000 hodín alebo až 5 rokov.

Kupujúci by však mal vedieť, že lampa produkuje tento zdroj iba vtedy, ak sú splnené tieto podmienky:

• dostupnosť dostatočného objemu vysokokvalitného napájania bez prepätia a poklesu;
• kvalitatívne balast;
• určitý počet aktivácií, zvyčajne nie viac ako 2000 za prvé 2 roky používania, čo je len 5 aktivácií za deň.

Porušenie týchto základných podmienok výrazne zníži účinnosť svietidla a výrazne skráti jeho životnosť.

Moduly je možné použiť na osvetlenie skleníkov.Poskytujú prirodzené svetlo, čo najbližšie k slnečnému žiareniu, nespotrebúvajú veľa energie a vykazujú dobrú odolnosť voči napäťovým rázom typickým pre prímestské napájacie siete.

Úroveň spotreby energie luminiscenčných lámp je takmer 5-krát nižšia ako u tradičných produktov, takže ich možno klasifikovať ako úspora energie svetelné zdroje.

S ich pomocou bude možné efektívne osvetliť veľkú miestnosť bez toho, aby ste míňali veľa peňazí na účty za energie.

Prevádzková teplota na povrchu banky nepresahuje 50 stupňov. To umožňuje prevádzkovať svietidlo v miestnostiach, kde sú kladené zvýšené požiadavky na požiarnu bezpečnosť.

Hlavné nevýhody modulov

Prvou veľkou nevýhodou produktov je nadmerná citlivosť na zmeny teploty. Silne reagujú na pohyb ortuťového stĺpca a pri poklese teploty pod -20 °C môžu prestať fungovať.

Teplo presahujúce +50 °C nemá najlepší vplyv na fungovanie a vážne obmedzuje rozsah použitia týchto svetelných zdrojov.

Náchylnosť na vlhkosť tiež nie je výhodou a neumožňuje široké využitie produktov v kúpeľniach a sanitárnych zariadeniach.

V priebehu času sa fosfor v žiarovkách degraduje a emisné spektrum sa mení. Súčasne klesá úroveň svetelného výkonu zariadenia a citeľne klesá účinnosť

Niekedy sa za nevýhodu považuje samotný svetelný tok, ktorý má lemované, nerovnomerné spektrum, ktoré skresľuje prirodzené odtiene predmetov v miestnosti.

Nie každý to vizuálne cíti, ale pre tých, ktorí toto mínus vnímajú príliš jasne, sa lampy predávajú s fosforom, ktorý je blízky pevnej, prirodzenejšej spektrálnej farbe. Pravda, ich svetelný výkon je podstatne menší.

Sú situácie, keď luminiscenčné svetlá blikajú dvojnásobnou frekvenciou ako napájacia sieť. Tento problém možno vyriešiť určitým vylepšením zariadenia, najmä používaním elektronické predradníky s vhodnou úrovňou kapacity vyhladzovacieho kondenzátora usmerneného prúdu na vstupe meniča.

Ale skutočnosť, že výrobcovia sa snažia ušetriť peniaze a nevybavujú zariadenia kondenzátormi s požadovanou kapacitou, je trochu znepokojujúca.

Moduly LL pre domácnosť fungujú najlepšie, keď je okolitá teplota v rozsahu od +5 do +35 ˚С. Keď teplomer ukazuje nižšie hodnoty, spustenie zariadenia sa výrazne sťaží a prevádzkový čas sa výrazne zníži

Obľúbenosť svietidiel mierne znižuje aj potreba dodatočného štartovacieho zariadenia. Určite vyžadujú buď príliš hlučný a dosť objemný plyn s málo spoľahlivým štartérom alebo pokročilejší elektronický predradník, ktorý má funkciu nastavenia výkonu, no zároveň stojí veľa peňazí.

Ďalšou slabou stránkou luminiscencií je ich vysoká citlivosť na zapnutie. Pri priamej aktivácii lampy vyhorí a rozpadne sa špeciálna kompozícia na elektródach, čo zaisťuje stabilitu výboja a chráni vnútorné volfrámové vlákno pred prehriatím.

Neustále zapínanie výrazne znižuje životnosť zariadenia. Okrem toho sa objaví viditeľné, dráždivé blikanie a okraje žiarovky stmavnú a stratia svoju estetiku.

Chemické nebezpečenstvo pre zdravie

Jednou z hlavných nevýhod fluorescenčných svetelných zdrojov je chemické nebezpečenstvo. Žiarovka obsahuje vysoko toxickú ortuť a jej množstvo sa pohybuje od 1 do 70 mg.

Výpary tejto látky môžu poškodiť zdravie ľudí, ktorí sú neustále v miestnostiach osvetlených zariadeniami typu LL.

