Baza wiedzy

PODSTAWOWE PARAMETRY ŚWIETLNE

Temperatura barwowa źródła światła to miara wrażenia barwy światła emitowanego przez to źródło. Im światło cieplejsze tym jego temperatura barwowa jest niższa, im zimniejsze tym wyższa. Temperatura barwowa źródeł światła określana jest w stopniach Kelvina [K].

Przyjmuje się następujące określenia temperatury barwowej:

Wskaźnik oddawania barw (CRI) pokazuje nam z jaką dokładnością dane źródło światła odwzorowuje kolory w porównaniu do naturalnego światła słonecznego. Do oznaczania zdolności oddawania kolorów służy współczynnik [Ra] o wartościach z przedziału od 0 do 100, gdzie wartość najwyższą [Ra = 100] przyjmuje się dla światła słonecznego oraz większości lamp żarowych.

Strumień świetlny jest wartością całkowitej mocy emisji światła przez źródło światła. Jednostką miary strumienia świetlnego jest Lumen [lm]

OŚWIETLENIE LED – ZALETY I WADY

Diody świecące LED to elementy półprzewodnikowe emitujące światło za sprawą przepływającego przez nie prądu. Technologia LED jest obecnie najbardziej dynamicznie rozwijającym się segmentem rynku oświetleniowego. Systemy oświetleniowe oparte na diodach LED stają się coraz powszechniejszymi zamiennikami wszelkiego typu źródeł światła, począwszy od tradycyjnych żarówek poprzez świetlówki kompaktowe i liniowe, żarówki halogenowe a skończywszy na innowacyjnych rozwiązaniach oświetleniowych.

Do niewątpliwych zalet oświetlenia LED należą wysoka skuteczność świetlna oraz trwałość a także kompaktowe rozmiary pozwalające zastosować diody LED w niemal nieograniczonej formie i kształcie. Dodatkowo diody LED pozwalają emitować światło w dowolnym kolorze z palety RBG bez konieczności stosowania filtrów. Kolejną zaletą tego rodzaju oświetlenia jest bardzo szyki czas w jakim diody LED osiągają pełna skuteczność świetlną od momentu ich włączenia. Posiadają również wysoką odporność na wszelkiego rodzaju wstrząsy i uderzenia. Dzięki niskiemu napięciu pracy stają się bardzo łatwe do sterowania a niska temperatura pracy powoduje wydzielenie ciepła w niewielkiej ilości. Diody LED nie zawierają rtęci przez co są bardziej bezpieczne dla środowiska w stosunku do innych typów źródeł światła które mogą zastąpić.

Mimo niewątpliwie licznych zalet diody LED posiadają również pewne wady do których należy zaliczyć między innymi wrażliwość na warunki zasilania. Na efektywność diód LED wpływa również temperatura pracy. W wysokich temperaturach dochodzi do zmian parametrów prądu płynącego przez elementy półprzewodnikowe, co może prowadzić nawet do spalenia diody.

ŻARÓWKI HALOGENOWE

Żarówki halogenowe dają mocne, białe światło, świetnie oddające kolory, oświetlane przedmioty stają się bardziej żywe i pełne kontrastu.

W porównaniu z tradycyjnymi żarówkami, charakteryzują się one wyższą trwałością i dają więcej światła przy takim samym poziomie poboru prądu. Zalety te zostały osiągnięte dzięki zastosowaniu halogenowego cyklu regeneracyjnego, który utrzymuje stałą, wysoką jakość wytwarzanego światła w ciągu całego czasu życia tych żarówek.

Inną zaletą żarówek halogenowych jest znakomita kontrola nad wiązką światła, dzięki czemu doskonale nadają się one do tworzenia specjalnych akcentów świetlnych. Do niewątpliwych plusów zaliczyć należy również niewielkie rozmiary oraz szeroką gamę kątów rozsyłu wiązki światła, co zdecydowanie zwiększa możliwości ich zastosowania.

Czy żarówki halogenowe mogą współpracować ze ściemniaczami?

Tak, halogenowe źródła światła mogą pracować ze ściemniaczami, dzięki czemu strumień świetlny może być dowolnie dostosowany do indywidualnych potrzeb a mnogość dostępnych typów tych żarówek pozwala na dużą dowolność w tworzeniu indywidualnych rozwiązań oświetleniowych.

Czy żarówki halogenowe stosowane w urządzeniach precyzyjnych różnią się od żarówek halogenowych stosowanych np. w oświetleniu dekoracyjnym?

