Otázka: Kolik JirkůK je potřeba k výměně žárovky?
Odpověď: Žárovka je jednoduché zařízení k přeměně elektrické energie na světlo. Funguje na principu zahřívání tenkého, obvykle wolframového vodiče elektrickým proudem, který jím protéká. Při vysoké teplotě vlákno žárovky září především v infračervené oblasti, zčásti i ve viditelném světle. U přežhavených žárovek (projekční typy, halogeny apod) najdeme ve spektru i ultrafialové záření, avšak baňka žárovky z obyčejného skla je pro ultrafialové záření prakticky nepropustná. Z optického hlediska se vlákno žárovky nechová jako absolutně černý zářič, ale jakoby bylo o několik set kelvinů teplejší (wolfram je selektivní zářič).
Obyčejná žárovka se dosud často používá v domácnostech a je také základem většiny přenosných svítidel. V automobilových světlometech nebo v domácnostech, když má být světlo soustředěno do jednoho místa, se často využívají halogenové žárovky.
Mezi hlavní výhody žárovky jako světelného zdroje patří vysoce automatizovaná výroba, vynikající podání barev (Ra = 100), možnost přímého napájení z elektrické sítě, absence zdraví škodlivých látek. Mezi nevýhody patří především nízká účinnost a měrný výkon (kolem 10-15 lm/W), a velká závislost parametrů (včetně životnosti) na napájecím napětí.
Původní Edisonovy žárovky měly uhlíkové vlákno (zuhelnatělý bambus), dnes se obvykle využívá wolfram, který lépe odolává vysokým teplotám. Aby vlákno neshořelo, je umístěno v baňce z obyčejného skla, ze které je vyčerpán vzduch. U standardních žárovek do 15 W je obvykle baňka vakuovaná (vzduchoprázdná), u silnějších žárovek je plněná směsí dusíku a argonu, ale také řidčeji kryptonem, nebo dokonce xenonem. Tyto náplně umožňují vyšší provozní teploty vlákna, omezují jeho stárnutí rozprašováním nebo odpařováním. U standardních a velkých žárovek je náplň volena tak, aby se za provozu tlak v baňce přibližně srovnal s tlakem atmosférickým.
Jakožto teplotní světelný zdroj dávají stálé spojité světelné spektrum, proto jsou vhodné do domácností, kuchyní, dílenských provozů a všude tam, kde je potřeba zachovat věrnost barev. Z tohoto pohledu vycházejí lépe než běžné výbojové zdroje, jako zářivky a výbojky, které naopak bývají monochromatické a pulsují s frekvencí elektrorozvodné sítě (ty bez předřadníku).
Výhody žárovek.
Jas žárovek se dá plynule regulovat.
Je možné získat vyšší světelný tok zvýšením napájecího napětí; u běžné žárovky při užívání o 5% vyššího napájecího napětí vzroste světelný tok asi o 20%, zatímco životnost takové žárovky klesne na 50% z původní hodnoty.
Výroba žárovek je mnohem jednodušší, levnější a energeticky úspornější. Konstrukčně jsou jednoduché, neobsahují žádný elektronický předřadník.
Žárovky jsou ekologicky nezávadné, neobsahují žádné nebezpečné látky (sklo, wolfram, inertní plyn jako je dusík a argon, a běžný konstrukční kov na patici a držák vlákna). Zářivky se musí složitě ekologicky likvidovat jako nebezpečný odpad, protože obsahují rtuť a toxický luminofor a u zářivek s předřadníkem další elektrotechnické součástky.
Jsou několikanásobně (pětkrát až 25krát) levnější.
Žárovky neemitují žádné nebezpečné záření.
Žárovky vyzařují spojité spektrum světla podobně jako je tomu u slunečního záření.
Slouží jako ideální kombinovaný světelný a tepelný zdroj (akvaristika, teraristika).
Zářivky blikají frekvencí elektrorozvodné sítě. Z toho důvodu je jejich použití omezené tam, kde se vyskytují rychle rotující předměty, zejména se to týká dílen s obráběcími stroji. Vlivem stroboskopického jevu se totiž rotující předmět osvětlený přerušovaným světlem může jevit jako stojící. Toto platí zejména pro běžné zářivky. Kompaktní zářivky, zejména kvalitní, blikají s frekvencí výrazně vyšší, danou elektronickým předřadníkem, řádově desítky kHz a stroboskopický efekt se tolik neuplatňuje. Je také možné zapojit světla na různé fáze, čímž se rovněž dosáhne zmírnění tohoto efektu.
