Označenie a parametre žiariviek pre domácnosť
Pôsobenie žiariviek je založené na fotoluminiscencii rôznych fosforov excitovaných ultrafialovým žiarením z výboja v ortuťových parách pri nízkom tlaku.
Žiarivka je sklenená trubica, ktorej steny sú zvnútra potiahnuté vrstvou fosforu požadovaného zloženia a na oboch koncoch sú spájkované nožičky so špirálovými oxidovými katódami, ktoré môžu byť z vonkajšej strany vláknom , čo sa robí pri rozsvietení lampy.
Výbojky sú plnené argónom pod tlakom niekoľkých milimetrov ortuti a obsahujú malé množstvo (kvapôčky) kovovej ortuti. Argón slúži na udržanie výboja v prvých chvíľach po zapnutí, kedy je tlak ortuťových pár ešte nedostatočný.
Zdrojom žiarenia, ktorý budí luminiscenciu fosforu, je kladný výbojový stĺpec v ortuťových parách, čo si vyžaduje rúrkový tvar lampy.
Žiarivky sú teda na oboch koncoch utesnené sklenené trubice, ktorých vnútorný povrch je pokrytý tenkou vrstvou fosforu. Lampa sa evakuuje a naplní sa inertným plynom argónom pri veľmi nízkom tlaku.Do lampy sa vloží kvapka ortuti, ktorá sa po zahriatí zmení na ortuťové pary.
Volfrámové elektródy lampy majú tvar malej špirály, pokrytej špeciálnou zlúčeninou (oxid) obsahujúcou uhličitanové soli bária a stroncia. Paralelne s cievkou sú dve pevné niklové elektródy, z ktorých každá je pripojená k jednému z koncov cievky.
Vo fluorescenčných lampách plazma pozostávajúca z ionizovaného kovu a pár plynu vyžaruje vo viditeľnej aj ultrafialovej časti spektra. Pomocou luminoforov sa ultrafialové lúče premieňajú na žiarenie viditeľné okom.
Najdôležitejšou výhodou fosforov z tohto hľadiska je štruktúra ich emisných spektier. Fosfory excitované zodpovedajúcim žiarením (ako aj bombardovaním elektrónmi) vždy vyžarujú svetlo vo viac-menej širokom rozsahu vlnových dĺžok, to znamená, že dávajú kontinuálne vyžarovanie v celej časti spektra.
V prípade, že jediný fosfor neposkytuje požadovanú spektrálnu distribúciu, možno použiť ich zmesi. Zmenou počtu komponentov a ich relatívneho obsahu je možné veľmi plynulo upraviť farbu žiary. To umožňuje vyrábať zdroje so všetkými odtieňmi luminiscencie, najmä biele a denné lampy, ktoré sú z hľadiska spektrálneho zloženia žiarenia veľmi blízke «ideálnemu zdroju svetla».
Povaha emisie luminoforov umožňuje do určitej miery splniť požiadavku žiadneho žiarenia mimo viditeľnej oblasti. To vedie k vysokej svetelnej účinnosti žiariviek.
Optimálna teplota žiarivky je v rozmedzí 38 — 50 °C.Keďže teplota steny závisí od teploty prostredia, je zrejmé, že zmeny v tomto prostredí zmenia svetelný výkon svietidla. Optimálna vonkajšia teplota je 25 °C.
Pokles vonkajšej teploty o 1 °C vedie k zníženiu svetelného toku svietidla o 1,5 %. Ak je okolitá teplota nižšia ako 0 °C, lampa svieti slabo v dôsledku nízkeho tlaku pár ortuti pri týchto teplotách.
Ak sú ostatné veci rovnaké, svetelná účinnosť žiariviek závisí aj od ich dĺžky, keďže s narastajúcou dĺžkou pripadá na kladný stĺpec stále väčšia časť príkonu, zatiaľ čo výkon spotrebovaný na katóde a anóde klesá. Praktická horná hranica dĺžky je 1,2 — 1,5 m, čo zodpovedá viac ako 90 % maximálneho svetelného výkonu.
Svetelná účinnosť žiariviek, v závislosti od väčšej alebo menšej blízkosti ich spektrálnych charakteristík k charakteristikám "ideálneho" zdroja, sa ukazuje byť veľmi odlišná pre žiarivky rôznych farieb.
Výrazne ťažšie ako žiarovky, existujú zariadenia na rozsvietenie žiariviek. Stáva sa to hlavne preto, že horiace napätie takýchto svietidiel je oveľa nižšie ako napätie v sieti, v rozmedzí od 70 do 110 V pre siete s napätím 220 - 250 V.
