Sadržaj članka
- Povijest stvaranja
- Kako djeluje i djeluje štedna žarulja
- Ovisnost vidljivog spektra fluorescentne svjetiljke od fosfora
- Značajke štedne žarulje
- Kako odabrati štednu žarulju
- U pritvoru
U ovom članku: Povijest kompaktne fluorescentne svjetiljke njegova struktura i princip rada; spektar žarulje koja štedi energiju ovisi o sastavu fosfora; prednosti i nedostaci fluorescentnih svjetiljki koje štede energiju; kako odabrati štednu žarulju.
Zabrana prodaje i proizvodnje žarulja sa žarnom niti kakve smo navikli u Rusiji izazvala je niz upornih glasina oko štednih žarulja. Za običnog potrošača, kao što smo ti i ja, glavni zadatak rasvjetnih uređaja bio je i ostaje sama kvaliteta rasvjete. I, naravno, ne želim snositi dodatne troškove kupnje ovih “novonastalih” svjetiljki, jer koštaju mnogo više od “Ilyichovih svjetiljki”. Razmotrite karakteristike štednih žarulja u ovom članku..
Povijest stvaranja
Službeno, prvu fluorescentnu ili, kako se još naziva, fluorescentnu svjetiljku, stvorio je početkom prošlog stoljeća inženjer-izumitelj iz Sjedinjenih Država Peter Cooper Hewitt, koji je patent za to dobio 17. rujna 1901. godine. Iako neki istraživači osporavaju njegov primat u izumu, nazivajući malo poznatog njemačkog fizičara Martina Aronsa, koji je eksperimentirao s živinim svjetiljkama krajem 19. stoljeća, “ocem” fluorescentne svjetiljke.
Fluorescentna svjetiljka koju je Hewitt izumio i patentirao sadržavala je živu, čija se para zagrijavala električnom strujom koja je prolazila kroz nju. Hewittova svjetiljka bila je sferna i blago zakrivljena, dala je više svjetla od Lodygin-Edison svjetiljki, ali ovo je svjetlo bilo plavkasto-zeleno, neugodno za oko. Iz tog razloga, prve žive lampe koristili su samo fotografi i nisu se široko koristili..
Peter Cooper Hewitt. 1861-1921Fluorescentnu svjetiljku u svom gotovo modernom obliku stvorila je skupina njemačkih pronalazača pod vodstvom Edmunda Germera, koji je svoj izum patentirao 10. prosinca 1926. godine. Germer je došao na ideju da na staklenu površinu svjetiljke iznutra nanese fluorescentni premaz, koji pretvara ultraljubičast sjaj žive žarulje u bijelu svjetlost koja ne siječe oko. Albert Hull, inženjer u General Electricu, razvio je fluorescentnu svjetiljku sa sličnim premazom početkom 1927., ali tvrtka je bila prisiljena dobiti patent od Edmunda Germera, koji ga je izdao ranije..
Od stjecanja Germerovog patenta, inženjeri tvrtke General Electric aktivno su krenuli u poboljšanje fluorescentnih svjetiljki, pokušavajući ih dovesti u masovnu proizvodnju. Kako bi se smanjila veličina žarulje, stvorene su okrugle i U-lampe, prikazane na štandu GE na sajmu New York World Fair 1939. godine, kompaktne spiralne žarulje koje je 1976. dizajnirao inženjer General Electric Edward Hammer. Međutim, spiralne fluorescentne svjetiljke nikada nisu ulazile u proizvodnju 1980-ih, jer su rukovoditelji tvrtki smatrali da su troškovi izgradnje novih tvornica prekomjerni. Kineski proizvođači su 1995. godine iskoristili sporost General Electric-a lansiranjem spiralnih žarulja koje štede energiju..
