Fluorescentne sijalke: parametri, naprava, vezje, prednosti in slabosti v primerjavi z drugimi

Sodobne fluorescenčne sijalke (FL) odlično osvetljujejo velike stanovanjske, delovne in tehnične prostore ter lahko zmanjšajo skupno porabo električne energije za 50-83%, s čimer zmanjšajo račune za komunalne storitve.

V tem članku bomo obravnavali značilnosti delovanja LL, njihovo zasnovo ter analizirali glavne prednosti in slabosti v primerjavi z drugimi vrstami svetlobnih naprav. Poleg tega bomo zagotovili tematske fotografije in diagrame ter videoposnetke o principu delovanja fluorescentnih žarnic in značilnostih njihove uporabe.

Načelo delovanja in naprava LL

Luminescentna naprava je svetlobni vir, nabit s plinom, kjer električna razelektritev v živosrebrovih parah ustvarja intenzivno ultravijolično sevanje.

Kompaktni fluorescentni moduli imajo standardno podnožje, zaradi česar so priročna zamenjava za svetle, a bolj energijsko potratne žarnice z žarilno nitko.

Kako deluje fluorescentna sijalka?

V svetlobo, vidno človeškemu očesu, se pretvori s posebno sestavo, imenovano fosfor, ki je sestavljena iz kalcijevega halofosfata, pomešanega z dodatnimi elementi.

Po priključitvi fluorescentne sijalke na centralno napajanje je treba v stekleni balonu vzdrževati tako imenovano žarilno razelektritev.

Omogoča zagotavljanje sijaja fosforne plasti v stalnem načinu in tudi med kratkotrajnim izpadom centralnega napajanja.

Prej je bila klasična fluorescentna sijalka videti kot na obeh straneh zaprta cev, znotraj katere so bile živosrebrne pare. Naprave so zdaj na voljo v več različnih oblikah in konfiguracijah.

Oblikovne značilnosti naprave

Tradicionalna fluorescenčna sijalka je stekleni valj z zunanjim premerom 12, 16, 26 in 38 mm, običajno predstavljen kot:

• ravna podaljšana cev;
• ukrivljen modul v obliki črke U;
• prstan;
• kompleksna figura.

Noge so hermetično zaprte v končne robove. Na njihovi notranji strani so volframove elektrode, ki strukturno spominjajo na spiralna telesa z žarilno nitko, vgrajena v Iljičeve žarnice.

Nekatere vrste fluorescenčnih sijalk uporabljajo naprednejše tri-spirale, ki so zasukane bi-spirale. Naprave, opremljene z njimi, imajo povečano stopnjo učinkovitosti in nižji prag toplotne izgube, kar bistveno poveča splošno učinkovitost svetlobnega toka

Zunaj so elementi elektrode spajkani na kovinske zatiče kovine podstavek, na katerega je priključena delovna napetost.

Naprave v obliki črke U in ravne naprave so običajno opremljene z osnovami G5 in G13, kjer črkovna koda označuje vrsto zatiča osnovnega elementa, številka pa označuje, kako oddaljeni so delovni elementi.

Električno prevodni medij, ki se nahaja znotraj steklene žarnice, ima negativen upor. Ko pride do povečanja toka med dvema nasprotnima elektrodama, ki zahteva omejitev, se to manifestira in zmanjša delovno napetost.

Shema vezja za vklop običajne fluorescenčne sijalke vključuje plin ali balast. Odgovoren je za ustvarjanje visoke impulzne napetosti, potrebne za pravilno aktiviranje svetilke.

Slika prikazuje notranjo razporeditev fluorescenčne sijalke in jasno razlaga osnovno načelo delovanja njenih glavnih komponent

Poleg tega dela je elektronska predstikalna naprava opremljena z zaganjalnik. Gre za element z žarečo razelektritvijo, znotraj katerega sta dve elektrodi, obdani z okoljem inertnega plina.

Eden od njih je sestavljen iz bimetalne plošče. V načinu mirovanja sta obe elektrodi odprti.

Pogosti tipi takih žarnic

Primarna razvrstitev izdelkov na osnovi fluorescentnih žarkov temelji na ravni osnovnega tlaka. Visokotlačne naprave se uporabljajo za visoko zmogljive razsvetljave in zunanjo ulično razsvetljavo.