Potreba takéhoto významného rozdielu je spôsobená skutočnosťou, že v prípade nedostatočného prekročenia sieťového napätia nad prevádzkovým nie je možné zaručiť spoľahlivé zapálenie, pretože potenciál vznietenia pri vybíjaní je oveľa vyšší ako potenciál spaľovania. To však vyžaduje uhasenie nadmerného napätia.
Aby sa predišlo stratám energie, ktoré by negovali účinnosť lampy, záťaž predradníka je induktívna (tlmivka). Ďalšia komplikácia vzniká v súvislosti so skutočnosťou, že potenciál vznietenia výboja môže byť znížený sieťovým napätím iba v prítomnosti zahrievaných (oxidových) katód.
Ich neustále zahrievanie by však tiež spôsobilo zbytočné straty energie, ešte menej opodstatnené, že v procese práce sa katódy zahrievajú samotným výbojom. Vzhľadom na to je potrebné vytvorenie špeciálneho štartovacieho zariadenia.
Schéma zapnutia žiarivky s tlmivkou a štartérom:
Žiarivky sa delia na všeobecné a špeciálne osvetlenie.
Univerzálne žiarivky zahŕňajú žiarivky od 15 do 80 W s farebnými a spektrálnymi charakteristikami, ktoré simulujú prirodzené svetlo s rôznymi odtieňmi.
Na klasifikáciu špeciálnych žiariviek sa používajú rôzne parametre. Podľa výkonu sa delia na nízkopríkonové (do 15 W) a výkonné (nad 80 W), podľa typu výboja — na oblúkový, doutnavý výboj a žeravú časť, podľa žiarenia — na svietidlá s prirodzeným svetlom, farebné svietidlá , lampy so špeciálnymi spektrami žiarenia, lampy s ultrafialovým žiarením, podľa tvaru žiarovky — rúrkové a kučeravé, podľa rozloženia svetla — s neusmerneným vyžarovaním svetla a s usmerneným, napr. reflexným, štrbinovým, panelovým, atď.
Stupnica menovitého výkonu žiariviek (W): 15, 20, 30, 40, 65, 80.
Vlastnosti dizajnu svietidla sú označené písmenami za písmenami označujúcimi farbu svietidla (P — reflexné, U — v tvare U, K — prstencové, B — rýchly štart, A — amalgám).
V súčasnosti sa vyrábajú takzvané energeticky úsporné žiarivky, ktoré majú efektívnejšiu konštrukciu elektród a vylepšený fosfor. To umožnilo vyrábať žiarovky so zníženým výkonom (18 W namiesto 20 W, 36 W namiesto 40 W, 58 W namiesto 65 W), 1,6-krát menším priemerom žiarovky a zvýšenou svetelnou účinnosťou.
Pri svietidlách s vylepšeným podaním farieb je za písmenami označujúcimi farbu písmeno C a pri obzvlášť kvalitných farbách písmená CC.
Označenie žiariviek pre domácnosť
Príklad dekódovania lampy LB65: L — žiarivka; B - biela; 65 - výkon, W
Žiarivky s bielym svetlom typu LB poskytujú najväčší svetelný tok zo všetkých uvedených typov svietidiel rovnakého výkonu. Reprodukujú približne farbu slnečného svetla a používajú sa v miestnostiach, kde sa od pracovníkov vyžaduje výrazná zraková záťaž.
Žiarivky s teplým bielym svetlom typu LTB majú výrazný ružový odtieň a používajú sa pri potrebe zvýraznenia ružových a červených tónov, napríklad pri zobrazení farby ľudskej tváre.
Farebnosť žiariviek typu LD je blízka farebnosti žiariviek s korekciou chromatickosti typu LDT.
Žiarivky so studeným bielym svetlom typu LHB z hľadiska sýtosti zaberajú medziľahlé miesto medzi žiarovkami s bielym svetlom a farebne upravenými žiarovkami s denným svetlom a v niektorých prípadoch sa používajú na rovnakej úrovni.
Svetelný tok každej žiarovky po 70 % priemerného času horenia musí byť aspoň 70 % menovitého svetelného toku. Priemerný jas povrchu žiariviek sa pohybuje od 6 do 11 cd / m2.
Žiarivky, keď sú pripojené k sieti so striedavým prúdom, vyžarujú svetelný tok, ktorý sa mení v čase. Koeficient pulzácie svetelného toku je 23% (pre žiarovky typu LDTs - 43%). So zvyšujúcim sa menovitým napätím sa zvyšuje svetelný tok a výkon spotrebovaný lampou.
Parametre žiariviek na všeobecné použitie
Výkon W, W
Aktuálne I, A
Napätie U, V
Rozmery žiariviek, mm
dĺžka so zásuvnými kolíkmi, nie viac
priemer
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 Životnosť žiariviek t, h Svetelný tok žiariviek Ф, lm
Priemerná hodnota po 100 hodinách horenia pre farebné lampy
minimálny aritmetický priemer 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