Edward Hammer svojim izumom – kompaktna spiralna žaruljaVijčana svjetiljka Magnetic Ballast (SL) razvio je Philips 1980. godine i bila je prva fluorescentna svjetiljka ove vrste koja se natjecala s žaruljama sa žarnom niti. Njemačku koncernu “Osram” 1985. godine prvi je pokazao energetski štednu svjetiljku s elektronskim predstikalnim uređajem (CFL).
Kako djeluje i djeluje štedna žarulja
Glavni strukturni elementi fluorescentne svjetiljke su žarulja, elektronički balast i baza. Podnožje sa navojem za uvrtanje u držač svjetiljke i s kontaktima za njegovo napajanje praktično je isto kao i kod uobičajene žarulje sa žarnom niti..
Zakrivljena žarulja fluorescentne svjetiljke prekrivena je slojevima fosfora, napunjena inertnim plinom i, u maloj količini, živom parom – njihova ionizacija i uzrokuje da žarulja svijetli kad se uključi struja. Sadržaj žive u fluorescentnim svjetiljkama kreće se od 1 do 70 mg. Unutar tikvice su volframove elektrode obložene mješavinom oksida barija, kalcija, cinka i stroncija. Fosfor koji se nanosi na unutarnju površinu staklene žarulje u kompaktnim fluorescentnim svjetiljkama sadrži zemnoalkalijske metale i stoga je 40% skuplji od fosfora koji se koriste u izduženim fluorescentnim svjetiljkama za stropne svjetiljke. Alkalno-zemni metali u sastavu fosfora kompaktnih svjetiljki omogućuju rad pri visokom intenzitetu zračenja, zahvaljujući njima je postalo moguće smanjiti promjer žarulje. Maštovito zakrivljen oblik žarulje u fluorescentnim svjetiljkama omogućuje smanjenje njezine duljine dijeljenjem na nekoliko kratkih, međusobno komunikacijskih dijelova.
Sami svjetiljke, presvučene fosforom i sadrže živu paru, neće raditi kada je napajanje priključeno – potrebno je postavljati predstolje za postavljanje balasta ugrađeno u svjetiljku između baze i žarulje. Konzumiranjem visokofrekventne struje od oko 50 kHz, elektronički balast (CFL) eliminira treperi efekt štednih žarulja uz istovremeno povećanje svjetlosne snage. Elektronski balast povećava struju visoke frekvencije za sebe – u svom krugu sadrži pretvarač. Zadaci balasta uključuju grijanje elektroda i održavanje snage fluorescentne svjetiljke na nominalnoj razini, bez obzira na pad napona u mreži. Životni vijek žarulje koja štedi energiju ovisi o tome koliko je elektronički balast napravljen..
Kako djeluje fluorescentna svjetiljka? Opskrba strujom izaziva pražnjenje između elektroda, struja prolazi kroz mješavinu inertnog plina i žive žive pare, brzi elektroni naleću na spore atome žive – lampica se zapali. Međutim, 98% svjetlosti koju proizvodi žarulja koja štedi energiju je ultraljubičasto, što je ljudskim očima nevidljivo. A vidljivu svjetlost koja dolazi iz njega osiguravaju fosforni slojevi, koji svjetlucaju pod utjecajem ultraljubičastog zračenja. Boja osvjetljenja koju proizvode fluorescentne svjetiljke ovisi o kemijskom sastavu fosfora primijenjenom na staklenu žarulju iznutra..
Ovisnost vidljivog spektra fluorescentne svjetiljke od fosfora
Svjetlost koju stvaraju jeftine svjetiljke koje štede energiju najčešće su neugodne za oči – njenim spektrom dominiraju plava i žuta boja, što rezultira time da je boja predmeta u osvijetljenoj sobi neprirodna. Razlozi leže u vrsti fosfora koji sadrži jeftin kalcijev halofosfat. Takve svjetiljke, koje imaju visoku svjetlosnu učinkovitost, namijenjene su osvjetljavanju nestambenih prostora (skladišta itd.) – izvana stvaraju bijelu svjetlost, ali njegov odraz od predmeta otkriva nepotpun spektar (odsutnost crvene i zelene boje).
