Značení a parametry domácích zářivek
Působení zářivek je založeno na fotoluminiscenci různých fosforů buzených ultrafialovým zářením z výboje ve rtuťových parách při nízkém tlaku.
Zářivka je skleněná trubice, jejíž stěny jsou zevnitř potaženy vrstvou fosforu požadovaného složení a na obou koncích jsou připájeny nožičky se spirálově potaženými katodami, které mohou být zvenčí vláknem , což se provádí při rozsvícení lampy.
Lampy jsou plněny argonem pod tlakem několika milimetrů rtuti a obsahují malé množství (kapičky) kovové rtuti. Argon slouží k udržení výboje v prvních okamžicích po zapnutí, kdy je tlak par rtuti ještě nedostatečný.
Zdrojem záření, které budí luminiscenci fosforu, je kladný výbojový sloupec ve rtuťových parách, což vyžaduje trubicový tvar výbojky.
Zářivky jsou tedy skleněné trubice utěsněné na obou koncích, jejichž vnitřní povrch je pokryt tenkou vrstvou fosforu. Lampa se evakuuje a naplní se inertním plynem argonem při velmi nízkém tlaku.Do lampy je umístěna kapka rtuti, která se zahřátím změní na rtuťové páry.
Wolframové elektrody lampy mají tvar malé spirálky, pokryté speciální sloučeninou (oxidem) obsahujícím uhličitanové soli barya a stroncia. Paralelně k cívce jsou dvě pevné niklové elektrody, každá připojená k jednomu z konců cívky.
U zářivek vyzařuje plazma skládající se z ionizovaného kovu a plynových par ve viditelné i ultrafialové části spektra. Pomocí luminoforů se ultrafialové paprsky přeměňují na záření viditelné okem.
Nejdůležitější výhodou fosforů z tohoto pohledu je struktura jejich emisních spekter. Fosfory vybuzené odpovídajícím zářením (stejně jako ostřelováním elektrony) vždy vyzařují světlo ve více či méně širokém rozsahu vlnových délek, to znamená, že dávají spojitou emisi v celé části spektra.
V případě, že jediný fosfor neposkytuje požadované spektrální rozložení, lze použít jejich směsi. Změnou počtu složek a jejich relativního obsahu je možné velmi plynule upravit barvu záře. To umožňuje vyrábět zdroje se všemi odstíny luminiscence, zejména bílé a denní lampy, které se spektrálním složením záření velmi blíží «ideálnímu zdroji světla».
Povaha emise luminoforů umožňuje do určité míry splnit požadavek na žádné záření mimo viditelnou oblast. To vede k vysoké světelné účinnosti zářivek.
Optimální teplota zářivky je v rozmezí 38 — 50 °C.Protože teplota stěny závisí na teplotě prostředí, je zřejmé, že její změny změní světelný výkon svítidla. Optimální venkovní teplota je 25 °C.
Snížení venkovní teploty o 1 °C vede ke snížení světelného toku lampy o 1,5 %. Pokud je okolní teplota nižší než 0 °C, lampa svítí slabě kvůli nízkému tlaku par rtuti při těchto teplotách.
Za jinak stejných podmínek závisí světelná účinnost zářivek také na jejich délce, protože s rostoucí délkou připadá stále větší část příkonu na kladný sloupec, zatímco výkon spotřebovaný na katodě a anodě klesá beze změny. Praktická horní hranice délky je 1,2 — 1,5 m, což odpovídá více než 90 % maximálního světelného výkonu.
Světelná účinnost zářivek v závislosti na větší či menší blízkosti jejich spektrálních charakteristik k charakteristice "ideálního" zdroje se u svítidel různých barev ukazuje jako velmi rozdílná.
Podstatně obtížnější než žárovky, existují zařízení pro rozsvícení zářivek. To se děje hlavně proto, že hořící napětí takových lamp je mnohem nižší než napětí v síti, v rozmezí od 70 do 110 V pro sítě s napětím 220 - 250 V.
Potřeba tak výrazného rozdílu je způsobena tím, že v případě nedostatečného převýšení síťového napětí nad provozním nelze zaručit spolehlivé zapálení, protože potenciál zapálení při vybíjení je mnohem vyšší než potenciál spalování. To však vyžaduje uhasit přebytečné napětí.
Aby se zabránilo ztrátám výkonu, které by negovaly účinnost lampy, je zátěž předřadníku induktivní (tlumivka). Další komplikace nastává v souvislosti s tím, že potenciál zapálení výboje lze snížit síťovým napětím pouze v přítomnosti zahřátých (oxidových) katod.
