Zaujal vás nějaký fyzikální jev? Nevíte si rady s jeho vysvětlením? Neváhejte a napište nám svůj dotaz!
nalezeno 12 dotazů obsahujících »zářivk«
3) Stmívač a úspora elektřiny
09. 03. 2007
Dotaz: Dobrý den, zajímalo by mě, jestli stmívač (stmívací vypínač) na lustr (halogenové žárovky) jen ztlumí světlo žárovek, nebo jestli i sníží spotřebu elektrické energie? Děkuji Petra (Petra Doksanská)
Odpověď: Hodně zjednodušeně si lze stmívač představit jako zařízení, které velice rychle spíná a rozepíná elektrický obvod (uvnitř stmívače bývá obvykle součástka triak, jejímž úkolem je sepnout a udržovat obvod sepnutý jenom po část periody střídavého napětí). To, že je obvod vždy část periody rozepnutý a neteče jím tedy prakticky žádný proud, skutečně způsobí pokles spotřeby elektrické energie. Bohužel není to ale tak, že omezením světla žárovek na polovinu se omezí na polovinu i spotřeba. Žárovky jsou konstruovány a optimalizovány na trvalé připojení ke zdroji (a s tím související konkrétní teplotu vlákna) - pokud je tedy budeme napájet méně (v našem případě přerušovaně), poklesne teplota vlákna a s tím i svítivost žárovky, zároveň s poklesem teploty vlákna poklesne ale i jeho odpor a sníží se její efektivita. Použitím stmívače tedy můžeme snížit spotřebu, více by však spotřeba elektřiny klesla, pokud by byla žárovka nahrazena odpovídající žárovkou o nižším výkonu (např. 100W žárovka za 60W). Vůbec největšího snížení pak lze dosáhnout instalací úsporných zářivek.
Upozornění! Stmívač není vhodný pro použití současně se zářivkami. Zářivky potřebují na začátku zažehnout elektrický výboj (k tomu mají v sobě zabudovaný tzv. "startér") a tento elektrický výboj pak v sobě udržují. Při použití stmívače by se velmi snadno mohlo stát, že přerušování obvodu stmívačem by vedlo k přerušení elektrického výboje v zářivce a ta by tak vlastně byla permanentně ve fázi zažehávání výboje. V lepším případě by se tedy rychleji opotřebovávala, v horším případě by nesvítila vůbec.
Odpověď: U původní Edisonovy žárovky, v níž bylo tahdy ještě uhlíkové vlákno, bylo v baňce vakuum. Dnešní žárovky používají wolframové vlákno a jsou plněny pod nízkým tlakem některým málo reaktivním plynem - obvykle dusíkem, kryptonem, argonem nebo xenonem. V halogenových žárovkách je pak navíc ještě příměs jódu či brómu, umožňující nažhavit wolframové vlákno na jěště vyšší teplotu (aby více svítilo), aniž by se přepálilo nebo vypařilo. Teplota wolframového vlákna ve svítíci halogenové žárovce tak dosahuje až 3000°C.
Trochu jiná situace je v zářivkách, tam se jako náplň obvykle používají páry rtuti.
Dotaz: Mnohokrát jsem slyšel, že by se neměly zbytečně na krátkou dobu zhasínat
zářivky, protože prý při zapnutí spotřebují mnoho energie, takže se prý vyplatí
nechat je při pobíhání po bytě rozsvícené. Mohli byste mi prosím odpovědět, co
je na tom pravdy? (popřípadě i zjistit kolik energie na zapnutí spotřebuje?)
děkuji za odpověď (Martin Mlynek)
Odpověď: Uvádí se, že proud tekoucí běžnou zářivkou dosahuje při startování hodnoty asi 1A, celkem rychle se však ustálí v rozmezí 0,15-0,67A. Z hlediska energetické úspory by tedy nemělo smysl zhasínat zářivky na dobu kratší než několik sekund. Důležitým faktorem je však také životnost zářivky (platí i pro obyčejné žárovky) - časté rozsvěcení a zhasínání (a s tím spojené zahřívání a chladnutí) zářivku opotřebovává a dříve tak dojde k jejímu zničení. Odpověď, kdy se zářivku vyplatí zhasnout, proto závisí na mnoha parametrech (např. ceně a konkrétním typu zářivky, cene el. energie, ...).