Nizkotlačne sijalke se v vsakdanjem življenju uporabljajo za osvetlitev industrijskih, tehničnih in stanovanjskih prostorov za različne namene.

Tip #1 - visokotlačni moduli

Visokotlačne naprave proizvajajo bogat svetlobni tok dobre gostote. Notranja površina elementa žarnice ima posebno fosforno prevleko iz fluorogermanata ali magnezijevega arzenata.

Delovna moč takšnih fluorescentnih sijalk se giblje od 50-2000 W.

Za pravilno delovanje visokotlačnih živosrebrnih modulov je potrebna nazivna omrežna napetost 220 W. Njihov koeficient pulzacije je običajno od 61 do 74%

Popoln vžig svetlobnega modula se pojavi v 3 sekundah.Življenjska doba izdelkov z močjo 80-125 vatov je približno 6000 ur, žarnice z močjo 400 W ali več pa lahko delujejo do 15.000 ur, če se dosledno upoštevajo pravila delovanja, ki jih je določil proizvajalec.

Tip #2 - nizkotlačni izdelki

Nizkotlačni LL se uporablja za zagotavljanje pretoka svetlobe v stanovanjske, tehnične in industrijske prostore.

Strukturno je naprava cev iz trpežnega stekla, ki vsebuje argon pri tlaku 400 Pa in majhno količino živega srebra ali amalgama. Na trgu je na voljo v najrazličnejših modifikacijah in je opremljen z dvema elektrodnima elementoma.

Najnižja temperatura, ki jo nizkotlačni LL prenesejo, je -15 °C. Zato se ti viri svetlobe štejejo za nepomembne za uporabo na odprtih območjih.

Steklenica ima lahko najrazličnejše premere. Raven svetlobnega toka se razlikuje glede na moč same naprave. Za pravilno delovanje je potreben plinski zaganjalnik. Povprečna življenjska doba je 10.000 ur.

Značilnosti kompaktnih LL

Kompaktni LL so hibridni izdelki, ki združujejo nekatere posebne značilnosti žarnic z žarilno nitko in lastnosti fluorescentnih sijalk.

Zahvaljujoč naprednim tehnologijam in razširjenim inovativnim zmožnostim imajo majhen premer in srednje velike dimenzije, značilne za žarnice Ilyich, ter visoko stopnjo energetske učinkovitosti, značilno za linijo naprav LL.

Kompaktne žarnice LL se proizvajajo za tradicionalne podnožja E27, E14, E40 in aktivno izpodrivajo klasične žarnice z žarilno nitko s trga z zagotavljanjem visokokakovostne svetlobe z bistveno manjšo porabo energije.

CFL so v večini primerov opremljeni z elektronsko dušilko in se lahko uporabljajo v določenih vrstah svetil. Uporabljajo se tudi za zamenjavo preprostih in običajnih žarnic z žarilno nitko v novih in redkih žarnicah.

Kljub vsem prednostim imajo kompaktni moduli tako specifične pomanjkljivosti, kot so:

• stroboskopski učinek ali utripanje - glavne kontraindikacije tukaj zadevajo epileptike in ljudi z različnimi očesnimi boleznimi;
• izrazit zvočni učinek – med dolgotrajno uporabo se pojavi akustično ozadje, ki lahko povzroči nekaj nelagodja pri osebi v prostoru;
• vonj – v nekaterih primerih izdelki oddajajo ostre, neprijetne arome, ki dražijo voh.

Zadnji položaj pogosteje opazimo v brezimnih obrtih kitajskega izvora, in celo blagovne znamke, izdelane v skladu z vsemi pravili in sodobnimi zahtevami, pogosto trpijo zaradi prvih dveh. Podali smo oceno najboljših proizvajalcev CFL V tem članku.

Osnovno območje barvnih temperatur

Barva sijaja je eden najpomembnejših parametrov, neposredno odvisen od sestave fosforja, ki pretvarja ultravijolično sevanje v svetlobo.

Danes je najpogostejših 7 definicij odtenkov toka, ki ga proizvajajo fluorescenčne sijalke:

• LEB – naravna bela z opaznim hladnim odtenkom;
• LDC – naraven dan z izboljšano kakovostjo barvnega upodabljanja;
• LTB - toplo bela;
• LD – tradicionalna dnevna bela;
• LB – klasična bela;
• LEC – naravno z najkakovostnejšo reprodukcijo odtenkov;
• LHB – preprosto hladno belo.

