Przeczytaj cały artykuł

OŚWIETLENIE
Fachowego Elektryka
Co nowego w świecie
świetlówek liniowych?
Przy wyższych pomieszczeniach często wykorzystuje się dodatkowe linki nośne do zawieszania opraw. Liniowy kształt pozwala
na równomierne oświetlenie przestrzeni
magazynowej oraz zaprojektowanie linii
świetlnych biegnących wśród regałów.
Ponadto świetlówki sprawdzą się wszędzie
tam, gdzie kluczowy jest wysoki wskaźnik
oddawania barw, np. w zakładach produkcyjnych, poligraficznych, bibliotekach,
muzeach, szpitalach czy chociażby w supermarketach. Światło świetlówek T5 charakteryzuje się dobrym oddawaniem barw (Ra
może wynosić powyżej 90), dzięki czemu
kolory zachowują możliwe zbliżony do rzeczywistego wygląd.
Zastosowanie
Świetlówki liniowe jeszcze długo nie
wyjdą z użycia w przypadku magazynów, pomieszczeń gospodarczych,
garaży, ale także pomieszczeń biurowych – o wysokości poniżej 3,5 m.
W dziedzinie świetlówek liniowych
również dużo się dzieje
Aby uniezależnić świetlówki liniowe
od warunków zewnętrznych i wewnętrznych układu, stosuje się przede wszystkim
odparowanie rtęci i jej skraplanie w tzw.
Fot.: AURALIGHT
Mimo iż skonstruowano je w latach
30. poprzedniego wieku, chętnie wykorzystujemy je do dziś – szczególnie
dzięki wprowadzonym usprawnieniom. Świetlówki liniowe to inaczej
lampy fluorescencyjne. Światło wytwarzane jest przez powłokę luminoforu pokrywającego ścianki szklanej
rurki, który pobudzany jest do świecenia przez promieniowanie nadfioletowe wytwarzane przez wyładowanie w gazie pod niskim ciśnieniem.
Zmiany w składzie chemicznym
mieszanki luminoforów pozwalają
na precyzyjny dobór barwy generowanego światła.
Fot. 2. Skuteczność świetlna świetlówek liniowych uzależniona jest od temperatury otoczenia
66
Fachowy Elektryk 3 • 2016
Fot.: TRILUX
Choć prawdziwa rewolucja oświetleniowa toczy się raczej za sprawą LED-owych źródeł światła,
nie oznacza to wcale, że świetlówki liniowe wychodzą z użycia. W wielu obszarach zastosowania
są one niezastąpione. Producenci stawiają na nowe rozwiązania i kolejne ulepszenia.
Fot. 1. Zastosowanie nowoczesnych opraw
oświetleniowych sprawiło, że wybór
pomiędzy tradycyjną świetlówką
liniową a LED stał się poważnym
dylematem
zimnym punkcie rurki, czyli cold spot. Temperatura zimnego punktu odnosi się bezpośrednio do wysokości ciśnienia pary rtęci,
wskutek czego ma ogromny wpływ na strumień świetlny. Tego rodzaju źródła światła
projektuje się najczęściej w taki sposób,
aby maksimum strumienia świetlnego uzyskiwały w momencie, gdy ich zimny punkt
osiągnie temperaturę 45-50°C.
Usprawnienia w nowoczesnych świetlówkach liniowych pozwoliły na wyeliminowanie zjawiska tętnienia światła oraz charakterystycznego dla źródeł światła starszego
typu niekomfortowego migotania i buczenia
podczas włączania. Pozwoliło na to m.in.
na zastosowanie elektronicznych stateczników, które zastąpiły tradycyjne układy
z konwencjonalnym statecznikiem magnetycznym. Dzięki nim unikamy efektów
stroboskopowych, lampa włącza się szybko
i cicho (skróceniu uległ ponadto czas rozświecania oraz uzyskania pełnego strumienia
świetlnego), a moduł elektroniczny automatycznie wyłącza te źródła światła, które
uległy uszkodzeniu lub awarii. Ponadto urzą-
OŚWIETLENIE
Fot.: TRILUX
Fot.: OSRAM
Fachowego Elektryka
Fot. 3. Usprawnienia pozwoliły na wyeliminowanie zjawiska tętnienia światła, niekomfortowego migotania podczas włączania
oraz buczenia
dzenia przyczyniły się do wydłużenia trwałości lamp oraz lepszych wyników w dziedzinie żywotności – osiąga nawet 90 tys. godzin.
