FyzWeb  články

Porovnání zářivky a zářivky

Můžeme si posvítit jak žárovkou tak zářivkou. Nabízí se však otázka, který způsob je úspornější a výhodnější. Zajímá nás tedy, kolik elektrické energie spotřebujeme, abychom osvětlili místnost žárovkou nebo zářivkou. Při takovémto porovnání zjistíme, že zářivka dosahuje mnohem větší účinnosti než žárovka, a to až pětkrát. V obchodě můžeme koupit kompaktní zářivky s různou účinností. Taková běžná 18 W kompaktní zářivka nám poskytne stejně intenzívní světlo jako žárovka, která má příkon 100 W. Je to tím, že žárovka nevyzařuje maximum energie ve viditelné oblasti, ale ve formě infračerveného záření, které vnímáme jako teplo.

Jak je vidět, tak při výměně žárovky za zářivku ušetříme elektrickou energii a za tu se samozřejmě platí, a proto to jistě poznáme na účtu za elektřinu.

Zářivka má ještě další výhodu. Tou je její větší životnost. Jak výrobci udávají je střední doba života žárovky jen 1000 hodin, zatímco zářivka vydrží až 8000 hodin. Střední dobou života se rozumí doba, po kterou svítí minimálně polovina zářivek či žárovek.

Zářivka má větší účinnost a delší střední dobu života, ale zase je dražší. Vyplatí se nám tedy používat zářivky místo žárovek? Pokusíme se to tedy spočítat. Jak už jsme říkali, střední doba života žárovky je jen 1000 hodin, zatímco zářivka vydrží až 8000 hodin. Nahradíme-li tedy 100 W žárovku 18 W zářivkou ušetříme, za dobu života zářivky 656 kWh energie. Při ceně elektrické energie 3,60 Kč za 1 kWh ušetříme 2361 Kč. Počítejme, že zářivka stojí 400 Kč (spíše však méně) a žárovka 10 Kč. Protože za tu dobu bychom museli koupit 8 žárovek, které by nás stály 80 Kč, ušetříme celkem 2361 – (400-80) Kč = 2041 Kč.

Ušetřit 2000 Kč na jedné žárovce, to není málo. Můžeme se však na výhody zářivky podívat ještě zjiné stránky. Stejně jako v případě varné konvice, můžeme se také pokusit odhadnout, kolik CO2 by nemuselo uniknout do ovzduší výměnou pouhé jedné 100 W žárovky za zářivku.

Z jednoho kilogramu uhlí získáme 1 kWh elektrické energie. Pokud vyměníme jednu 100 W žárovku za 18 W zářivku, ušetříme za rok, při průměrné době svícení 4 hodiny denně, 120 kWh. Na výrobu takového množství elektrické energie bychom museli spálit 120 kg uhlí. Při spálení 1 kg uhlí se uvolní 3,2 kg CO2. Budeme-li tedy používat zářivku místo žárovky, snížíme emise CO2 o 380 kg za rok. Abychom měli nějaké srovnání, je produkce CO2 spojená s energetickou spotřebou na jednoho čecha za rok 12 t [36]. Může se vám zdát tato úspora malá, ale uvědomte si, že jde jen o jednu žárovku. Při nahrazení všech žárovek v domácnosti už nebude tato úspora zanedbatelná.

Jakým způsobem můžeme ale žárovku a zářivky porovnat, jak najdeme žárovku a zářivku, které svítí stejně intenzívně? Tento údaj najdeme jistě na obalu zářivky, ale pokud se nechceme spolehnout na výrobce, můžeme si to snadno ověřit. Ke srovnání lze použít Bunsenův fotometr [37] nebo fotoaparát.

Nejjednodušším způsobem jak proměřit osvětlení je použít přístroj přímo na taková měření určený, nazývá se luxmetr. Ukazuje přímo osvětlení v luxech. Tento přístroj pro měření využívá fotočlánku, který je jeho hlavní součástí.

Kromě úspornosti můžeme také porovnávat kvalitu světla žárovky a zářivky. Světlo žárovky je velmi podobné slunečnímu světlu, a proto lidské oko nijak neunavuje. Zářivka má světlo trochu jiné, i když dnešní nové zářivky už svítí tak, že je pouhým okem nerozeznáme od žárovky. Barevná jakost zdroje se charakterizuje veličinou, která se nazývá index barevného podání (Ra). Nejlepší je světlo žárovky, které má index 100 Ra a nejhorší je sodíková výbojka sindexem 0 Ra. Jak již bylo řečeno světlo dnešní zářivky nerozeznáme pouhým okem od žárovky, ale tato světla nejsou stejná. Přesvědčíme se o tom, rozložíme-li je na spektrum například pomocí hranolu, nebo se podíváme do světla skrz oloupaný CD disk.


Obr. 1 - Spektrum žárovky



Obr. 2 - Spektrum zářivky

A co pozorujeme? Žárovka vyzařuje spojité spektrum, tj. obsahuje všechny barvy, ale zářivka nemá spektrum spojité. Podíváme-li se na spektrum zářivky, uvidíme jen jasně ohraničené barevné čáry, ne duhu jako u žárovky. Je to dáno způsobem vzniku světla. Vžárovce vzniká světlo díky teplotě a je tedy spojité. U zářivky je to jiné. Jak již bylo řečeno, zářivka vyzařuje světlo při přeskoku elektronu z hladiny s vyšší energii na základní hladinu snižší energií. Elektron může ztratit jen určité množství energie, které odpovídá rozdílu energií daných hladinami ani víc ani míň. Dané energii odpovídá jedna vlnová délka světla.

Pracovní list zářivka a žárovka (ve formátu PDF)