Za bivalne prostore, kjer ljudje preživijo veliko časa, so primerni topli senčniki ali naravne dnevne svetilke z visoko stopnjo barvne reprodukcije.

Beli in dnevni toni so običajno prisotni v pisarniških, delovnih, industrijskih prostorih, učilnicah in učilnicah. Spodbujajo koncentracijo, povečajo možgansko aktivnost ter izboljšajo splošno učenje in produktivnost.

Najbolj kul odtenki se uporabljajo v zdravstvenih ustanovah, laboratorijih, bolnišnicah in tehničnih prostorih. Predmetom dajejo dodatno jasnost in povečujejo ostrino vida.

Luminescente za mesne vitrine v živilskih trgovinah odlikuje posebej izbran roza emisijski spekter. Poudarja naravne odtenke izdelkov, zaradi česar so privlačnejši v očeh kupcev.

Barvne komponente, dodane fosforju, omogočajo pridobivanje rožnatih, modrih, zelenih in drugih nenavadnih odtenkov svetilk.

Takšne naprave se uporabljajo v oblikovalske, reklamne in komercialne namene. Z njihovo pomočjo ustvarijo izviren sijaj, ki je potreben v določenem posameznem primeru.

Napisali smo več informacij o barvni temperaturi svetlobe, posebnostih človeškega zaznavanja barv in niansah izbire v naslednjem članku.

Prednosti in slabosti naprav

Kot vsaka tehnična naprava, namenjena osvetljevanju domačih in delovnih prostorov, imajo tudi fluorescenčne sijalke svoje prednosti in slabosti.

Na podlagi teh informacij lahko ugotovite, kje jih je pametneje uporabiti in v katerih primerih je vredno dati prednost svetlobnim virom drugačne vrste.

Pozitivni vidiki svetilk

Glavna prednost luminiscenčnih izdelkov je povečana svetlobna moč in dobra stopnja učinkovitosti. Prostoru zagotavljajo osvetlitev, ki ne draži oči, in izkazujejo normalno vzdržljivost tudi pri intenzivni uporabi.

Modul je približno 5-krat večji od osnovne moči običajne Iljičeve žarnice. 20-vatna fluorescentna sijalka proizvaja svetlobni tok, ki je enak svetlobnemu toku 100-vatne žarnice z žarilno nitko.

Različne temperature svetlih odtenkov, ki so blizu naravne sončne svetlobe, vam omogočajo, da izberete ustrezno svetlobno napravo za različne namene in za prostore katerega koli namena.

Svetlobni tok, ki ga proizvaja modul, ni usmerjen, temveč razpršen. Miren, očesu prijeten sij ne prihaja samo iz volframovega filamenta, ki se nahaja v notranjosti, temveč tudi iz celotne zunanje površine bučke.

To omogoča uporabo luminiscenčnih virov tako za ustvarjanje splošne osvetlitve ozadja kot za organizacijo conske svetlobe.

Za uporabo na mestih, kjer se osvetlitev samodejno vklopi glede na signale senzorjev gibanja, fluorescenčne sijalke niso primerne. Omejeni so v dovoljenem številu aktivacij v določenem časovnem obdobju in lahko odpovejo, če se aktivirajo prepogosto.

Življenjska doba luminiscenčnih izdelkov se razlikuje glede na model in doseže do 20.000 ur ali do 5 let.

Vendar mora kupec vedeti, da svetilka proizvaja ta vir le, če so izpolnjeni naslednji pogoji:

• razpoložljivost zadostne količine visokokakovostnega napajanja brez prenapetosti in padcev;
• kvalitativno balast;
• določeno število aktivacij, običajno ne več kot 2000 za prvi 2 leti uporabe, kar je le 5 aktivacij na dan.

Kršitev teh osnovnih pogojev bo bistveno poslabšala učinkovitost svetilke in znatno skrajšala njeno življenjsko dobo.

Moduli se lahko uporabljajo za osvetlitev rastlinjakov.Zagotavljajo naravno svetlobo, čim bližje sončni svetlobi, ne porabijo veliko energije in so dobro odporni na napetostne sunke, značilne za primestna elektroenergetska omrežja.