W nowszych propozycjach producentów
pojawia się również trójpasmowy luminofor, który zwiększa skuteczność świetlną
oraz wydajność świetlówek T8. Zastosowane tu rozwiązania pozwalają na wybór
pomiędzy trzema różnymi barwami światła,
dzięki czemu możliwe jest precyzyjne dopasowanie świetlówek do projektu.
EKSPERT
Fachowego
Elektryka
Czy świetlówki poradzą sobie
z niskimi temperaturami?
Ogromny wpływ na pracę świetlówek liniowych ma środowisko, w jakim funkcjonują te
Fot. 4. Czas rozświecania świetlówek liniowych oraz uzyskania
pełnego strumienia świetlnego uległ skróceniu
źródła ciepła. Chodzi przede wszystkim o temperaturę. Świetlówki źle znoszą niższe temperatury otoczenia – w przypadku świetlówki T5
mamy do czynienia z bardzo dużym spadkiem
strumienia świetlnego (osiąga on zaledwie
35% swojego strumienia nominalnego przy
0°C). Tego rodzaju mankamenty niweluje się
poprzez zastosowanie odpowiednich opraw
oświetleniowych. Niektóre z nich mogą pracować w temperaturze osiągającej pułap nawet
-50°C, zachowując przy tym strumień świetlny
(lub przy jego nieznacznym ograniczeniu). Jest
to możliwe dzięki specjalnej konstrukcji opraw
i wykorzystanym materiałom chroniącym
źródła światła. Stosuje się m.in. systemy krótkich uszczelek pozwalających na odizolowanie
części optycznej oprawy od korpusu – krótkie
uszczelki i mniejsza powierzchnia uszczelnienia sprawiają, że mniejsze jest ryzyko przeniknięcia do układu pyłu i wilgoci, ograniczona
jest ponadto wymiana ciepła z otoczeniem.
W niektórych modelach opraw wykorzystuje
się zaś rury ochronne z polimetakrylanu, dzięki
którym osiąga się pożądaną temperaturę pracy
świetlówki – ograniczają one odpływ ciepła
wydzielanego przez lampę do otoczenia. Producenci zwracają ponadto uwagę na dobór stateczników do opraw przeznaczonych do świetlówek liniowymch przewidzianych do pracy
w niskich temperaturach. Stawia się tu raczej
na układy stabilizująco-zapłonowe zamiast
elektronicznych, ponieważ duża liczba kompo-
Nowoczesne świetlówki liniowe,
czyli zmiany, zmiany, zmiany
dr inż.
Andrzej Wiśniewski,
ekspert firmy OSRAM
Konstrukcja świetlówek liniowych
rozwija się dość stabilnie. Ostatni najważniejszy krok rozwojowy
w konstrukcji tych produktów nastąpił w 1996 roku, gdy pojawiły
się świetlówki typu T5 – są to nadal najnowocześniejsze świetlówki liniowe na rynku.
W ostatnich latach świetlówki liniowe typu T8 i T5 były rozwijane
w dwóch kierunkach. Produkty
te ewoluowały w stronę energooszczędności oraz przedłużenia
trwałości. W przypadku nowych
energooszczędnych rozwiązań oszczędza się do 15% energii elektrycznej w stosunku do tradycyjnych świetlówek. Wersje energo-
oszczędne są bezpośrednimi zamiennikami tradycyjnych
świetlówek, mają niższą moc przy zachowaniu porównywalnej
wartości strumienia świetlnego. Na energooszczędność świetlówek decydujący wpływ ma skuteczność świetlna, która jest
niższa od skuteczności świetlnej lamp LED. Tym samym można stwierdzić, że w przypadku oświetlania wnętrz, świetlówki
liniowe zajmują drugą pozycję pod względem energooszczędności.
Trwałość świetlówek T5 osiąga 24 tys. godzin. W ostatnich latach pojawiły się też świetlówki T8 i T5 o przedłużonej trwałości, np.: T8 LUMILUX XT o średniej trwałości 50 000 godzin, T8
LUMILUX XXT o średniej trwałości 90 000 godzin, T5 LUMILUX
XT (HO i HE) o średniej trwałości 45 000 godzin.
