Fluorescentna sijalka ali fluorescentna sijalka (LL, LDS) je inertni plin v steklenem balonu, ki oddaja vidno svetlobo.
Načelo delovanja LDS je nasičenje plina z živim srebrom, čemur sledi prehajanje razelektritve skozi njega, zaradi česar nastane UV sevanje, ki se zaradi fosforne plasti, ki jo vsebuje notranja površina, pretvori v vidno svetlobo. žarnica. Ta članek bo obravnaval LDS, njihov opis in tehnične značilnosti.
Sorte
Pri izvedbi se najpogosteje uporabljajo plinskoelektrične sijalke na osnovi živega srebra visokega (GRLVD) ali nizkega (GRLND) tlaka:
Področje uporabe
Fluorescentni svetlobni viri so v velikem povpraševanju v javnih organizacijah: šole, bolnišnice, vladne agencije.
Z nadaljnjim razvojem so bile svetilke opremljene z elektronsko predstikalno napravo, možna je bila njihova uporaba v običajnih okovih standarda E14 in E27.
Bolj primerna je uporaba LL v prostorih industrijskega sektorja, da se zagotovi večji svetlobni obseg z minimalno porabo energije. Uporabljajo se tudi pri osvetlitvi reklamnih panojev in fasad.
Luminiscenčne naprave združujejo značilne lastnosti učinkovite in varčne rabe električne energije. V vsakdanjem življenju se fluorescenčne stropne in namizne svetilke uporabljajo za rastline, osvetlitev delovne površine in dnevnih prostorov.
Pomen uporabe fluorescenčnih sijalk
LL je postal razširjen zaradi številnih prednosti, in sicer:
- visoka svetlobna učinkovitost (LDS z močjo 10 W zagotavlja osvetlitev, primerljivo s 50 W žarnico z žarilno nitko);
- široka paleta odtenkov oddane svetlobe;
- popolno sipanje svetlobe.
Zajamčena življenjska doba LDS je od 2 tisoč ur proti 1 tisoč ur za žarnice z žarilno nitko.
Slabosti luminiscenčnih naprav:
- kemična nevarnost (LDS vsebuje do 1 g živega srebra);
- neenakomeren spekter, ki je neprijeten za človeško oko;
- postopno uničenje fosforne plasti, kar vodi do zmanjšanja osvetlitve;
- utripanje svetilke z dvojno frekvenco iz omrežja;
- prisotnost mehanizma, ki uravnava zagon;
- Moč LL ne zagotavlja visokega koeficienta.
Načela dela
Med delovanjem LL med dvema elektrodama, ki se nahajata na njegovih robovih, gori razelektritev v obliki loka, kar vodi do ustvarjanja UV sijaja v bučki, napolnjeni s plinom, ki vsebuje živosrebrne pare.
Človeški vid je imun na UV razpon luminiscence, zato so notranje stene bučke obdelane s fosforno sestavo, ki ima lastnosti absorbiranja ultravijoličnega sevanja z njegovo nadaljnjo transformacijo v viden bel sij. Pod fosforno plastjo so kalcij-cinkovi ortofosfati in halofosfati. Tudi fosfor lahko nasičimo z drugimi snovmi, da dobimo določen odtenek svetlobe. Termionska emisija elektrod iz katode ustvarja podporo za električni oblok v LDS. Nadaljnje segrevanje katod s prehajanjem toka skozi njih ali ionsko bombardiranje vodi do zagona naprave.
Specifikacije
Končno delo LDS - potrebna razsvetljava - je odvisna od tehničnih lastnosti.
Moč
Svetlobna moč je odvisna od indikatorja moči LL, ki vpliva na območje osvetlitve. V izvedbi so pogoste sijalke različnih moči.