Raven porabe energije luminiscenčnih sijalk je skoraj 5-krat nižja kot pri tradicionalnih izdelkih, zato jih lahko uvrstimo med varčevanje z energijo viri svetlobe.

Z njihovo pomočjo bo mogoče učinkovito osvetliti veliko sobo, ne da bi pri tem porabili veliko denarja za račune za komunalne storitve.

Delovna temperatura na površini bučke ne presega 50 stopinj. To omogoča delovanje svetilke v prostorih, kjer so predpisane povečane požarne varnostne zahteve.

Glavne slabosti modulov

Prva velika slabost izdelkov je pretirana občutljivost na temperaturne spremembe. Močno reagirajo na gibanje stebra živega srebra in lahko prenehajo delovati, ko temperatura pade pod -20 °C.

Toplota nad +50 °C nima najboljšega vpliva na delovanje in resno omejuje obseg uporabe teh svetlobnih virov.

Tudi občutljivost na vlago ni prednost in ne omogoča široke uporabe izdelkov v kopalnicah in sanitarijah.

Sčasoma se fosfor v žarnicah razgradi in emisijski spekter se spremeni. Hkrati se raven svetlobne moči naprave zmanjša in učinkovitost se opazno zmanjša

Včasih že sam svetlobni tok štejemo za pomanjkljivost, saj ima črtast, neenakomeren spekter, ki popači naravne odtenke predmetov v prostoru.

Tega vizualno ne občutijo vsi, toda za tiste, ki ta minus zaznajo preveč jasno, se svetilke prodajajo s fosforjem, ki je blizu trdne, bolj naravne spektralne barve. Res je, njihova svetlobna moč je bistveno manjša.

Obstajajo situacije, ko luminiscenčne luči utripajo z dvakratno frekvenco napajalnega omrežja. To težavo je mogoče rešiti z nekaj izboljšavami naprave, zlasti z uporabo elektronske predstikalne naprave s primerno stopnjo kapacitivnosti gladilnega kondenzatorja popravljenega toka na vhodu pretvornika.

Toda dejstvo, da proizvajalci poskušajo prihraniti denar in ne opremijo naprav s kondenzatorji zahtevane zmogljivosti, je nekoliko vznemirljivo.

Gospodinjski moduli LL se najbolje obnesejo, ko je temperatura okolice v območju od +5 do +35 ˚С. Ko termometer pokaže nižje odčitke, postane zagon naprave bistveno težji, čas delovanja pa se opazno skrajša

Potreba po dodatni zagonski napravi tudi nekoliko zmanjša priljubljenost svetilk. Vsekakor potrebujejo bodisi prehrupen in precej zajeten plin z nizko zanesljivim zaganjalnikom ali naprednejšo elektronsko predstikalno napravo, ki ima funkcijo prilagajanja moči, a hkrati stane veliko denarja.

Druga šibka točka luminescentov je njihova visoka občutljivost na vklop. Med neposrednim vklopom žarnice posebna sestava izgori in se drobi na elektrodah, kar zagotavlja stabilnost praznjenja in ščiti notranjo volframovo žarilno nitko pred pregrevanjem.

Nenehno vklapljanje znatno skrajša življenjsko dobo naprave. Poleg tega se pojavi vidno, dražeče utripanje, robovi žarnice svetilke potemnijo in izgubijo estetiko.

Kemična nevarnost za zdravje

Ena od glavnih pomanjkljivosti fluorescenčnih virov svetlobe je kemična nevarnost. Žarnica svetilke vsebuje zelo strupeno živo srebro, njegova količina pa se giblje od 1 do 70 mg.

Hlapi te snovi lahko škodujejo zdravju ljudi, ki so nenehno v prostorih, osvetljenih z napravami tipa LL.

Celovitost izrabljene sijalke ne sme biti ogrožena, sicer se strupeno živo srebro sprosti v zunanje okolje. Za nepooblaščeno odlaganje je zagrožena globa, zato je bolje, da izdelek prenesete v center, ki predeluje naravi in ​​človeku nevarne elemente.

Ko modul odpove, ga nikakor ne smete razbiti ali vreči v navaden koš za smeti. Nujno je odstraniti v skladu s predpisi in pravila, ki so jasno opisana v veljavni zakonodaji.

Na primer prepeljati na odlagališča, kjer se strupeni materiali sprejmejo od prebivalstva za njihovo pravilno uničenje ali recikliranje.