Świetlówki liniowe są wypierane przez technologię LED, szczególnie w nowych instalacjach. W oświetleniu ogólnym wnętrz
zastosowanych jest jednak jeszcze dużo opraw świetlówkowych – ten potencjał opraw sprawia, że jeszcze długo te produkty znajdą zastosowanie na rynku oświetleniowym.
Fachowy Elektryk 3• 2016
67
OŚWIETLENIE
Fot.: AURALIGHT
Fachowego Elektryka
Fot. 5. Moduł elektroniczny w świetlówkach liniowych automatycznie wyłącza te źródła światła,
które uległy uszkodzeniu lub awarii
metakrylanu (PMMA). Za wysoką jakość
strumienia świetlnego są odpowiedzialne
m.in. aluminiowe odbłyśniki zintegrowane
z kloszem.
Fot.: TRILUX
nentów zwiększałaby w tym przypadku ryzyko
awarii w mroźne dni.
Klosze opraw odpornych na niskie temperatury produkowane są głównie z poli-
EKSPERT
Fachowego
Elektryka
Fot. 6. W Unii Europejskiej oświetlenie zużywa ok. 50% ogółu energii elektrycznej konsumowanej w obiektach biurowych. Modernizacja instalacji oświetleniowej może więc przynieść
znaczne oszczędności
68
Podsumowując, spadek strumienia świetlnego podczas pracy w niskich temperaturach wcale nie dyskwalifikuje świetlówek
liniowych jako źródła światła np. w magazynach czy chłodniach. Dobór odpowiedniego
oświetlenia do pomieszczeń, w których panują temperatury sięgające np. -30°C wcale
nie jest prostym zadaniem. Hermetyczne
oprawy na świetlówki liniowe sprawiają jednak, że tego rodzaju źródła światła bardzo
dobrze wywiązują się z powierzonych im zadań. Z drugiej strony, temperaturę otoczenia
należy koniecznie uwzględnić podczas projektowania systemu oświetlenia, nie będzie
ona bowiem bez wpływu na wartość strumienia świetlnego.
Odporne na wysokie temperatury
Jednocześnie świetlówki liniowe wyróżniają się odpornością na podwyższoną temperaturę – zawdzięczają to wykorzystaniu
specjalnych powłok, głównie teflonu. Nawet jeśli temperatura wzrośnie do 200°C
czy podwyższeniu ulegnie poziom promieniowania UV, parametry oświetleniowe nie
powinny ulec zmianie. Warto pamiętać,
że nowoczesne źródła światła wydzielają
niewielką ilość ciepła, dzięki czemu ryzyko
przegrzania układu jest minimalne.
Wysokie koszty modernizacji oświetlenia
sprawiają, że w wielu przypadkach świetlówki liniowe są niezastąpione. W rankingu energooszczędności nie plasują się
aż tak daleko za liderem – są na drugim
Świetlówki nie zostaną całkowicie wyparte przez LED-y
Diodowe źródła światła wypierają inne technologie ze względu
na trwałość, wysoką skuteczność świetlną i dużą elastyczność zastosowań. Z sukcesami
są wykorzystywane praktycznie
we wszystkich branżach.
Świetlówki tradycyjne wciąż
dość szeroko wykorzystuje się
w dwóch specyficznych sytuacjach. Po pierwsze, są popularnym wyborem w przypadku, gdy
Maciej Gronert,
projektant oświetlenia
TRILUX Polska
Fachowy Elektryk 3 • 2016
kluczowym kryterium jest niska cena oddania obiektu do
użytku, a drugorzędne znaczenie mają nakłady na eksploatację i serwis. Często ma to miejsce, gdy firma inwestora
nie użytkuje pomieszczeń samodzielnie, a wynajmuje je
innym podmiotom, przekładając na nie koszty energii.
Po drugie, dość dużym zainteresowaniem cieszą się specjalistyczne lampy fluorescencyjne dla gabinetów lekarskich i dentystycznych, w których wymagany jest przekraczający 90 współczynnik oddawania barw. Choć istnieją
już rozwiązania LED osiągające takie parametry, ich ceny
wciąż są stosunkowo wysokie.