Svetilke 4–6 W
Primerno za majhne prostore. Odlično za kmetijske površine, stražarnice ali šotore. Ti LDS so nezahtevni glede porabe električne energije, zahvaljujoč transformatorskim pretvornikom pa lahko te svetilke delujejo od 12 voltov, kar omogoča zagon svetilke s priključitvijo na avtomobilski akumulator v odsotnosti napajanja. Za osvetlitev rastlin ali akvarijev se uporabljajo tudi fluorescenčne naprave z nizko močjo.
Najpogostejši LL glede na moč žarnice. Najdemo jih povsod: v sobi, avtomobilskih boksih, pisarnah, paviljonih.
Postali so tudi zelo razširjeni. Uporabljajo se v istih prostorih kot LL 18 W, z razliko v povečanju površine osvetlitve.
58W in 80W
Ti visokozmogljivi LDS se uporabljajo samo v proizvodnih delavnicah z velikimi površinami, skladiščih in hangarjih, v podzemnem prostoru.
Včasih je LL takšne moči mogoče najti na odprtih območjih v pogojih visokega razprševanja svetlobe. Takšne LL, za razliko od sijalk 18 W in 36 W, so bolj energijsko potratne in njihova uporaba v vsakdanjem življenju ali pisarniški razsvetljavi je nedonosna. Poleg tega so dodatno opremljeni s fluorescenčnimi sijalkami, zaradi česar je njihova uporaba kot dnevnih stropnih svetilk v majhnih prostorih še toliko bolj nepomembna.
Barvita temperatura
Še en glavni parameter LDS. Kakovost svetlobe je odvisna od kakovosti svetlobe in barvne temperature. Ti parametri so prikazani s trimestno vrednostjo na bučki naprave.
Pomen 627
Ustreza napravam s 60% kakovostjo svetlobe in barvno temperaturo 2700K.
Pomen 727
Svetilke s 70-odstotno kakovostjo svetlobe in podobno barvno temperaturo.
Vrednost 765
Barvna temperatura je 6500 K, kar imajo vsi LDS brez izjeme. Kakovost barve 70%.
Upoštevati je treba, da je 2700 Kelvinov barvna temperatura žarnic z žarilno nitko, LL z enako barvno temperaturo pa oddaja rumene žarke, ki jih zazna človeški vid. Ob upoštevanju človeškega dojemanja barve sijaja se izdelujejo luminiscenčne naprave različnih barvnih temperatur.
Veliko LL (energetsko varčnih svetlobnih virov) kompaktne oblike oddaja ravno rumeno svetlobo. Barvna temperatura 6500 je skupna vsem linearnim napravam in ustreza beli svetlobi z rahlim modrim odtenkom. LL za namene ozkega profila so izdelani tudi z barvno temperaturo 1300K, ko je vklopljen, opazimo rdeč odtenek. V nekaterih primerih se za pridobitev edinstvenega odtenka sijaja uporabljajo barvni LDS.
Omrežna povezava
Priključni diagram skoraj vseh fluorescenčnih sijalk temelji na fosforju, ne predvideva njihove neposredne povezave z električnim tokokrogom, saj imajo luminiscenčne naprave v izklopljenem stanju visoko odpornost, ki jo je mogoče premagati le z visokonapetostnim impulzom.
Električni tokokrog vključuje dodatne generatorje upora, ki ščitijo pred kratkim stikom, saj ob vklopu svetilka spremeni vrednost upora na negativno. Vlogo teh generatorjev opravljajo balasti (dušilke), ki delujejo kot možnost balasta.
Fluorescentne sijalke brez dušilke ni mogoče zagnati. Skupna poraba energije vseh naprav, ki so skupaj s fluorescenčnim virom svetlobe priključene na električni tokokrog, je odvisna od tega, kako je urejena povezovalna shema.
Elektromagnetna dušilka (Empra)
Dušilka stalnega induktivnega upora, priključena samo na tokokrog z LL določene moči. Odpornost EMPRA, vključenega v vezje, ko je vklopljena, začne igrati vlogo omejevalnika toka za svetilko.
