Ing. Jiří Kubín, Ph. D. TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ.1.07/2.2.00/07.0247, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR
Nejobvyklejší představitel teplotních zdrojů Nejpoužívanější zdroje světla Široký sortiment Malé nároky na instalaci a údržbu
1 vlákno (tvrdý těžko tavitelný wolfram) 2 držák vlákna 3,4 tyčinka 5 přívodní drátky 6 stisk 7 patice 8 talířek 9 čerpací trubička 10 čerpací otvor 11 baňka 12 kontakt drátku s paticí 13 odizolovaný kontakt na spodku patice 14 - izolace
Základní vlastnosti Měrný výkon 8 20 lm/w Spínací proud 10x větší než proud provozní baňky žárovek jsou nejrůznějšího tvaru čiré, uvnitř mdlené, mléčné, opálové) baňka žárovky se plní inertním plynem (argon, krypton, xenon + dusík) žárovky s kryptonem +25 % vyšší měrný výkon než u argonu
P T p = = T P n Φ = Φ pn n U U U U n U U n 14 n 1,55 3,5 U o 5 % => Φ o 20 % T o 50% Un = 230 V U = 240 V => T = 50% U = 220 V => T = 240 % Φ = 80%
Použití ve společenských a obytných prostorech Výhody velké přizpůsobení z hlediska výkonů a rozměrů Svítí v každé poloze světelný tok není závislý na teplotě plynulá regulace pomocí napájecího napětí Nevýhody nízký měrný světelný výkon
Proudový náraz při zapnutí velmi snižuje životnost žárovky dochází k němu vlivem malého odporu studeného vlákna v prvním okamžiku je proud 12x větší než proud jmenovitý nutno pamatovat při navrhování jistících prvků regulační systémy zajišťují plynulé zvyšování proudu na provozní hodnotu =>zvýšení doby života žárovky
Přehled základních parametrů žárovek pro všeobecné osvětlování
Halogenové žárovky v plynné náplni žárovky je příměs halogenů (jod, brom, chlor a jejich sloučeniny) Halogenový regenerační cyklus vratná chemická reakce mezi odpařeným wolframem a halogenem wolfram přispívá ke zvýšení koncentrace jeho par poblíž vlákna a snižuje tak rychlost vypařování wolframu z vlákna důsledek zvýšení doby života a vyšší měrný výkon
Základní vlastnosti halogenové žárovky teplota baňky žárovky je 250 C při ±4 od vodorovné polohy baňka nečerná a může mít malý průměr materiál baňky z křemenného nebo tvrdého skla s SiO 2 malý objem žárovky dovoluje zvýšit tlak inertního plynu a tím zvýšit životnost žárovky nebo měrný výkon Další zvýšení měrného výkonu se zajišťuje přidáním kryptonu a xenonu
Provedení jednopaticové dvoupaticové s dichroickým zrcadlem usměrňuje viditelné záření směrem k osvětlovanému předmětu a propouští infračervené záření směrem k objímce žárovky
Parametry vybraných typů halogenových žárovek pro všeobecné osvětlování na síťové napětí Při napětí na 12 V, měrný výkon až 25 lm/w při životnosti 5000 h, ovšem nutnost předřadného měniče nebo transformátoru
nízkotlaké rtuťové výbojky se žhavenými elektrodami výboj v parách rtuti vyzařuje 2 % přivedené energie a více než 60 % v oblasti ultrafialového záření 19 % příkonu se v zářivce transformuje do viditelné oblasti spektra pomocí luminoforu trubice je naplněna vzácným plynem (argon, směs argonu s neónem)
Konstrukční uspořádání 1 skleněná trubice 2 luminofor 3 kolíčková patice 4 elektroda 5 nosný systém 6 směs rtuti a vzácného plynu
Základní vlastnosti - zářivek Φ po 100 h provozu klesne asi o 10 % proto se Φ n udává po 100 h hoření po zažehnutí má zářivka je 90 % toku a plné hodnoty dosahuje po 3 minutách hoření po 2000 h hodinách hoření nesmí klesnout Φ zářivky pod 75 % Φ n u bílých 85 % během 170 % nemá tok klesnout pod 70 % Φ n Nejvíce se životnost zářivky zkracuje při zapalování jedno zapálení zkracuje životnost o 1,5 h Při tříhodinovém cyklu je životnost až 16 000 h
Závislost na teplotě Maximální Φ při teplotě okolo 40 C na povrchu trubice Při nižších teplotách se plní na nižší tlak argonu pro lepší zapalování a pro zajištění vyššího měrného výkonu se opatřují dvojitým pláštěm
Zapálení oblouku Z zářivka Tl tlumivka ZP doutnavkový zapalovač C 1 odrušovací kondenzátor C 2 kompenzační kondenzátor V - vypínač
Stroboskopický efekt Nejlepší ochranou proti vzniku strob. efektu je rozdělení instalace do různých fází
Přehled technických dat vybraných typů lineárních zářivek
Vliv napětí na základní parametry
Chromatičnost zářivek a kvalita vjemu barev s klasickými halofosfátovými luminofory s měrným výkonem 57 68 lm/w, R a = 40 59, při teple bílém provedení, R a = 60 79 při denním nebo bílém barevném provedení s třípásmovým luminofory měrný výkon 72 až 83 lm/w a R a = 80 89 s vynikajícím podáním barev s pětipásmovými luminofory R a 90, měrný výkon 52 55 lm/w
Trendy ve vývoji zářivek snižování průměru vede k lepšímu využití luminoforu, snížení příkonu zářivek při zachování příp. zlepšení světelně technických parametrů hl. světelného toku a R a zářivky mají nahradit žárovky v co nejširší aplikační oblasti využití elektronických předřadníků
Jednopaticové zářivky v provedení bez předřadníku a bez zapalovače s paticí se čtyřmi kontaktními kolíky
Kompaktní zářivky kompaktní provedení čtyřtrubičkové bez vnější baňky elektronický předřadník je zabudován v pouzdře
Příště Výbojky