OŚWIETLENIE
EKSPERT
Fachowego
Elektryka
Fachowego Elektryka
Czy liniowe źródła światła będą działać
bez zarzutu w niskiej temperaturze?
Jednym
z
najistotniejszych
czynników wpływających na parametry świetlówek liniowych,
a przede wszystkim wartość
strumienia świetlnego jest temperatura otoczenia.
Aby powiedzieć, jak duży jest
to wpływ, należałoby zacząć od
zdefiniowania produktu oraz jego
wartości nominalnych strumienia.
Wyróżniamy następujące rodzaje
świetlówek liniowych: T12 jednopasmowe (wycofane z użytku),
Michał Wziątek,
T8 trójpasmowe, T5 trójpasmowe
Key Account Manager,
(High Efficiency – HE – charakteAuralight Polska
ryzujące się wysoką sprawnością
oraz High Output – HO – charakteryzujące się wysokim strumieniem świetlnym).
Ich parametry kształtują się następująco:
TYP
DŁUGOŚĆ
[mm]
T8
żenie temperatury, ma bardzo negatywny wpływ na strumień
świetlny emitowany przez świetlówkę.
Rozwiązaniem dla tego problemu są świetlówki „mrozoodporne”, specjalnie zaprojektowane do oświetlenia miejsc,
w których temperatura otoczenia jest znacznie niższa. Pozwolę sobie omówić te źródła, bazując na danych szwedzkiego producenta źródeł AURA, charakteryzujących się kilkakrotnie (co najmniej 3x) dłuższą trwałością ekonomiczną od
standardowych świetlówek dostępnych na rynku. Producent
zamknął standardową świetlówkę w szklanej rurze stanowiącej izolację termiczną. Dzięki niej uzyskuje się przesunięcie wartości strumienia świetlnego w porównaniu do
standardowych świetlówek.
Na wykresach poniżej przedstawiono różnicę w wartości
strumienia względem temperatury dla różnego typu świetlówek (T5 i T8). Świetlówki mają różne długości, co powoduje,
że każda z nich generuje inną ilość ciepła i jej charakterystyka jest inna.
NOMINALNY STRUMIEŃ ŚWIETLNY
[lm]
T= +25°C
T8 18W
590
1300
T8 36W
1200
3350
T8 58W
1500
5200
T5 HE
T= +25°C
T5 14W
549
1350
T5 21W
849
2100
T5 28W
1149
2900
T5 35W
1449
3650
T5 HO
T= +25°C
T5 24W
549
2000
T5 39W
849
3500
T5 54W
1149
5000
T5 49W
1449
4900
T5 80W
1449
7000
Jak można zauważyć, wartość strumienia dla świetlówek T8
i T5 jest podawana dla różnych wartości temperatury otoczenia. Świetlówki T8 maksymalny strumień świetlny osiągają w temperaturze otoczenia To=25oC, zaś T5 w temperaturze To=35oC. Niestety, aby uzyskać deklarowane przez
producentów wartości, należy takie temperatury pracy tym
źródłom zapewnić. Każda zmiana, a przede wszystkim obni-
miejscu po LED-ach. Dodatkowo wytwarzane przez nie światło charakteryzuje się
dobrym oddawaniem barw, a same świetlówki mają długą trwałość, są ponadto
odporne na wysokie temperatury. Nic
Standardowa średnica świetlówek Aura Thermo T8 wynosi 38 mm. Dla świetlówek Thermo T5 średnica ta wynosi
26 mm. Świetlówka w takiej tubie może dużo łatwiej wytworzyć wokół siebie temperaturę znacznie wyższą niż na
zewnątrz. Takie rozwiązanie pozwala na osiągnięcie nawet
pięciokrotnie wyższego strumienia niż przy zastosowaniu
standardowych świetlówek.
nie wskazuje na to, aby tego typu źródła
światła miały zniknąć z rynku.
Iwona Bortniczuk
Na podstawie materiałów firm:
Krulen, Osram, Kanlux
Konsultacja merytoryczna:
dr inż. Andrzej Wiśniewski,
ekspert firmy OSRAM
Fachowy Elektryk 3• 2016
69