Zasnova EMPRA je preprosta in poceni za izdelavo, cenejše pa so tudi sijalke z elektromagnetno predstikalno napravo. Kljub nizki ceni in enostavnosti ima več pomanjkljivosti:
- čas zagona do 3 sekunde (čas je odvisen od obrabe žarnice);
- visoka poraba energije plina;
- postopno povečanje frekvence v plinskih ploščah zaradi obrabe;
- utripanje pri dvakratni frekvenci omrežja (100 ali 120 Hz), ko je vklopljeno, kar negativno vpliva na vid;
- masivnost in skupne dimenzije luminescentnih naprav (v primerjavi z analogi elektronskih predstikalnih naprav);
- verjetna okvara v delovanju električnega tokokroga z dušilnim mehanizmom pri temperaturah pod ničlo Celzija;
- kratek stik, ki vodi do spajkanja dušilnih elektrod na napravo, po kateri je ni mogoče odstraniti.
Shema povezovanja fluorescentnih sijalk na principu praznjenja v plinu z EMPRA predvideva prisotnost zaganjalnika, ki uravnava vžig LL. Vendar dodatno porabi elektriko.
Elektronska dušilka
Elektronska krmilna naprava (balast) daje žarnicam visokofrekvenčno moč 25-133 kHz. V trenutku vklopa LDS z elektronskim plinom oseba za kratek čas opazi svetlo utripanje. S pomočjo elektronske predstikalne naprave se izvajata dva principa delovanja za vklop svetilk.
Hladni zagon
Takoj zažene napravo, vendar povzroči znatno škodo na elektrodah. Svetilke s to možnostjo zagona so zasnovane za nizko frekvenco vklopa/izklopa podnevi.
vroč zagon
Pred vklopom svetilke se elektrode segrejejo 1 sekundo, nato deluje. Obstaja tudi termični indikator, ki zagotavlja zaščito naprave pred pregrevanjem.
LL, ki temeljijo na elektronskih predstikalnih napravah, so bolj ekonomični, zato so pridobili veliko popularnost, kar pa ne moremo reči o analogih predstikalnih naprav.
Vzroki okvare
LDS elektrode so predstavljene z volframovo spiralo, prevlečeno z aktivnimi alkalijskimi kovinami, ki zagotavljajo naboj. S časom delovanja se aktivna masa drobi iz elektrod, postanejo neuporabne.
V trenutku vklopa žarnice (začetek praznjenja in posledično segrevanje elektrod) pride do dodatne obremenitve aktivne mase, ki jo še bolj uniči. Na območjih z največjo izgubo aktivne mase se napaja manj napetosti, kar vodi do neenakomernih povratkov, oseba pa med delovanjem opazuje utripanje svetilke. Prav tako izločanje aktivne mase povzroči popolno okvaro svetilke, na koncih cevi pa se pojavi temna senca.
Iz tega sledi, da je življenjska doba LL odvisna tudi od kakovosti aktivne mase in pogostosti vklopa sijalke. Toda tudi s temi omejitvami je življenjska doba LDS vsaj veliko višja (2000 zagonov v primerjavi s 1000 za običajne žarnice z žarilno nitko).
Vrste izvedbe
Luminescentne naprave so glede na različico žarnice razdeljene na dve vrsti.
Linearne svetilke
Te LL predstavljajo nizkotlačne živosrebrne žarnice. Večino svetlobe teh sijalk oddaja fosfor. Luminescentne naprave, nameščene na strop, so glavni predstavnik linearnih LL. Dnevna stropna svetilka je po vsem svetu deležna velikega povpraševanja v prostorih za različne namene.
Med linearnimi svetilkami v Rusiji so pogosti LDS z okroglo cevjo T8 (D = 26 mm) in podstavkom tipa G13. Moč teh sijalk je povezana z velikostjo cevi - standardne 18 W LDS imajo cev dolžine 600 mm, 36 W sijalke pa so že dvakrat daljše, 1200 mm. Obstajajo tudi sijalke z drugimi močmi, vendar so manj pogoste ali pa imajo ozko področje uporabe.
