|
Pierwsze lampy
fluorescencyjne - świetlówki pojawiły się w Stanach Zjednoczonych w
1938 roku.
Budowa i działanie współczesnej świetlówki
Świetlówki generują światło dzięki użyciu
luminoforu do transformacji niewidzialnego promieniowania
ultrafioletowego wytwarzanego przez wyładowanie elektryczne w parach
rtęci o niskim ciśnieniu, na promieniowanie widzialne o większej
długości fali. W istocie są one niskociśnieniowymi lampami
rtęciowymi.
Świetlówka zbudowana jest najczęściej w
formie rury szklanej z wolframowymi elektrodami zatopionymi na obu
końcach. We wnętrzu rury znajduje się niewielka ilość rtęci i gaz
szlachetny. Wewnętrzna ścianka rury pokryta jest warstwą luminoforu.
Promieniowanie ultrafioletowe generowane podczas wyładowania
zachodzącego pomiędzy elektrodami w parach rtęci o niskim ciśnieniu,
pobudza luminofor, który wysyła promieniowanie widzialne na zewnątrz
świetlówki. Luminofor służy więc do transformacji niewidzialnego
promieniowania ultrafioletowego na światło widzialne. Dzięki
zastosowaniu do budowy lampy szkła sodowego, szkodliwe
promieniowanie ultrafioletowe jest całkowicie pochłaniane i nie
wydostaje się na zewnątrz. Skład chemiczny luminoforu pozwala w
znacznym stopniu kształtować rozkład widmowy promieniowania
świetlówek i regulować ich barwę. Dzięki temu oddawanie barw w
świetle współczesnych świetlówek jest wyjątkowo korzystne.
W świetlówkach głównego szeregu stosuje
się trzy podstawowe rodzaje luminoforów tworząc tym samym trzy
podstawowe rodziny lamp :
-
świetlówki standardowe z luminoforami
halofosforanowymi,
-
świetlówki trójpasmowe z luminoforami
wąskopasmowymi,
-
świetlówki de Lux z luminoforami wielopasmowymi.
Świetlówki standardowe z luminoforami
halofosforanowymi mają skuteczność świetlną do 80 lm/W przy
stosunkowo niskim wskaźniku oddawania barw Ra 50-70. Najlepsze
pod względem oddawania barw są świetlówki de Lux, które uzyskują
wskaźnik Ra 95-98. Jest to jednak połączone ze spadkiem skuteczności
świetlnej do 65 lm/W. Optymalne stają się w tej sytuacji
świetlówki trójpasmowe z luminoforami wąskopasmowymi o wskaźniku
oddawania barw Ra 85 i bardzo wysokiej skuteczności świetlnej do 104
lm/W.
Niska luminancja (inaczej jaskrawość)
świetlówek czyni je szczególnie przydatnymi do stosowania w niskich
pomieszczeniach.
Jako wyładowcze źródła światła, świetlówki
wymagają do pracy zasilania przez specjalne układy
stabilizacyjno-zapłonowe, klasyczne - składające się ze statecznika
(dławika) magnetycznego i zapłonnika, lub nowoczesne –
elektroniczne. Świetlówki bywają często, nieprawidłowo nazywane
jarzeniówkami lub neonówkami.
|
|
Świetlówki liniowe |
|
np. Osram -
Lumilux Plus, Philips – TL i TLD (Standard, Super 80)
Świetlówki liniowe lub inaczej rurowe
budowane są w formie prostej rury szklanej wyposażonej w trzonki na
obu końcach.
Obecnie używanych jest kilka standardowych średnic rur :
- 38 mm - świetlówki tradycyjne starszej konstrukcji (T12) - 26
mm – nowsza generacja, tzw. świetlówki w wąskiej rurze (T8) - 16
mm - świetlówki miniaturowe (T5) - 12 mm - najnowsza generacja
świetlówek (T4) - 7 mm - najnowsza generacja świetlówek (T2)
Świetlówki liniowe T8 w rurach szklanych o
średnicy 26 mm mają lepszą skuteczność świetlną niż stare,
wychodzące już z użycia lampy T12 o średnicy
38 mm. Dlatego przy zachowaniu takiego samego strumienia świetlnego
(ilości dostarczanego światła) zużywają o 5-10% mniej energii
elektrycznej. Mogą być one stosowane w większości starych oprawach
od świetlówek o średnicy 38 mm. |
|
Świetlówka liniowa
o średnicy 38 mm (T12) |
 |
|
Świetlówka liniowa o średnicy 7 mm (T2) |
 |
|
|
Wprowadzone na rynek w drugiej połowie lat
dziewięćdziesiątych odmiany świetlówek liniowych T5, T4 i T2 w
rurach o małej średnicy, zaczynają powoli wypierać starsze typy.
Mają one wyższą skuteczność świetlną, a w ślad za tym niższy pobór
mocy. Mniejsza średnica sprawia, że oprawy oświetleniowe, w których
świecą mogą być niezwykle płaskie. Ułatwia to ich stosowanie na
sufitach pomieszczeń. Typy o najmniejszych średnicach nadają się
szczególnie do super płaskich opraw meblowych. |
|
Porównanie różnych
typów świetlówek liniowych |
 |
|
Świetlówki o małych
średnicach współpracują w zasadzie wyłącznie z elektronicznymi
układami stabilizacyjno-zapłonowymi. Eliminuje to całkowicie wady
zdarzające się w starszych typach lamp, polegające na migotaniu przy
zapłonie, tętnieniu światła oraz dźwiękach wydawanych przez
stateczniki indukcyjne. Zasilanie elektroniczne pozwala także na
pełną i płynną regulację strumienia świetlnego tych źródeł światła.