Energetske žarulje za kućnu rasvjetu imaju veću cijenu jer fosfor u njima stvara 3-5 boja u boji (na primjer, crvena, zelena i plava) iz spektra vidljivog ljudskom oku i simulira učinak prirodne svjetlosti, ali istodobno smanjuje jačinu svjetla.
Značajke štedne žarulje
Odmah treba napomenuti da sljedeće pozitivne karakteristike ovise o proizvođaču ove svjetiljke – njegova želja za uštedom na sirovinama i komponentama ozbiljno smanjuje kvalitetu i život fluorescentnih svjetiljki.
prozodijaštedne žarulje:
- znatno je manja, u usporedbi sa žaruljama sa žarnom niti, potrošnja energije s većim svjetlosnim učinkom. Ako žarulja sa žarnom niti od 100 W ima jačinu svjetlosti od 100-150 lumena, tada će svjetlosna snaga fluorescentne žarulje od 20 W biti 1,100-2,000 lumena – razlika je očita. Mala potrošnja električne energije žarulja, između ostalog, značajno smanjuje opterećenje ožičenja;
- značajan radni vijek, 8-10 puta duži od žarulja sa žarnom niti. Kada radite u prosjeku 2,5-3 sata dnevno, fluorescentna svjetiljka će osvjetljavati sobu 8.000-11.000 sati i trajat će nekoliko godina (ovisno o modelu i proizvođaču), otprilike 6-8 puta duže od uobičajene “Ilyich svjetiljke”;
- tijekom cijelog razdoblja rada, intenzitet osvjetljenja kompaktnim fluorescentnim svjetiljkama se ne mijenja;
- najviša temperatura radne štedne žarulje neće prelaziti 60 ° C. 95% energije u žaruljama sa žarnom niti koristi se za grijanje, tj. snagom od 100 W, žarulja sa žarnom niti će se zagrijati do 95 ° C;
- proizvode se svjetiljke s nekoliko svjetlosnih nijansi osvjetljenja, glavne su topla dnevna svjetlost (slična boji rasvjete sa žaruljama sa žarnom niti), dnevna i hladna dnevna svjetlost;
- u proizvedenom svjetlosnom toku nema treperenja (stroboskopski učinak), stabilnost osvjetljenja osigurava elektronski balast svjetiljke;
- tvorničko jamstvo proizvođača za svaku štednu žarulju. Nikada nije bilo jamstva za „Ilyich svjetiljke“.
minusaštedne žarulje:
- visoka cijena. Ako žarulje sa žarnom niti koštaju 10-25 rubalja, tada će fluorescentne žarulje koštati 80-400 rubalja. Kineske i domaće štedne žarulje su jeftinije, europske su skuplje;
- izbočina na bazi na kojoj se nalazi balast lampe ponekad ometa njegovu postavljanje. Svjetiljka s elektronskim balastom ne izgleda čak ni kada je ugrađena u luster, jer baza je previše vidljiva;
- ove lampe trebaju od 30 sekundi do dvije minute da se zagrijavaju do pune svjetline emisije svjetlosti;
- Vijek trajanja kompaktnih fluorescentnih svjetiljki ovisi o učestalosti uključivanja i isključivanja napajanja – što se češće to događa, brže će lampica nestati. Između prekida i ponovnog povezivanja potrebno je održavati stanku od najmanje 5 minuta;
- takve svjetiljke ne smiju koristiti osobe s kožnim bolestima i epilepsijom, jer intenzitet osvjetljenja žarulja koje štede energiju je veći nego inače i može dovesti do negativnih posljedica;
- Ne razbijajte staklenu žarulju svjetiljke, jer pare žive ući će u prostorije i morat će se provjetravati nekoliko sati u bilo koje doba godine, a stanovnici će morati napustiti prostorije kuće (stana) tijekom cijelog razdoblja ventilacije – to je važno. Ako se istodobno razbije nekoliko svjetiljki, morat ćete nazvati stručnjake Ministarstva za izvanredne situacije da izvrše demerkurizaciju. Ne razbijajte fluorescentne svjetiljke;
- uopće nije jasno kako zbrinuti neuređene fluorescentne svjetiljke – zabranjeno je odlagati ih na otpad, a u većini naselja nema specijaliziranih sabirnih mjesta.