Levnější zářivky emitují UV záření, které může při dlouhodobé expozici nevratně poškodit zrak. Lze narazit na informaci, že "v malém množství vyzařují, díky obsahu těžkých kovů, i rentgenové záření". To je ovšem mylné, neboť v plynem plněné trubici nemohou být elektrony urychleny na energii k tomu dostačující.
Nevýhody:
Nízká energetická účinnost - většina elektrické energie se promění v teplo. Účinnost žárovek ovšem roste s příkonem (viz tabulka Světelná účinnost).
Žárovky mají kratší životnost, která se pohybuje nejčastěji kolem 1000 hodin provozu. Jde o ekonomický kompromis mezi účinností a životností; vysoce účinné přežhavené žárovky (např. v kinoprojektorech) mají velmi krátkou životnost, naopak tzv. podžhavené (též dlouhoživotné) žárovky s nízkým světelným tokem (tedy nízkou účinností) mají násobně delší životnost.
Některé halogenové žárovky emitují UV záření.
Konstrukce žárovkám dovoluje jejich používání i při nižších než jmenovitých napětích: Příkon je přímo úměrný kvadrátu napětí, takže i produkovaný světelný zářivý výkon se s napětím plynule mění. Pro regulaci se i v domácnostech se běžně používají tzv. stmívače. Stmívače jsou naopak nepoužitelné u zářivek, například kompaktní zářivka se jím zničí.
Halogenová žárovka je speciální druh žárovky, u které se dosahuje vyšší teploty vlákna (a tedy vyšší světelné účinnosti a bělejšího světla) a/nebo delší životnosti tím, že se do atmosféry uvnitř baňky přidá sloučenina halového prvku (halogenu, např. bromu nebo jodu). V žárovce probíhá tzv. halogenový cyklus, kde se při vysoké teplotě vypařující wolfram slučuje a rozpadá např. s bromem. Díky tenzi wolframových par v blízkosti vlákna se omezuje jeho vypařování - výsledkem je delší životnost a zvýšení světelného toku (měrný zářivý výkon až 20 lm/W).
Původní žárovky měly běžně účinnost výkonové přeměny příkon-výkon 13,5 lm/W (lepší u žárovek vyšších výkonů), což např. pro 100 W znamená 1 350 lm světelného výkonu. Běžnou praxí výrobců kompaktních zářivek (jakožto náhrad za žárovky) je uvádění popisu, že „tato úsporná zářivka svítí jako 100 wattová žárovka“. Takový popis spotřebitel vítá, protože laická veřejnost běžně nemá měřítko porovnání. Ovšem výrobci takto označují i trubice, na které i sami zároveň uvádějí hodnoty běžně pod 1 000 lm, čímž se ale sami usvědčují z klamání zákazníků. V rámci zamezení tomuto klamání spotřebitele vydala Evropská Unie ve své směrnici 874/2012 tabulku, která určuje, jaký světelný výkon mohou výrobci prohlašovat jako náhradu klasické žárovky
V březnu 2009 přijala Evropská komise doporučení o regulaci světelných zdrojů, které se používají v domácnostech. Od roku 2009 do roku 2012 budou postupně staženy klasické žárovky a budou nahrazovány efektivnějšími halogenovými žárovkami a kompaktními zářivkami. Byť je technologie nových světelných zdrojů již plně vyvinuta a prozkoušena, v nezávislém testu nejlepší kompaktní zářivka získala známku pouze chvalitebně (2,1) a plného svitu dosáhla po 6 minutách.
V září 2009 byla zahájena regulace světelných zdrojů, které se používají v domácnostech. Začne tak postupná výměna, která se nejvíce dotkne klasických žárovek.
Od tohoto data není již možné v EU vyrábět či do EU dovážet žádné matné (neprůhledné) světelné zdroje s horší energetickou třídou než A. Dovoz menšího množství žárovek pro osobní potřebu z Ruska či Ukrajiny zůstává nezakázán. Zákazník si jinak může vybrat ze široké řady nabízených kompaktních zářivek (laicky označovaných jako úsporné žárovky/zářivky)jež jsou efektivnější než klasické žárovky. Kompaktní zářivky se vyrábějí v mnoha provedeních: klasické trubicové, s matnou baňkou či svíčkové (tzv. miňonkové se závitem E14). Také halogenových žárovek se týká směrnice o ekodesignu a související nařízení Evropské komise. Od září 2009 má být zakázán prodej halogenových žárovek s příkonem nad 80 W, pokud nebudou mít energetickou třídu alespoň C. U dnes prodávaných halogenových žárovek je běžně energetická třída D |
|