.
Mnoho zajímavých informací o svítidlech naleznete na http://kdf.mff.cuni.cz/seminare/050106_Hubenak/Svetelne_zdroje.pps
Dotaz: Na některých elektrických zařízeních někdy chybí údaj o jejich spotřebě energie.
Dá se tato spotřeba, samozřejmě přibližně, vypočítat (watt = volt x ampér)? (Milan)
Odpověď: Tento vzorec (příkon = napětí·proud) lze celkem spolehlivě použít u spotřebičů pracujících s konstantním (stejnosměrným) napětím a proudem. U spotřebičů pracujících se střídavým napětím je vzorec trochu složitější: příkon = napětí·proud·cosα, kde cosα se nazývá účiník a závisí na typu spotřebiče. Elektrické spotřebiče lze v zásadě rozdělit na odporové (žárovka, vytápění…), indukční (motory, přístroje s transformátory…) a kapacitní (překompenzované indukční spotřebiče – zářivková svítidla…). U odporových spotřebičů je účiník roven prakticky 1, u indukčních a kapacitních spotřebičů je jeho hodnota mezi 0 a 1.
Dotaz: Zajímalo by mě, proč má elektrická síť frekvenci frávě 50Hz. Jak přišli na to,
že to má být zrovna 50Hz, když je to frekvence dost nevýhodná. Například pro
trafa při ní vychází velký počet závitů a velké jádro, takže je trafo neúčinné a
rozměrné. U tlumivek a kondenzátorů je to podobné. Zde by byla lepší frekvence
zhruba několik set Hz. Druhá věc je, že 50Hz je vidět, takže nekvalitní nebo
staré žárovky, zářivky a výbojky blikají (pokud není frekvence dokonale sdružena
na 100Hz). Také televize při 50Hz má blikavý obraz. Zde by bylo na místě alespoň
tak 70 až 90Hz (nebo rovnou 100, aby se to zaokrouhlilo). 50Hz není výhodné ani
pro motory (jsou rozměrné) a usměrňovače - opět obrovské kondenzátory. atd. Tak
by mě tedy zajímalo, jak se přišlo zrovna na 50Hz? (Dan)
Odpověď: Marně hledám historickou odpověď na otázku, proč má střídavé napětí v Evropě
užívané 50Hz a v Americe, v Japonsku a jinde 60 Hz. Průkopníkem střídavého
proudu byl Nikola Tesla. Zabýval se točivým magnetickým polem, měl
patentovány motory, transformátory a přenos elektrické energie vůbec pomocí
střídavého proudu. Přenos elektrické energie po transformaci na vysoké
napětí se všeobecně prosadil vzhledem ke snížení ztrát Jouleovým ohřevem i
když vytrvalým zastáncem stejnosměrného proudu byl sám Thomas Alva Edison.
Nenalezl jsem však nikde zmínku o tom, že by to měl být střídavý proud právě
o 50 nebo 60 Hz. Může to souviset s tehdejší běžnou rychlostí otáčení
generátorů se 3 cívkami a frekvence pak byla konvenčně zavedena tak, aby se
dala dobře realizovat. Nyní s ohledem na propojení energetických soustav je
globální možnost změny frekvence nereálná, být by přinášela některé výhody.
Lokálně, tam, kde je to výhodné (úsporné zářivky, střídačové napájecí
zdroje), se pracuje s vyššími frekvencemi. Pokud by se pro dálkový přenos
používaly výrazně vyšší frekvence, vznikaly by problémy s vyzařováním,
interferencemi a také s nepřizpůsobením délky vinutí a vlnové délky
střídavého proudu.