Żarówki halogenowe wykorzystywane w oświetleniu fotooptycznym wyróżniają się najczęściej konstrukcją żarnika oraz jego umiejscowieniem. Napięcie pracy oraz moc takich żarówek halogenowych są bardzo zróżnicowane w zależności od konkretnego urządzenia w którym są one montowane. Żarówki tego typu stosowane są głównie we wszelkiego typu urządzeniach projekcyjnych, rzutnikach oraz wszędzie tam, gdzie wymagane jest precyzyjne ukierunkowanie strumienia świetlnego. Część żarówek halogenowych mających zastosowanie w fotooptyce wypełnionych jest ksenonem, a nie kryptonem, dzięki czemu wytwarzają one do 10% większy strumień świetlny niż standardowe żarówki halogenowe o tej samej mocy.

ŚWIETLÓWKI LINIOWE

Świetlówki (lampy fluorescencyjne) są najbardziej rozpowszechnioną grupą lamp wyładowczych.

Charakteryzują się one wysoką skutecznością świetlną i niskim zużyciem energii elektrycznej. Zużywają one zaledwie około 20% energii potrzebnej do zasilenia porównywalnej żarówki konwencjonalnej. Do niewątpliwych atutów świetlówek zaliczyć należy również ich wysoką trwałość użytkową.

Obok bardzo efektywnego wykorzystania energii elektrycznej, świetlówki charakteryzują się także doskonałą wiernością oddawania kolorów oraz różnorodnością barw światła. Szeroka gama typów, mocy, barwy światła, wymiarów oraz kształtów i właściwości technicznych umożliwia zastosowanie świetlówek praktycznie w każdym systemie oświetleniowym.

Jaka jest zasada działania świetlówek?

Zasada działania lamp fluorescencyjnych opiera się na wyładowaniu elektrycznym w parach rtęci o niskim ciśnieniu. Wewnętrzna część szklanej rury świetlówki pokryta jest luminoforem, który odpowiedzialny jest za przetwarzanie powstającego pod wpływem wyładowania elektrycznego promieniowania nadfioletowego w światło.

Barwa światła emitowana przez świetlówki zależy od rodzaju zastosowanego luminoforu.

Jak prawidłowo odczytać oznaczenia na świetlówkach?

Oznaczenia występujące na świetlówkach zawierają podstawowe informacje o produkcie, które powinny pozwolić na identyfikację jego podstawowych parametrów.

Za przykład weźmy tutaj świetlówkę na której widnieje oznaczenie 36W/840

• 36W to moc świetlówki określana w watach [W]

• pierwsza cyfra po ukośniku oznacza wartość wskaźnika oddawania barw [Ra]. W tym konkretnym przypadku będzie to Ra > 80

kolejne dwie cyfry to oznaczenie barwy światła. Dla naszego przykładu będzie to wartość 4000K.

ŚWIETLÓWKI KOMPAKTOWE

Świetlówki kompaktowe są energooszczędnymi źródłami światła o rozmiarze zbliżonym do konwencjonalnych żarówek. Łączą w sobie wszystkie cechy świetlówek, czyli niski pobór energii elektrycznej oraz wysoką trwałość użytkową, z zaletami standardowych żarówek: zwartością budowy, łatwością obsługi i eksploatacji. Dzięki tym właściwościom, świetlówki kompaktowe od lat cieszą się niesłabnącą popularnością, zarówno w gospodarstwach domowych, jak również w biurach, placówkach handlowych i pomieszczeniach produkcyjnych. Świetlówki kompaktowe generalnie możemy podzielić na dwie grupy: zintegrowane oraz niezintegrowane.

Czym różnią się świetlówki kompaktowe zintegrowane od świetlówek niezintegrowanych?

Zintegrowane świetlówki kompaktowe posiadają wbudowany statecznik oraz zapłonnik a produkowane są zwykle w kształcie zbliżonym do tradycyjnych lamp żarowych, często również w kształcie litery „U” bądź spirali. Świetlówki te osadzane są najczęściej na trzonkach E27 lub E14, stanowiąc bezpośredni zamiennik tradycyjnych lamp żarowych.

Niezintegrowane świetlówki kompaktowe są energooszczędnymi źródłami światła o wysokiej trwałości. W odróżnieniu od zintegrowanych świetlówek kompaktowych nie posiadają wbudowanego statecznika i do poprawnej pracy wymagają odpowiednich opraw oraz stateczników konwencjonalnych lub elektronicznych.

LAMPY WYŁADOWCZE

Lampy wyładowcze działają na zasadzie łukowego wyładowania elektrycznego między elektrodami, które powoduje świecenie substancji wypełniającej jarznik. Lampy wyładowcze charakteryzują się wysoką skutecznością świetlną oraz trwałością, wszechstronnością zastosowań i niskim kosztem eksploatacji. Szeroki asortyment tych lamp pozwala na stosowanie ich w przeróżnych projektach oświetleniowych.

