oświetlenie

świetlówki kompaktowe

dr inż. Andrzej Wiśniewski

.

Politechnika

,

Warszawska

Świetlówki jednotrzonkowe zintegrowane z elektronicznym układem zasilającym po­
pularnie nazywane są świetlówkami kompaktowymi lub energooszczędnymi. Powstały
w połowie lat 80., sprzyjały temu postęp technologiczny w produkcji elektronicznych
układów zasilających źródła światła i rosnąca chęć oszczędzania energii elektrycznej.

T

radycyjna żarówka przetwarza ok.
5 % energii elektrycznej na światło,

świetlówka kompaktowa – ok. 25 %.
Świetlówki kompaktowe mają średnio
5-krotnie wyższą skuteczność świetlną
niż żarówki, dzięki temu na przykład
świetlówka o mocy 20 W wytwarza tyle
samo światła, co żarówka tradycyjna
o mocy 100 W. Dodając do tego fakt, że
świetlówki kompaktowe są trwalsze
od żarówek tradycyjnych (średnio od 6
do 15 razy), ich stosowanie zamiast ża­
rówek tradycyjnych jest tańsze, ponie­
waż zużywają mniej energii elektrycz­
nej i rzadziej je trzeba wymieniać.
W obecnej sytuacji, w której Komisja
Europejska ma przedłożyć propozycje
ostrzejszych wymogów dotyczących ra­
cjonalnego wykorzystania energii elek­
trycznej na cele oświetleniowe w go­
spodarstwach domowych, świetlówki
kompaktowe stają się źródłami świa­
tła, które w coraz szerszym zakresie
mogą zastąpić żarówki tradycyjne.

konstrukcja świetlówek
kompaktowych

Przykładową konstrukcję świetlów­

ki kompaktowej pokazano na rysun­

ku 1. Do podstawowych elementów

świetlówki kompaktowej należą: rurki

świetlówki, elektroniczny układ zasila­

jący, obudowa układu zasilającego i trzo­

nek. Rurki świetlówki wykonane są ze

szkła pokrytego od wewnątrz warstwą

luminoforu. Wewnątrz rurki znajduje

się gaz wypełniający (mieszanina argo­

nu i neonu lub sam argon) i niewielka

ilość rtęci (w świetlówkach kompakto­

wych oferowanych na przykład przez

firmę OSR AM, zawartość rtęci w jednej

świetlówce nie przekracza 3 mg). Lumi­

nofor jest źródłem światła w świetlów­

ce. Wewnątrz świetlówki, po jej zapło­

nie, wytwarzane jest promieniowanie

nadfioletowe, które pobudza do świe­

cenia luminofor. Firma OSRAM produ­

kuje świetlówki z tak zwanym lumino­

forem trójpasmowym, który zapewnia

wyt warzanie światła o wysokim wskaź­

niku oddawania barw (Ra>80). Elektro­

niczny układ zasilający pozwala na za­

płon świetlówki i jej stabilną pracę po

zapłonie. Od jakości elementów elektro­

nicznych zależy tr wałość c ałej świetlów­

ki. Obecnie produkowane świetlówki

OSRAM DULUX

®

EL LONGLIFE mają

średnią trwałość 15 000 godzin, a świe­

tlówki OSRAM DULUX

®

EL 10 000 go­

dzin. Obudowa układu zasilającego

wykonana jest z plastiku i stanowi ele-

ment łączący rurki świetlówki, elektro­

niczny układ zasilający i trzonek. Trzon­

ki świetlówek kompaktowych wy­

konywane są z aluminium. W Polsce

świetlówki kompaktowe są dostępne

w dwóch typach trzonków: E27 i E14. Są

to typowe trzonki stosowane w trady­

cyjnych żarówkach. Konstrukcja świe­

tlówki kompaktowej umożliwia zasto­

sowanie jej praktycznie we wszystkich

oprawach oświetleniowych przystoso­

wanych do tradycyjnych żarówek, dla­

tego stanowią one zamiennik żarówek

tradycyjnych.

typy świetlówek
kompaktowych

Świetlówki kompaktowe produ­

kowane są w różnych kształtach. Do

najpopularniejszych można zaliczyć:

kształt tradycyjny z odsłoniętymi rur­

kami (np. DULUX

®

EL LONGLIFE),

kształt żarówek tradycyjnych (np. DU-

LUX

®

EL CLASSIC A), kształt żarówek

świecowych (np. DU LUX

®

EL CLAS-

SIC B), kształt żarówek kulistych

i żarówek reflektorowych (np. DU-

LUX

®

EL GLOBE i DULUX

®

EL RE-

FLECTOR). Zwykle różne kształty

świetlówek kompaktowych uzysku-

rurki
świetlówki

elektroniczny
układ zasilający

obudowa układu
zasilającego

trzonek

Fot. 1 Typowe kształty świetlówek kompaktowych Fot. 2 Świetlówki przypominające kształtem tradycyjne żarówki

