Światło po raz trzeci – żarówki

Tym razem będzie nieco mniej naukowo, chociaż przyda się wiedza z poprzednich artykułów dotyczących światła.

Pewnie zastanawiasz się dlaczego w tytule napisałem żarówki w cudzysłowie. Otóż dla tego, że obecnie pokaźna większość żarówek to… tak naprawdę nie są żarówki. Zdziwiony? I dobrze. Żeby rozwiać niejasności: każda żarówka jest źródłem światła – a dokładniej promieniowania optycznego w paśmie widzialnym (niewidzialnym też, ale to inna historia) – ale nie każde źródło światła jest żarówką. Wynika to z tego, że żeby coś było żarówką, musi mieć… żarnik. Pozostałe powinno nazywać się lampami lub źródłami światła. Tyle w kwestii poprawności językowej. Oczywiście wiadomo, że nikt nie będzie wymagał w życiu codziennym tej poprawności, bo kiedy powiesz o żarówce LED, to każdy będzie wiedział o co chodzi, a kiedy pójdziesz do pierwszego z brzegu sklepu i zapytasz o: wyładowcze, liniowe źródło światła typu TL-D/36W/G13 to popatrzą na Ciebie jak na kosmitę.

W codziennym życiu najczęściej spotykanymi źródłami światła są obecnie:

  1. świetlówki kompaktowe zintegrowane(rzadziej niezintegrowane) inaczej nazywane żarówkami energooszczędnymi;
  2. żarówki halogenowe i tzw ECO;
  3. lampy LED;
  4. świetlówki liniowe/kołowe;
  5. żarówki tradycyjne (obecnie „specjalistyczne”);
  6. lampy wyładowcze wysoko i niskoprężne.

Powyższa lista posortowana jest zgodnie z obecnymi trendami dominującymi w oświetlaniu wnętrz. Wyjątkiem jest pkt. 6, w którym ująłem lampy używane raczej specjalistycznie, chociaż i one mają sporo zwolenników pośród użytkowników domowych, a w sumie domorosłych ogrodników 😉 .

Oprócz samego rozróżnienia na poszczególne typy źródeł światła trzeba wziąć także pod uwagę zróżnicowanie tzw. trzonków, czyli popularnie mówiąc „gwintów” oraz form (rozmiary i kształty lamp). Znów gwintów w cudzysłowie, bo tak naprawdę teraz wykorzystuje się w równej mierze źródła nie tylko z połączeniem gwintowanym, ale też różnego rodzaju trzonków wtykowych i bagnetowych.

Innym rozróżnikiem żarówek jest ich kształt. To znaczy w jakiej formie wykonana jest jej bańka, rura wyładowcza, itd. Mamy więc żarówki typu A – czyli te zwykłe, klasyczne w kształcie przypominającym gruszkę, są żarówki MR-16, czyli popularne halogeny do oczek sufitowych i spotów, albo TWIST CFL – spiralka energooszczędna. Można oczywiście wymieniać dalej, ale po co? 🙂

Żarówki halogenowe jako bezpośredni zamiennik tradycyjnych żarówek.

Jak powszechnie, albo i nie, wiadomo, Unia Europejska wprowadziła na swoim terenie zakaz produkcji i sprzedaży żarówek tradycyjnych z żarnikiem do zastosowań domowych. Jest jednak bezpośredni zamiennik dla takich żarówek – halogen „ECO”. Jest to zwykły żarnik halogenowy zamknięty w „obudowie” po zwykłej żarówce. Ma to swoje plusy, bo taki halogen jest (teoretycznie) trwalszy, daje przyjemniejsze światło (o temp. barw. ok. 3200K), jest „oszczędny” (42W halogen = 60W żarówka).

Czym więc różni się taki halogen od zwykłej żarówki, że można go sprzedawać?

Dokładnie to tylko, i aż, tą oszczędnością i trwałością. Halogen ma większą skuteczność świetlną niż zwykła żarówka (czyli wytwarza większą ilość światła przy tym samym poborze mocy). Wynika to z budowy halogenu. Zamiast próżni lub gazu obojętnego (np argon) zastosowanego w zwykłej żarówce do bańki halogenu wtłacza się gaz aktywny (któryś z grupy fluorowców, najczęściej jod). Gaz ten odpowiada za reakcje chemiczne, które wpływają na pracę żarnika wolframowego.

Żarówki do zastosowań „specjalistycznych” – drogowe, wstrząsoodporne, (i inne twory, najczęściej urzędnicze)

To nic innego jak zwykłe, klasyczne żarówki, których do tej pory używałeś. Nie ma najmniejszego znaczenia co jest na niej napisane. Zupełnie nic.

Zestawienie funkcjonalności oraz wadach i zaletach konkretnych typów lamp (źródeł, żarówek) następnym razem.

Nie będę się już skupiał teraz na wszystkich szczegółach technicznych, bo byłoby tego zbyt dużo (a przy okazji będę miał o czym pisać w następnym artykule 😉 ). Przejdźmy zatem do odpowiedzi na kilka ważnych pytań, które bardzo często zadają sobie użytkownicy „żarówek”.