W obrębie wysokoprężnych lamp wyładowczych o wysokiej intensywności możemy wyróżnić kilka kategorii źródeł światła: lampy metalohalogenkowe, wysokoprężne i niskoprężne lampy sodowe, wysokoprężne lampy rtęciowe, krótkołukowe lampy rtęciowe oraz krótkołukowe lampy ksenonowe.

LAMPY METALOHALOGENKOWE

Lampy metalohalogenkowe to źródła światła w których łuk elektryczny wytwarzany jest w atmosferze par rtęci oraz pierwiastków ziem rzadkich „halogenów”.

Łączą one w sobie bardzo dużą ilość wytwarzanego światła z doskonałym oddawaniem barw. Dzięki bardzo krótkiemu łukowi świetlnemu, wytwarzane przez te lampy promieniowanie widzialne jest bardzo łatwe do sterowania.

Dzięki swym walorom lampy metalohalogenkowe znajdują zastosowanie zarówno w oświetleniu wewnętrznym (hale przemysłowe, pomieszczenia handlowe, witryny, hotele, restauracje, hale sportowe), jak również zewnętrznym (oświetlenie reprezentacyjne ulic, parków, pomników, budynków).Metalohalohenkowe źródła światła powszechnie wykorzystywane są także na planach filmowych, scenach teatralnych, w profesjonalnej fotografii.

Część lamp metalohalogenkowych stosuje się również w endoskopii, boroskopii i technice światłowodowej.

WYSOKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE

Wysokoprężne lampy sodowe osiągają najwyższą spośród wszystkich lamp wyładowczych skuteczność świetlną. Ważną cechą lamp sodowych jest również ich wyjątkowo długa trwałość. Ta właśnie grupa lamp wyładowczych to najbardziej ekonomiczne źródła światła do oświetlenia zewnętrznego i wewnętrznego.

Wysokoprężne lampy sodowe znajdują zastosowanie w systemach oświetlenia ulicznego, do oświetlania terenów otwartych, obiektów i terenów przemysłowych, sportowych oraz w systemach oświetlenia projektorowego.

NISKOPRĘŻNE LAMPY SODOWE

Niskoprężne lampy sodowe emitują monochromatyczne żółte światło. Kosztem wierności oddawania barw uzyskano najwyższy z możliwych współczynnik skuteczności świetlnej spośród wszystkich typów lamp wyładowczych. Lampy te wykorzystywane są najczęściej w systemach oświetlenia ulicznego gdzie współczynnik oddawania barw nie jest tak istotny.

WYSOKOPRĘŻNE LAMPY RTĘCIOWE

Wysokoprężne lampy rtęciowe są wyładowczymi źródłami światła stosowanymi przede wszystkim w oświetleniu ulicznym i przemysłowym. W stosunku do lamp żarowych charakteryzują się wyższą trwałością oraz skutecznością świetlną. W tym drugim aspekcie ustępują jednak lampom sodowym i metalohalogenkowym.

LAMPY RTECIOWE KRÓTKOŁUKOWE

Lampy rtęciowe krótkołukowe to źródła światła w których łuk elektryczny wytwarzany jest w atmosferze wypełnionej parami rtęci pod dużym ciśnieniem.

Do najważniejszych właściwości i zalet tych lamp należy zaliczyć wysoką luminancję, wieloliniowe spektrum, wysoką trwałość oraz jakość optyczną.

Rtęciowe lampy krótkołukowe mają zastosowanie w mikroskopii oraz endoskopii fluorescencyjnej, fotografii widmowej, zdjęciach hologramowych, utwardzaniu promieniowaniem nadfioletowym a także w produkcji chipów elektronicznych w technice mikrolitografii.

LAMPY KSENONOWE KRÓTKOŁUKOWE

Lampy ksenonowe krótkołukowe to źródła światła w których łuk elektryczny wytwarzany jest pod ciśnieniem w atmosferze czystego ksenonu.

Do najważniejszych własności i zalet tych lamp należy zaliczyć stabilny łuk elektryczny, wysoką luminancję, temperaturę barwową 6000K, stałe pasmo w zakresie widzialnym, wysoki współczynnik oddawania barw (Ra > 95), stałą barwę światła przez cały okres użytkowania oraz możliwość gorącego zapłonu. Do tego należy również dodać, że pełny strumień świetlny lamp ksenonowych krótkołukowych uzyskiwany jest natychmiast po ich zaświeceniu.