Omeniti velja, da je bil v sovjetskem obdobju najbolj razširjen LDS z bučko T12, katere premer je bil 38 mm. Te sijalke so bile bolj energetsko intenzivne - 20 W kratke in 38 W dolge v primerjavi z 18 W oziroma 36 W. Obstajale so tudi svetilke s cevjo T10 (32 mm), vendar v primerjavi s T12 niso bile deležne velikega povpraševanja.
V zahodnih državah zadnja leta prevladujejo sijalke s cevjo T5 zadnje generacije premera 16 mm. So precej tanke in so se pogosteje uporabljale v notranjosti.
Če se dotaknemo tehnološkega napredka, so pred kratkim kitajski razvijalci ustvarili napravo z bučko T4 (12,5 mm). To je le novost, ki še ni dobila široke uporabe in je prezgodaj govoriti o možnostih tovrstnih cevastih svetilk. LDS s še manjšim premerom cevi v praksi še ni bil izdelan.
Dvostranska premočrtna svetilka je steklena cev z na koncih privarjenimi steklenimi nogami, v katere so vgrajene elektrode. V hermetično zaprti cevi je argon ali neon obogaten z živim srebrom, ki ob prižigu žarnice preide v plinasto stanje. Vtičnice na koncih cevi so opremljene s kontakti za priključitev svetilke na vezje.
Linearni LDS porabijo le 15% porabe žarnice z žarilno nitko, kar zagotavlja podobno osvetlitev. Te svetilke pogosto najdemo v proizvodnji, pisarnah, transportu.
Kompaktne svetilke
So dnevne svetilke z ukrivljeno cevjo.
Kompaktne svetilke imajo lahko prosto (poljubno) obliko žarnice in so običajne za zasebno uporabo. Kompaktne fluorescentne naprave vključujejo tudi tako imenovane varčne sijalke.
Pogoste so tudi kompaktne svetilke za kartuše standarda E14, E27, E40, ki se uporabljajo v svetilkah.
Aplikacije
Trenutno se luminiscenčne naprave pogosto uporabljajo tako pri razsvetljavi industrijskih objektov kot pri organizaciji notranjosti prostora. Svetila s fluorescentnimi in belimi sijalkami se uporabljajo za številne namene:
- Luminescentne sijalke LB 40 nizkega tlaka, namenjene osvetlitvi celotnega območja zaprtega prostora.
- Fluorescentna svetilka za akvarije in sobne rastline, ki zagotavlja lokalno osvetlitev.
- Phytolamps (cvetlične svetilke) - fluorescenčne sijalke za rože in rastline.
- Dnevna namizna in stenska svetilka, ki zagotavlja mehko osvetlitev za prijetno bralno ali sproščujoče okolje.
Označevanje
Oznaka je urejena tako, da lahko potrošnik pri nakupu enostavno izbere potrebno LL. Najpogostejše oznake so:
- LB (bela svetloba);
- LD (dnevna svetloba);
- LHB (hladno bela svetloba);
- LTB (topla bela svetloba);
- LE (naravna svetloba);
- LHE (hladna naravna svetloba).
Vidni odtenek je neposredno odvisen od barvne temperature. Barvna temperatura LDS je 6400-6500K, kar ustreza približni barvi bele svetlobe.
Poleg vrste svetilke so navedene tudi potrebne tehnične lastnosti svetilke: napetost, oblika, mere itd. Oznaka se nanese na stekleno bučko ali telo LDS.
Vsi LDS brez izjeme vsebujejo pline, nasičene z živosrebrnimi hlapi. Pri nesrečah, ki razbijejo žarnico, se v zrak sprostijo hlapi živega srebra.
V prihodnosti je lahko živo srebro v človeškem telesu in škoduje zdravju. Zato morate biti previdni pri fluorescentnih sijalkah.