  1. Czy żarówka energooszczędna zużywa bardzo dużo prądu po włączeniu?

    Nie jest to prawdą, że żarówka energooszczędna pobiera ogromne ilości prądu w trakcie nagrzewania przez co nie opłaca się jej załączać na krótko. Jest to mit, który rozpowszechnili przeciwnicy świetlówek energooszczędnych. Prawdą jest natomiast to, że takich lamp nie opłaca załączać się na krótki czas, ale powodem tego jest specyfika ich budowy. Takie źródła światła są bowiem bardzo wrażliwe na załączanie, a ich żywotność jest liczona nie tylko w przewidywanym czasie świecenia, ale także (i przede wszystkim) w cyklach włączania. I tak przykładowo świetlówka, która według producenta ma działać 15000 godzin przepali się po 150 – wynika to z tego, że producent przewidział dla niej tylko (oczywiście w przybliżeniu) 3000 uruchomień.

  2. Czy żarówka energooszczędna i LEDt naprawdę wytrzyma 10, 15 lub więcej lat bo tyle deklaruje jej producent?

    Tak! Jest jeden kruczek… żarówka musi być traktowana jak w laboratorium producenta. Co to znaczy? Ano tyle, że musi być używana w szczegółowo określonych warunkach. Między innymi dotyczy tego liczba uruchomień takiej żarówki, temperatura i wilgotność otoczenia, napięcie zasilania, a nawet pozycja w jakiej taka żarówka jest wkręcona do lampy. Najczęściej wymagania dla takich świetlówek są następujące:

    • Temperatura otoczenia około 25°C-28°C;
    • Czas pracy około 3,5h/dobę przy jednym załączeniu;
    • bańka (rurki, spiralka) skierowane ku górze;

    To wszystko w większym stopniu dotyczy świetlówek, nie mniej niektóre „chińskie” LEDy mają te same wymagania.

    Należy także pamiętać o przykrym fakcie „postarzania” nowych produktów. Oznacza to, że żadna nowa żarówka energooszczędna nie będzie tak trwała jak te, które można było kupić jeszcze kilka lat temu. Te nowe rzadko działają prawidłowo dłużej niż wynosi ich okres gwarancji.

  3. Dlaczego żarówka energooszczędna nagrzewa się/załącza z opóźnieniem? Czy tak musi być?

    Jest to normalne zjawisko i w dodatku wręcz pożądane. Dziwne prawda? Chodzi o coś co nazywa się ciepłym startem. Jeżeli zagłębić by się w budowę samej świetlówki kompaktowej to widać w jej bańce takie nieduże metalowe spirale, które służą do wyładowań elektrycznych w parach gazów uwięzionych w rurze. Przy załączaniu, przez bardzo krótki czas, przez te skrętki (tak się je nazywa) przepływa bardzo duży prąd, który powoduje odparowanie nieco metalu, z którego są zrobione (stąd te zaczernienia końcówek w używanych egzemplarzach). To zjawisko jest tym bardziej nasilone im metal jest chłodniejszy. Im częściej taka żarówka załączana jest „na zimno”, tym szybciej metal odparowuje i świetlówka przestaje świecić. Dlatego, w lepszej jakości świetlówkach, zamontowane są układy, które najpierw nagrzewają skrętki, które lepiej dzięki temu znoszą załączenie. Samo „nagrzewanie” i zwiększanie ilości światła wynika między innymi z tego zjawiska. Po prostu w takich lampach wyładowania są stopniowo coraz mocniejsze, aż do czasu kiedy świetlówka zacznie świecić pełnym światłem.

  4. Czy świetlówka energooszczędna i LEDy mogą popsuć wzrok?

    I tak, i nie. Po prostu nie ma jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Nie jestem lekarzem, żeby być autorytetem w tej sprawie, ale przeczytałem sporo raportów na temat wpływu sztucznego oświetlenia na wzrok człowieka. Jedno jest w tym wszystkim pewne. Najtańsze produkty faktycznie mogą powodować kłopoty z widzeniem. Czy są one trwałe, czy nie, tego pewnie dowiemy się za kilkanaście lat, kiedy wszystko w końcu zostanie dokładnie zbadane. Źródła światła o złych parametrach będą na pewno wpływały na komfort ich użytkowania, a przez to i na zmęczenie wzroku. Należy zwracać na następujące aspekty:

    • temperatura barwowa – światło ciepłe (ok 2700-3700K) do odpoczynku i relaksu, neutralne białe (ok 4000-5000K) do normalnego funkcjonowania oraz zimno białe (pow. 5000K) do czytania, prac precyzyjnych. Wynika to z budowy naszych oczu i mózgu. Oczywiście każdy z nas ma pewne upodobania, ale raczej powinno trzymać się powyższego zestawienia 🙂 . Najczęściej jest ona podana przez producenta w postaci liczby Kelwinów [K] lub kodu np x27 lub x60 – gdzie x to współczynnik odwzorowania barwy.
    • współczynnik odwzorowania barw – im wyższy tym lepszy. Najlepiej gdyby był 100%. Niestety wielu producentów zataja lub zawyża informacje na ten temat. Można jednak (w przypadku świetlówek, rzadziej LED) odczytać tę informację z kodu służącego do identyfikacji. I tak mamy oznaczenie 6xx – współczynnik oddawania barw wynosi pomiędzy 60-70%, 7xx – 70-80%, i tak dalej aż do R1a czy podobnych oznaczających odwzorowanie 100%. Ze względu na koszty najczęściej spotyka się jednak źródła mające 80-90% Ra i 90-95%Ra. Czyli 8xx i 9xx. xx w tym przypadku oznacza temperaturę barwową.
    • migotanie – efekt stroboskopowy. Szybkie i jednostajne migotanie światła, które drażni i męczy wzrok. Najczęściej jest to odbierane podświadomie, przez co nie wiem dlaczego dzieje się coś niedobrego. Tanie źródła światła (oraz oprawy do źródeł niezintegrowanych z własnym zasilaniem) opierają się najczęściej na bardzo prostych i zawodnych układach zasilających zbudowanych z pojedynczych kondensatorów i rezystorów. W takich źródłach płynie prąd o częstotliwości zbliżonej do 50Hz co oznacza, że bardzo szybko światło gaśnie i zapala. Ludzkie oko jest w stanie dostrzec tak powolne zmiany i męczy się. Dobre układy zasilające też „migają” ale z częstotliwością rzędu tysięcy, a nawet setek tysięcy Hz. Tego już nasze oczy i mózg nie są w stanie zauważyć i po prostu nam to nie przeszkadza (oczywiście są wyjątki, ale dotyczy to tylko ułamka ludzi).
  5. Czy świetlówki energooszczędne (i te liniowe) są trujące?

    Tak! Ale tylko po rozbiciu. Szklana bańka świetlówki wypełniona jest rtęcią. Większość z niej pozostaje na rozbitym szkle, ale część pod wpływem temperatury paruje (szczególnie jeśli rozbijemy świecącą się, albo dopiero co wyłączoną lampę) i drogami oddechowymi dostaje się do organizmu. Jakie powikłania powoduje zatrucie rtęcią można wyczytać w encyklopedii. Nie mniej należy zawsze ostrożnie obchodzić się z rozbitą świetlówką: wywietrzyć pomieszczenie, resztki zamieść (nie używać odkurzacza bo można rozpylić resztki rtęci w powietrzu) i wszystko oddać do punktu zbiórki odpadów! Podczas sprzątania używaj rękawiczek, a później dokładnie umyj ręce.

  6. Czy halogen może wybuchnąć?

    Tak, halogen może wybuchnąć. Tanie i „chińskie” (znów słowo klucz) halogeny mają bańki wykonane ze słabszego jakościowo szkła. Podczas nagrzewania gaz szlachetny, który znajduje się w takiej żarówce, zaczyna zwiększać swoją objętość. Słabe, które staje się jeszcze mniej odporne pod wpływem temperatury, szkło nie wytrzymuje ciśnienia i pęka na tysiące maleńkich fragmentów. Zdarza się to nawet w przypadku produktów renomowanych producentów – trzeba jednak wziąć pod uwagę to, że częściej wynika to z nieprawidłowego obchodzenia się z ich produktami, a nie z powodu wad technologicznych. Halogeny nie lubią kiedy zbiera się na nich tłuszcz. Powoduje to gorsze oddawanie ciepła z powierzchni szkła. Nie równe nagrzewanie miejsc, w których ten tłuszcz się zebrał i w rezultacie nierówny rozkład naprężeń. W takich warunkach żarówka też wybuchnie. Dlatego nie należy dotykać żarówek halogenowych palcami! Trzeba unikać montowania ich w miejscach, gdzie parujące tłuszcze i woda będą osadzały się na powierzchni szkła.
    Powyższe nie dotyczą halogenów ECO, które mają dwie bańki, przez co ta właściwa jest chroniona przed kontaktem z otoczeniem. Taki halogen ECO pęka tylko z powodu wad fabrycznych.

  7. Czy halogen jest niebezpieczny bo wytwarza promieniowanie UV?

    Tak, halogen wytwarza promieniowanie UV, jednak żaden halogen sprzedawana do zastosowań domowych nie ma prawa być szkodliwy. Musi być wykonany ze szkła, które filtruje to promieniowanie. I nie jest to opcja czy jakaś super funkcjonalność, którą zaleca producent. To jest wymóg.

Nie wyrzucaj nigdy, nawet nieuszkodzonej, świetlówki do kosza! Dotyczy to także LEDów. Oba typy zawierają trujące (chociaż w różnej formie) i nierozkładające się elementy: rtęć w świetlówce, elementy elektroniczne, plastik, itp. Zawsze oddawaj zużyty sprzęt w miejscu gdzie go kupiłeś (sprzedawca ma obowiązek prawny przyjąć zużyty sprzęt jeżeli był u niego zakupiony lub gdy kupujesz u niego nowy, to ten stary możesz oddać) lub w wyznaczonych do tego miejscach (punkty zbiórki, specjalne kosze w marketach i szkołach).