Świetlówki liniowe są powszechnie
stosowane we wnętrzach przemysłowych i użyteczności publicznej. W
domach mieszkalnych mogą być z powodzeniem stosowane do oświetlenia
ogólnego w garażach, warsztatach, piwnicach, kotłowniach, pralniach
i innych pomieszczeniach gospodarczych, a także w kuchniach,
przedpokojach i korytarzach oraz łazienkach. Nowe typy o małych
średnicach stosowane są w oprawach meblowych.
Do stosowania w oprawach przeznaczonych do
pracy w warunkach niebezpiecznych produkowane są specjalne
świetlówki wyposażone w trzonek jednokołkowy.
Produkowane są także świetlówki kołowe.
|
|
Świetlówki
kompaktowe |
|
np. Osram – Dulux (EL, EL Classic, EL
Sensor), Philips –Ecotone (Slimline, Economy, Ambiance, PLS)
W świetlówkach kompaktowych światło
powstaje w ten sam sposób jak w zwykłych świetlówkach rurowych.
Dzięki podzieleniu rurki szklanej na kilka części, odpowiedniemu ich
połączeniu i ukształtowaniu, udało się osiągnąć takie wymiary
świetlówki, że stała się ona porównywalna ze standardową żarówką.
Sprawia to, że często bywają niesłusznie nazywane żarówkami
energooszczędnymi. W rzeczywistości świetlówki kompaktowe są lampami
fluorescencyjnymi skonstruowanymi w taki sposób aby nadać im cechy
funkcjonalne zwykłych żarówek.
Na bogatą ofertę rynkową tych źródeł światła składają się
świetlówki, których strumień świetlny odpowiada prawie wszystkim
żarówkom głównego szeregu, od świetlówki 5W zastępującej żarówkę
25W, do świetlówki 32W równoważnej żarówce o mocy 150W. |
|
|
Świetlówki kompaktowe przy takim samym jak w żarówkach
strumieniu świetlnym (ilości światła) zużywają pięciokrotnie mniej energii
elektrycznej. Dają więc trudną do zbagatelizowania możliwość 80% oszczędności w
kosztach eksploatacji oświetlenia. Ich trwałość wynosi od 8000 do 12000 godzin
pracy. Są łatwe w stosowaniu ponieważ część typów jest wyposażona tak jak
żarówki w standardowe trzonki typu E-27 lub E-14. Mogą więc być używane w tych
samych oprawach, zwłaszcza jeśli ich wymiary są zbliżone do kształtu żarówek.
Oprócz wersji z trzonkami typu żarówkowego produkuje
się także świetlówki kompaktowe ze specjalnymi trzonkami dwu i cztero kołkowymi.
Starsze i tańsze typy wykonywane były z konwencjonalnymi układami
stabilizacyjno-zapłonowymi. Najnowsze świetlówki kompaktowe współpracują niemal
wyłącznie z układami elektronicznymi na ogół montowanymi w ich wnętrzu.
Dzięki znacznie wyższej skuteczności przetwarzania
energii elektrycznej na promieniowanie świetlne, wytwarzają pięciokrotnie mniej
ciepła niż żarówki. Można więc stosować wyższe moce świetlówek kompaktowych bez
obawy termicznego uszkodzenia opraw, co ma krytyczne znaczenie w wypadku
żarówek.
Odpowiednie luminofory i elektroniczne urządzenia
stabilizacyjno-zapłonowe zapewniają stabilne świecenie, natychmiastowy zapłon
bez migotania i niezawodne działanie niezależne od liczby włączeń.
Możliwości stosowania świetlówek kompaktowych, dzięki
ich funkcjonalności, są rozległe. Mogą one służyć jako źródła światła we
wszelkich wnętrzach użyteczności publicznej - biurach, szkołach, szpitalach, w
handlu i przemyśle, a także we wnętrzach prywatnych – mieszkaniach. Ich
najważniejszą cechą jest energooszczędność. Nadają się doskonale do oświetlania
wnętrz stosunkowo niskich, do 4 m wysokości. Są łatwe w użyciu i bezpieczne. Ze
względu na niskie zużycie energii elektrycznej i cenę kilkukrotnie wyższą od
tradycyjnych żarówek, powinny być stosowane szczególnie tam gdzie wymagane jest
oświetlenie długotrwałe lub wprost ciągłe. Częste promocje cenowe i niewątpliwe
zalety funkcjonalne sprawiają jednak, że ich stosowanie staje się opłacalne i
celowe nawet przy częstszych i krótszych okresach jednorazowego włączania.
Dlatego coraz chętniej stosowne są w domach i mieszkaniach prywatnych. W
szczelnych i wytrzymałych oprawach mogą być stosowane także na zewnątrz domu.
|
 |
Tekst ten ukazał się drukiem
w dodatku "Technika Świetlna" do miesięcznika ELEKTROSYSTEMY nr
10 / 2001 jako druga część artykułu pt. "Żarówki i świetlówki". |
|
|
|