Primerjava z drugimi viri svetlobe

Izdelki tipa LL se bistveno razlikujejo od starajočih se žarnic z žarilno nitko in progresivnih LED žarnic.

V primerjavi s prvimi porabijo 5-krat manj električne energije, hkrati pa zagotavljajo enako stopnjo nasičenosti svetlobnega toka. Vendar pa so glede moči v kombinaciji s porabo energije nekoliko slabše od LED naprav.

Tabela v številkah jasno prikazuje, koliko bolj donosna je uporaba sodobnejših virov kakovostne razsvetljave namesto tradicionalnih Edisonovih žarnic.

Res je, da žarnica z žarilno nitko gori z enako intenzivnostjo skozi celotno obdobje delovanja, medtem ko fluorescenčne sijalke izgubijo nekaj nasičenosti zaradi izgorelosti notranjega sloja, ki odbija ultravijolično sevanje.

Izdelki LED med delovanjem postanejo nekoliko zatemnjeni zaradi degradacije delovnih diod. In v nekaterih modelih je mogoče prilagoditi svetlost osvetlitve z zatemnitvijo.

Žarnice z žarilno nitko ali fluorescenčne sijalke ne zagotavljajo te funkcije.Toda ta priročen način v LED napravah ni brezplačen in boste morali zanj plačati dodaten znesek.

Glede na stopnjo strukturne krhkosti so žarnice z žarilno nitko in fluorescenčne sijalke podobne, saj imajo stekleno žarnico. V zvezi s tem so ledeni moduli bolj odporni na udarce in mehanske poškodbe. In odsotnost škodljivih ali strupenih elementov v notranjosti jih naredi veliko bolj privlačne za uporabo doma.

Najvišji stroški za celotno obratovalno obdobje nastanejo pri uporabi žarnic z žarilno nitko. Svetilke porabljajo energijo v razumnih mejah, LED diode pa omogočajo znižanje stroškov na minimum.

Kar zadeva finančno stran, na začetku žarnica z žarilno nitko stane manj kot druge. Glede na njegovo življenjsko dobo le 1.000 ur pa to težko štejemo za izrazito prednost.

Osnovna cena fluorescentnih sijalk pa je višja in trajajo veliko dlje. Kot pravijo priznani proizvajalci, zdržijo 10.000-15.000 ur, če število dnevnih aktivacij ne presega 5-6-krat.

LED moduli se lahko pohvalijo s še boljšim delovanjem, vendar boste morali za ta užitek plačati precej več, kar pa ni priporočljivo v vseh primerih. Čeprav je težnja po zamenjavi enih svetlobnih virov z drugimi opazna povsod. O potrebi po zamenjavi fluorescentnih žarnic z LED in postopku za opravljanje tega dela smo pisali tukaj.

Zaključki in uporaben video na to temo

Na kakšnem principu delujejo luminiscenčne sijalke? Podrobna razlaga vseh odtenkov delovanja varčnih in energetsko učinkovitih svetlobnih naprav:

Kakšne so glavne razlike med fluorescenčnimi elementi ter preprostimi in tradicionalnimi žarnicami z žarilno nitko? Primerjava moči, svetlobne moči in porabe energije dveh sodobnih izdelkov za razsvetljavo:

Kaj so kompaktne varčne fluorescenčne sijalke? Kako delujejo, koliko vatov porabijo in za kakšne namene se uporabljajo:

Fluorescentna naprava je praktičen analog klasične žarnice z žarilno nitko. Z njegovo pomočjo lahko zagotovite kakovosten pretok svetlobe v prostor katere koli velikosti, hkrati pa zmanjšate porabo energije. Služil bo dolgo časa in lastnikom ne bo povzročal večjih težav..

Ko bo svetilkam potekla življenjska doba, jih bo treba zavreči in v zameno kupiti nove, naprednejše module.

Kakšne vrste sijalk imate najraje in kaj menite o fluorescentnih sijalkah? Delite svoje mnenje z drugimi uporabniki, povejte nam, kaj vidite kot glavne prednosti LL in kaj je za vas osebno pomembna pomanjkljivost teh naprav.

Če imate dobro teoretično znanje o temi zgornjega članka in želite naše gradivo dopolniti z uporabnimi odtenki, napišite svoje komentarje v spodnji blok.