Celistvosť vybitej lampy nesmie byť narušená, inak sa toxická ortuť uvoľní do vonkajšieho prostredia. Za neoprávnenú likvidáciu hrozí pokuta, preto je lepšie odovzdať výrobok do strediska, ktoré spracováva prvky nebezpečné pre prírodu a ľudí

Keď modul zlyhá, za žiadnych okolností by sa nemal rozbiť alebo vyhodiť do obyčajného odpadkového koša. Je to nevyhnutné zlikvidujte podľa predpisov a pravidlá jasne opísané v súčasnej legislatíve.

Napríklad odvážať na skládky, kde sú od obyvateľstva prijímané toxické materiály na ich správnu likvidáciu alebo recykláciu.

Porovnanie s inými zdrojmi svetla

Produkty typu LL sa výrazne líšia od starnúcich žiaroviek a progresívnych LED žiaroviek.

V porovnaní s prvými spotrebujú 5-krát menej elektriny, pričom poskytujú rovnakú úroveň saturácie svetelného toku. Ale sú o niečo nižšie ako LED zariadenia, pokiaľ ide o výkon v kombinácii so spotrebou energie.

Tabuľka jasne ukazuje v číslach, o koľko je výhodnejšie používať modernejšie zdroje kvalitného osvetlenia namiesto tradičných Edisonových žiaroviek

Je pravda, že žiarovka horí rovnakou intenzitou počas celej doby prevádzky, zatiaľ čo žiarivky strácajú časť svojej sýtosti v dôsledku vyhorenia vnútornej vrstvy, ktorá odráža ultrafialové svetlo.

LED produkty počas prevádzky trochu stmavnú v dôsledku degradácie pracovných diód. A v niektorých modeloch je možné nastaviť jas osvetlenia pomocou stmievača.

Žiarovky alebo žiarivky túto funkciu neposkytujú.Tento pohodlný režim v zariadeniach LED však nie je zadarmo a budete zaň musieť zaplatiť dodatočnú sumu.

Z hľadiska úrovne štrukturálnej krehkosti sú žiarovky a žiarivky podobné, pretože majú sklenenú žiarovku. V tomto smere sú ľadové moduly odolnejšie voči nárazom a mechanickému poškodeniu. A absencia akýchkoľvek škodlivých alebo toxických prvkov vo vnútri ich robí oveľa atraktívnejšími pre použitie doma.

Najvyššie náklady za celú dobu prevádzky vznikajú pri použití žiaroviek. Luminiscenčné svetlá spotrebúvajú energiu v rozumných medziach a LED diódy umožňujú znížiť náklady na minimum.

Čo sa týka finančnej stránky, na začiatku stojí žiarovka menej ako ostatné. Vzhľadom na životnosť iba 1 000 hodín to však nemožno považovať za vyslovenú výhodu.

Základná cena žiariviek je však vyššia a vydržia oveľa dlhšie. Ako hovoria renomovaní výrobcovia, vydržia 10 000-15 000 hodín, ak počet denných aktivácií nepresiahne 5-6 krát.

LED moduly sa môžu pochváliť ešte lepším výkonom, no za toto potešenie si budete musieť priplatiť, a to nie je vhodné vo všetkých prípadoch. Hoci tendenciu nahrádzať niektoré svetelné zdroje inými je vidieť všade. O potrebe výmeny žiariviek za LED a postupe pri vykonávaní tejto práce písali sme tu.

Závery a užitočné video na túto tému

Na akom princípe fungujú luminiscenčné lampy? Podrobné vysvetlenie všetkých nuancií fungovania úsporných a energeticky účinných osvetľovacích zariadení:

Aké sú hlavné rozdiely medzi fluorescenčnými prvkami a jednoduchými a tradičnými žiarovkami? Porovnanie výkonu, svetelného výkonu a spotreby energie dvoch moderných svetelných produktov:

Čo sú kompaktné energeticky úsporné žiarivky? Ako fungujú, koľko wattov spotrebujú a na aké účely sa používajú:

Zariadenie fluorescenčného typu je praktickým analógom klasickej žiarovky. S jeho pomocou môžete zabezpečiť kvalitný svetelný tok do miestnosti akejkoľvek veľkosti a zároveň znížiť spotrebu energie. Bude slúžiť dlhú dobu a nespôsobí majiteľom žiadne významné problémy..

Potom, keď lampy dosiahnu koniec svojej životnosti, bude potrebné ich zlikvidovať a na oplátku zakúpiť nové, pokročilejšie moduly.

Aký typ žiaroviek preferujete a čo si myslíte o žiarivkách? Podeľte sa o svoj názor s ostatnými používateľmi, povedzte nám, v čom vidíte hlavné výhody LL a čo je pre vás osobne významnou nevýhodou týchto zariadení.

Ak máte dobré teoretické znalosti o téme vyššie uvedeného článku a chcete doplniť náš materiál o užitočné nuansy, napíšte svoje pripomienky do bloku nižšie.