Kako odabrati štednu žarulju
Prije svega, osigurajte cjelovitost svjetiljke koju nudi prodavač, pouzdanu vezu žarulje s bazom – svjetiljke malih kineskih proizvođača, sastavljene ručno, obično griješe labavom vezom..
Snaga nove žarulje određena je snagom žarulja sa žarnom niti koja se prethodno koristila u ovoj sobi sa smanjenjem 4-5 puta. Oni. ako ste koristili “Ilyich svjetiljke” snage 100 W – trebat će vam fluorescentna svjetiljka od 20-25 W (bolje je uzeti s malom rezervom snage).
Intenzitet osvjetljenja ove svjetiljke određuje se s obzirom na temperaturu na Kelvinovoj ljestvici naznačenoj na njenom pakiranju: od 2.700 do 4.000 oK – toplo svjetlo (analog svjetlosti iz žarulja sa žarnom niti), takve su lampe pogodne za osvjetljenje spavaćih soba i kuhinja; od 4000 do 5000 oK – topla bijela svjetlost, pogodna za dnevne sobe i hodnike; od 6.000 do 6.500 oK – hladno bijelo svjetlo, koristi se za učionice i urede. Svjetiljke posljednjeg tipa za osvjetljenje kuća ne bi se smjele kupiti – svjetlost je previše zasićena, teško je podnijeti.
Veličina lampe. Podnožje fluorescentnih svjetiljki, kao što je gore navedeno, ima veću duljinu od baze žarulja sa žarnom niti – za kućnu rasvjetu, baza standarda E27 (duljina – 105 mm, promjer – 60 mm), čije su dimenzije slične utičnicama za “Ilyich svjetiljke”.
Jamstvo i radni vijek trajanja. Proizvođači su naznačili na ambalaži: optimalan radni vijek je u rasponu od 6000 do 12 000 sati; jamstvo – od godine i više. Imajte na umu da neće imati sve marke fluorescentnih svjetiljki važeće uvjete – kineski proizvođači mogu navesti visoke uvjete, ali u stvari lampe će otkazati mnogo ranije.
Proizvođači i marke. Na ruskom tržištu postoje štedne žarulje europskih marki – njemački „Osram“ i „Wolta“, nizozemski „Philips“, danski „Comtech“, poljski „Ikea“, američki „General Electric“; Ruski – “Ecola”, “Cosmos”, “Aladin”, “Lisma”, “Uniel”; Kineski – “Camelion”, “Navigator”, itd. Naravno, proizvodi najvećih europskih proizvođača visoke su kvalitete i performansi, no valja napomenuti da domaće kompaktne fluorescentne svjetiljke također imaju dobru kvalitetu uz nižu cijenu.
U pritvoru
Kao što možete vidjeti iz ovog članka, fluorescentne svjetiljke zaista štede energiju i pravilno služe, pod uvjetom da su ispunjeni uvjeti za njihov rad. Visoki troškovi i neki sadržaj žive žive, naravno, ostaju problem potrošačima, ali proizvođači ih pokušavaju riješiti – na primjer, u modernim modelima štednih žarulja, živa je vezana kalcijevim amalgamom i neće ispariti, prema proizvođačima, ako je svjetiljka oštećena..
Drugi način da uštedite energiju i osigurate da para žive ne ulazi u vaš dom je korištenje LED svjetiljki, ali ova je tema poseban članak..
Koje su najnovije inovacije u svijetu svjetiljki za uštedu energije? Koji modeli su najefikasniji i kako mogu smanjiti potrošnju električne energije u svom domu?