Jejich neustálé zahřívání by však také způsobilo zbytečné ztráty energie, ještě méně oprávněné, že v procesu práce jsou katody zahřívány samotným výbojem. S ohledem na to je nutné vytvoření speciálního startovacího zařízení.
Schéma pro zapnutí zářivky s tlumivkou a startérem:
Zářivky se dělí na univerzální a speciální osvětlení.
Mezi univerzální zářivky patří zářivky od 15 do 80 W s barevnými a spektrálními charakteristikami, které simulují přirozené světlo s různými odstíny.
Pro klasifikaci speciálních zářivek se používají různé parametry. Podle výkonu se dělí na nízkopříkonové (do 15 W) a výkonné (nad 80 W), podle typu výboje — na oblouk, doutnavý výboj a doutnavou část, podle záření — na výbojky s přirozeným světlem, barevné výbojky , výbojky se speciálními spektry záření, výbojky s ultrafialovým zářením, podle tvaru baňky — trubicové a kudrnaté, podle rozložení světla — s neřízeným vyzařováním světla a s usměrněným např. reflexním, štěrbinovým, panelovým, atd.
Stupnice jmenovitého výkonu zářivek (W): 15, 20, 30, 40, 65, 80.
Vlastnosti provedení svítilny jsou označeny písmeny za písmeny označujícími barvu svítilny (P — reflexní, U — tvar U, K — prstencový, B — rychlý start, A — amalgám).
V současné době se vyrábějí tzv. energeticky úsporné zářivky, které mají účinnější konstrukci elektrod a vylepšený fosfor. To umožnilo vyrábět výbojky se sníženým výkonem (18 W místo 20 W, 36 W místo 40 W, 58 W místo 65 W), 1,6krát menším průměrem žárovky a zvýšenou světelnou účinností.
U svítidel se zlepšeným podáním barev je za písmeny označujícími barvu písmeno C a u zvláště kvalitních barev písmena CC.
Značení domácích zářivek
Příklad dekódování lampy LB65: L — zářivka; B — bílá; 65 - výkon, W
Zářivky s bílým světlem typu LB poskytují největší světelný tok ze všech uvedených typů svítidel stejného výkonu. Reprodukují přibližně barvu slunečního světla a používají se v místnostech, kde je od pracovníků vyžadována výrazná zraková zátěž.
Zářivky s teplým bílým světlem typu LTB mají výrazný růžový nádech a používají se při potřebě zvýraznění růžových a červených tónů, např. při zobrazení barvy lidského obličeje.
Barevnost zářivek typu LD se blíží barevnosti zářivek s korekcí chromatičnosti typu LDT.
Zářivky se studeným bílým světlem typu LHB z hlediska sytosti zaujímají prostřední místo mezi zářivkami s bílým světlem a zářivkami s barevně korigovaným denním světlem a v některých případech se používají na stejné úrovni.
Světelný tok každé lampy po 70 % průměrné doby hoření musí být alespoň 70 % jmenovitého světelného toku. Průměrný jas povrchu zářivek se pohybuje od 6 do 11 cd / m2.
Zářivky, pokud jsou připojeny k síti střídavého proudu, vyzařují časově proměnný světelný tok. Koeficient pulsace světelného toku je 23% (u žárovek typu LDTs - 43%). S rostoucím jmenovitým napětím se zvyšuje světelný tok a výkon spotřebovaný žárovkou.
Parametry univerzálních zářivek
Výkon W, W
Aktuální I, A
Napětí U, V
Rozměry zářivek, mm
délka s nástrčnými kolíky, ne více
průměr
30 0,35 104± 10,4
908,8
27–3
40 0,43 103± 10,3
1213,5
40–4
65 0,67 110± 10,0
1514,2
40–4
80 0,87 102± 10,2
1514,2
40–
Výkon W, W Životnost zářivek t, h Světelný tok zářivek Ф, lm
Průměrná hodnota po 100 hodinách svícení u barevných lamp
minimální aritmetický průměr LB LTB LHB LD LDC 30
6000
15000
2180-140 2020-100 1940-100 1800-180 1500-80 40
4800
12000
3200-160 3100-155 3000-150 2500-125 2200-110 65
5200
13000
4800-240 4850-340 4400-220 4000-200 3150-160 80
4800
12000
5400-270 5200-250 5040-240 4300-215 3800-190