Rys. 1 Przykładowa konstrukcja świe­

tlówki kompaktowej

je się przez obudowanie tradycyjnego

kształtu świetlówki kompaktowej klo­

szem imitującym kształt tradycyjnych

żarówek. Firma OSRAM oferuje świe­

tlówki kompaktowe, których wymiary

niewiele różnią się od wymiarów tra­

dycyjnych żarówek. Świetlówki kom­

paktowe o mocach od 3 do 15 W mają

wymiary części świecącej zbliżone do

wymiarów bańki zewnętrznej trady­

cyjnych żarówek. Świetlówki o więk­

szych mocach, np. od 20 do 30 W, ma­

ją nieco większe wymiary. Typowe

kształty świetlówek kompaktowych

pokazane są na fotografii 1 . Świe­

tlówki kompaktowe przypominające

kształtem tradycyjne żarówki przed­

stawione są na fotografii 2, a przykła­

dy innych kształtów świetlówek kom­

paktowych – na fotografii 3.

dlaczego warto
korzystać ze świetlówek
kompaktowych?

Świetlówki kompaktowe mają

średnio pięć razy wyższą skutecz-

w w w . e l e k t r o . i n f o . p l

nr 9/2007

ność świetlną niż tradycyjne żarów­

k i oraz są od 6 do 15 razy trwalsze.

Te dwie cechy świetlówek kompak­

towych powodują, że ich zastosowa­

nie zamiast tradycyjnych żarówek

przynosi użytkownikowi wiele ko­

rzyści w postaci oszczędności ener­

gii elektrycznej i rzadszej wymiany

źródeł światła. Używanie świetlówek

kompaktowych jest tańsze niż żaró­

wek, można to prześledzić na przy­

kładzie jednej świetlówki kompak­

towej o mocy 20 W, na przykład świe­

tlówki OSRAM DULUX

®

EL LONGLI-

FE 20 W/827. Ten typ świetlówki wy­

twarza zbliżoną wartość strumienia

świetlnego (1200 lm) do strumienia

świetlnego, jaki wytwarza żarówka

o mocy 100 W. Świetlówka ta jest za­

miennikiem żarówki o mocy 100 W.

Średnia trwałość tego typu świetlów­

k i wynosi 15 000 godzin, co oznacza,

ż e jest on a 15 ra z y t r wal sza ni ż trady­

cyjna żarówka o mocy 100 W. W celu

wyliczenia, jakie oszczędności przy­

niesie zastosowanie świetlówki kom­

paktowej, przyjęto następujące zało­

żeni a: ś wietlówk a DULU X

®

EL LONG-

LIFE 20 W/827 kosztuje 40 zł, cena tra­

dycyjnej żarówki to 1 zł, cena 1 kWh

energii wynosi 0,37 zł. Zastosowanie

świetlówki DULUX

®

EL LONG LIFE

20 W spowoduje zaoszczędzenie w ca­

łym okresie eksploatacji (15 000 go­

dzin) 1200 kWh energii, co przyniesie

oszczędności w postaci 444 zł. Odej­

mując koszt inwestycji w zakup świe­

tlówki i różnicę wynikającą z liczby

wymienianych żarówek w tym cza­

sie (15 żarówek), jedna świetlówka

DULUX

®

EL LONG LIFE 20 W/827 po­

zwoliła zaoszczędzić 419 zł. Koszt za­

kupu świetlówki zwróci się po ok.

1300 godzinach świecenia. Można

przyjąć, że w warunkach domowych

czas zwrotu zakupu świetlówki wy­

niesie od pół roku do jednego roku

użytkowania, w zależności od miej­

sca zastosowania świetlówki. Ze­

stawienie oszczędności (w wylicze­

niach nieuwzględniono różnicy w ce­

nie świetlówki i ceny 15 żarówek) wy­

nikające ze stosowania świetlówek

kompaktowych wybranych mocy po­

kazano w tabeli 1 .

wpływ stosowania
świetlówek kompaktowych
na środowisko naturalne

Oszczędność energii elektrycznej

wpływa bezpośrednio na zmniejsze­

nie emisji dwutlenku węgla do środo­

wiska. Zastosowanie tylko jednej świe­

tlówki kompaktowej o mocy 20 W przez

cały jej okres trwałości (15 000 godzin)

spowoduje zmniejszenie emisji CO

2

do atmosfery o 739 kg [2]. Stosowanie

świetlówek kompaktowych zamiast

żarówek przynosi wymierne korzyści

nie tylko użytkownikowi, ale przyczy­

nia się również do ochrony środowiska

naturalnego.

