PROJEKT ŘEMESLO - TRADICE A BUDOUCNOST Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/ PŘEDMĚT VYUŽITÍ ELEKTRICKÉ ENERGIE

Transkript

1 PROJEKT ŘEMESLO - TRADICE A BUDOUCNOST Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/ PŘEDMĚT VYUŽITÍ ELEKTRICKÉ ENERGIE Obor: Ročník: Zpracoval: Elektrikář - silnoproud Třetí Bc. Miroslav Navrátil

2 PROJEKT ŘEMESLO - TRADICE A BUDOUCNOST Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/ NÍZKOTLAKÉ VÝBOJKY S KOVOVÝMI PARAMI Předmět: Obor: Ročník: Zpracoval: Využití elektrické energie Elektrikář - silnoproud Třetí Bc. Miroslav Navrátil

3 Prohlášení Prohlašuji, že jsem tento výukový materiál vypracoval samostatně, a to na základě poznatků získaných praktickými zkušenostmi z pozice učitele ve Střední odborné škole Josefa Sousedíka Vsetín, a za použití níže uvedených informačních zdrojů a literatury. Tento výukový materiál byl připravován se záměrem zkvalitnit a zefektivnit výuku minimálně ve 2 vyučovacích hodinách. Ve Vsetíně dne podpis autora

4 SODÍKOVÉ VÝBOJKY Jsou plněny kovovým sodíkem a vzácným plynem (nejčastěji neónem) Typické provedení sodíkové výbojky (pro veřejné osvětlení)

5 SODÍKOVÉ VÝBOJKY Při zapnutí vznikne výboj v neónu (červené barvy) Teplem se sodík ohřeje Při teplotě 90 o C sodík začne tát Při teplotě 200 o C se vypaří a převezme výboj (žlutá barva) Příkon od 40 W až 200 W Životnost do hodin

6 KONSTRUKCE SODÍKOVÉ VÝBOJKY 1 hlavní elektroda 2 hlavní elektroda 3 pomocná elektroda 4 hořák ve tvaru U 5 zajištění polohy hořáku 6 skleněná baňka 7 zapalovací elektrody

7 PRINCIP SODÍKOVÉ VÝBOJKY Výboj nastane mezi pomocnou a hlavní elektrodou. Za několik minut při zvýšení tlaku a tepla se sodík vypaří (převezme výboj) a z pomocné zapalovací elektrody se přenese výboj na druhou hlavní elektrodu.

8 POUŽITÍ SODÍKOVÉ VÝBOJKY Osvětlování ulic Železničních zařízení Továrních prostranství Národní třída v Praze

9 ZÁŘIVKY Nízkotlaké rtuťové výbojky, které mají na vnitřní straně trubice nanesenou vrstvu luminoforu, která mění ultrafialové (neviditelné) záření na viditelné záření. Nejrůznější druhy zářivek. Nahoře jsou dvě kompaktní zářivky, dole dvě zářivky obvyklého tvaru. Zápalka je pro porovnání velikosti.

10 ENERGETICKÉ PARAMETRY ZÁŘIVEK Vyrábějí se na napětí 230 V Příkonech např. 18 W, 20 W, 38 W, 40 W, 65 W V délkách 60 cm, 120 cm, 150 cm Při příkonu 40 W se: 21% dodané energie přemění na světlo 24,8% na infračervené záření 54,2% na odvedené teplo

11 ŽIVOTNOST ZÁŘIVEK Životnost zářivek je lepší, než životnost žárovek. Při četnosti spínání 8krát za 24 hodin vydrží asi až hodin a světelný tok poklesne asi na 85%. Zářivku není vhodné často zhasínat a rozsvěcet, protože se při startu více opotřebovává emisní vrstva oxidů barya, stroncia a vápníku na elektrodách. Elektroda zářivky

12 ZÁŘIVKA Hlavní část zářivky se skládá ze zářivkové trubice, v níž jsou páry rtuti a argon. Na obou koncích se nacházejí patice s kovovými elektrodami. Ty jsou pokryta vrstvou oxidů barya, stroncia a vápníku, které při teplotě asi 700 o C dobře emitují elektrony. Trubice je plněna argonem pod tlakem asi 400 Pa. Parciální tlak par rtuti je asi 0,6 Pa. Směs těchto plynů vykazuje Penningův jev výboj v této směsi nastane při nižším napětí, než v obou plynech samostatně. Pro udržení výboje v zářivce dlouhé 120 cm tak stačí napětí jen asi 160 V. Patice na konci zářivky

13 ZÁŘIVKOVÁ TRUBICE Zářivku tvoří dlouhá skleněná trubice se žhavícími elektrodami naplněná rtuťovými parami a argonem. 1 - skleněná trubice, 2 - žhavené elektrody, 3 - povlak luminoforu, 4 kontakty

14 SCHÉMA ZAPOJENÍ ZÁŘIVKY Schéma zapojení zářivky s doutnavkovým zapalovačem

15 DOUTNAVKOVÝ ZAPALOVAČ Konstrukce doutnavkového zapalovače bez krytu

16 STARTOVÁNÍ ZÁŘIVKY Po připojení do sítě, nastane nejprve ve startéru doutnavý výboj, kterým se začnou ohřívat elektrody. Tím se bimetalový pásek ohýbá směrem k pevné elektrodě. Zároveň se procházejícím proudem zahřívají elektrody zářivkové trubice (proud ale zářivkovou trubicí neprochází ). Zhruba po jedné sekundě se bimetalový pásek dotkne pevné elektrody a doutnavý výboj ve startéru zanikne. Přes tlumivku a elektrody zářivky teď protéká proud o velikosti asi 1 A, který způsobí rozžhavení elektrod uvnitř zářivky. Kolem elektrod zářivky se objeví emitované elektrony a u konců zářivky se vytvoří počínající doutnavý výboj. Bimetalový pásek ve startéru se ochlazuje a oddaluje od pevné elektrody, čímž se přeruší elektrický proud ve startéru. Na tlumivce vlivem magnetická indukce vznikne napěťový impuls, napětí mezi elektrodami zářivkové trubice se tak značně zvýší a zapálí v ní doutnavý výboj. Zapalovací napětí startéru je vyšší, než provozní napětí zářivky, a proto startér znovu nezapálí.

17 SCHÉMA VNITŘNÍHO ZAPOJENÍ SVÍTIDLA 36 W

18 SCHÉMA VNITŘNÍHO ZAPOJENÍ SVÍTIDLA 2 X 36 W

19 ELEKTRONICKÉ PŘEDŘADNÍKY Elektronické předřadníky slouží k napájení a řízení výboje v zářivkových trubicích, kde nahrazují klasický předřadník "tlumivku" startér a kompenzační kondenzátor. Pracují na vysokých frekvencích, které lidské oko nevnímá, čímž se odstraní tzv. stroboskopický jev. Chovají se k vlastnímu zdroji velmi citlivě, protože elektronika zaručuje optimální provozní podmínky a zvyšuje jejich životnost. Elektronický předřadník 1x18 W Kanlux BL-118H-EVG

20 ZAPOJENÍ ZÁŘIVKY S ELEKTRONICKÝM PŘEDŘADNÍKEM

21 Zdroje Literatura: PLÁTENÍK, V., BRUTOVSKÝ, E. Využití elektrické energie Praha: SNTL, ISBN Internet: Odkazy ze dne