podstawowe dane
techniczne i eksploatacyjne
świetlówek kompaktowych

Do podstawowych danych technicz­

nych i eksploatacyjnych, na jakie nale­

ży szczególnie zwracać uwagę przy wy­

borze świetlówki kompaktowej lub po­

równywaniu jakości świetlówek kom­

paktowych, można zaliczyć: skutecz­

ność świetlną, ogólny wskaźnik od­

dawania barw wytwarzanego światła,

barwę wytwarzanego światła, średnią

trwałość, a także odporność na włącze­

nia. Skuteczność świetlna świetlówek

dobrej jakości waha się w granicach od

33 lm/ W (świetlówki małej mocy 3, 5 W )

do 65 lm / W (ś wietlówki więk szej mocy

23, 30 W). Skuteczność świetlna świet­

lówek zależy głównie od typu stoso­

wanego luminoforu i jakości elektro­

nicznego układu zasilającego. Niektó­

re typy świetlówek mają bardzo niską

skuteczność świetlną i należą do nich

głównie tanie świetlówki kompaktowe,

w których oszczędzono na luminoforze

i elementach elektronicznych. Wszyst­

kie świetlówki kompaktowe produko­

wane przez OSRAM wytwarzają świa­

tło o ogólnym wskaźniku oddawania

barw Ra>80. Ogólny wskaźnik odda­

wania bar wytwarzanego światła zale­

ży od typu stosowanego luminoforu.

W świetlówkach kompaktowych stoso­

wany jest głównie luminofor trójpasmo-

wy (LUMILUX), który zapewnia rów­

nież wysoką skuteczność świetlną.

Fot. 3 Przykłady innych kształtów świetlówek

W Polsce oferowane są głównie

świetlówki, które wytwarzają świa­

tło barwą zbliżone do barwy świa­

tła wytwarzanego przez żarówki tra­

dycyjne (T

c

=2700 K). Firma OSRAM

oferuje również świetlówki wytwa­

rzające światło o innej barwie, na

przykład o temperaturze barwo-

wej T

c

=4000 K lub T

c

=6000 K. Śred­

nia trwałość świetlówek kompakto­

wych waha się w granicach od 6000

do 15 000 godzin i jest uzależniona

od trwałości elementów statecznika

elektronicznego. Wiele typów świet­

lówek, zwłaszcza bardzo tanich, ma

bardzo krótką trwałość, znacznie krót­

szą niż deklarowana przez producen­

ta. Jest to konsekwencja oszczędzania

na cenie elementów elektronicznych,

które szybciej się zużywają. Wpływ

na trwałość świetlówki ma także to,

ile razy jest ona włączana. Odporność

na liczbę włączeń zależy od sposobu

włączania świetlówki („na zimno” lub

„na gorąco”) i jakości elementów uży­

tych w stateczniku elektronicznym.

Świetlówki, w których jest zastosowa­

ny tak zwany „gorący start”, są odpor­

niejsze na liczbę włączeń w porówna­

niu ze świetlówkami, w których zasto­

sowano tak zwany „zimny start”.

wnioski

Zastosowanie świetlówek kompak­

towych rośnie w dość szybkim tem­

pie, pomimo że podstawowa kon­

strukcja świetlówki kompaktowej ma

już ponad 20 lat. Powstają coraz nowo­

cześniejsze konstrukcje świetlówek

kompaktowych, charakteryzujące się

wysoką skutecznością świetlną, trwa­

łością i niezawodnością działania.

W dobie konieczności oszczędzania

energii elektrycznej coraz szersze sto­

sowanie świetlówek kompaktowych

zamiast zwykłych żarówek wydaje

się uzasadnione. A ponieważ na cele

oświetleniowe zużywana jest znaczna

część energii elektrycznej, wymiana

żarówki na świetlówkę kompaktową

jest najprostszym i najbardziej efek­

tywnym sposobem zmniejszenia zu­

życia energii elektrycznej w gospodar­

stwach domowych.

literatura

1. Katalog firmy OSRAM – Licht-

programm 2006/2007.

2. Strona internetowa firmy VAT-

TENFALL – kalkulator emisji

dwutlenku węgla.

Uwaga!
Świet ló wk i kompa ktowe są ź ró d łem gener ując ym w yższe har mon ic zne, d la-
tego w przypadku większej liczby tego rodzaju źródeł, mogą one wprowa­
dzać duże zakłócenia do sieci elektroenergetycznej.

Moc świetlówki, w [W]

Oszczędności w całym okresie trwałości, w [zł]

11

15

20

23

30

272

333

444

538

666

Tab. 1 Oszczędności wynikające ze stosowania świetlówek kompaktowych różnych

mocy

nr 9 / 2 0 0 7

w w w . e l e k t r o . i n f o . p l