Zářivky: světlo, které nás změnilo

Zářivky patří mezi nejznámější zdroje umělého osvětlení dvacátého století. Po desetiletí svítily v kancelářích, školách, nemocnicích i domácnostech. Mnoho lidí si je spojuje s chladným bílým světlem a typickým jemným bzučením.

Myšlenka světla vznikajícího elektrickým výbojem v plynu se objevila už v 19. století. První pokusy s podobným světlem prováděli vědci kolem roku 1850. Francouzský fyzik Alexandre Edmond Becquerel popsal jev luminiscence (schopnost některých látek přeměnit neviditelné záření na viditelné světlo).

Za přímého předchůdce zářivky se často považují experimenty Nikoly Tesly z konce 19. století. Tesla předvedl trubice, které svítily díky elektrickému výboji v plynu. Praktickou podobu zářivky však vytvořil až americký inženýr Edmund Germer v roce 1926 a společnost General Electric uvedla zářivky na trh ve 30, letech.

V posledních letech zářivky postupně nahrazují LED zdroje, které spotřebují méně energie a mají delší životnost.

Jak zářivka vytváří světlo

Zářivka patří mezi výbojky (světelné zdroje, které vytvářejí světlo elektrickým výbojem v plynu). Uvnitř skleněné trubice se nachází malé množství rtuti a inertního plynu, nejčastěji argonu. Když do zářivky začne proudit elektrický proud, vznikne uvnitř elektrický výboj, který mimo jiné produkuje i ultrafialové záření. Vnitřní stěna trubice obsahuje vrstvu luminoforu (látky, která dokáže přeměnit ultrafialové záření na viditelné světlo). A luminofor rozhoduje o barvě světla. Různé směsi luminoforů vytvářejí studené bílé, neutrální nebo teplejší odstíny světla.

Výhody, které z nich udělaly světový standard

Hlavní důvod popularity zářivek spočíval v jejich účinnosti. Oproti klasické žárovce dokázaly vyrobit mnohem více světla ze stejného množství energie., protože klasická žárovka přemění velkou část energie na teplo. Díky tomu spotřebuje přibližně o 60–80 % méně elektřiny než žárovka se srovnatelným světelným výkonem.

Další výhodu představuje delší životnost. Zatímco běžná žárovka vydrží kolem tisíce hodin, zářivka může svítit přibližně 8 000 až 15 000 hodin,

Nevýhody, které se začaly řešit až později

Zářivky mají také několik problémů, které postupně vedly k jejich ústupu. Nejčastěji se zmiňuje obsah rtuti, která může poškodit nervovou soustavu. Proto musí lidé staré zářivky odevzdávat ve sběrných místech, nikoli vyhazovat do běžného odpadu.

Další nevýhodu představuje citlivost na časté zapínání. Životnost zářivky se výrazně zkrátí, pokud se často vypíná a zapíná.

Starší typy také vytvářely blikání světla. Lidské oko ho často přímo nevnímá, ale některým lidem způsobuje únavu očí nebo bolest hlavy. Moderní elektronické předřadníky tento problém většinou odstraňují.

Kompaktní zářivky v domácnostech

Na přelomu tisíciletí se začaly ve velkém prodávat kompaktní zářivky, lidově nazývané „úsporné žárovky“. Šlo o zmenšenou verzi klasické zářivky, kterou bylo možné zašroubovat do běžné objímky. Úsporné žárovky obsahují také malé množství rtuti.

Evropská unie postupně omezila prodej klasických žárovek kvůli jejich nízké energetické účinnosti. Kompaktní zářivky tehdy představovaly přechodné řešení. Mnoha lidem ale vadilo pomalejší rozsvícení a studenější barva světla. Postupně je začaly nahrazovat LED zdroje, které se rozsvítí okamžitě a mají delší životnost.

Konec zářivek v Evropě

Evropská unie v posledních letech postupně omezuje prodej některých typů zářivek. Důvodem je kombinace dvou faktorů: obsah rtuti a dostupnost úspornějších technologií.

Jak se zářivky správně likvidují? Použité zářivky patří mezi elektroodpad. Obsah rtuti sice představuje velmi malé množství, ale při rozbití se může uvolnit do prostředí. Proto je lidé odevzdávají do sběrných dvorů nebo do speciálních boxů v obchodech s elektronikou. Pokud se zářivka doma rozbije, odborníci doporučují místnost vyvětrat a střepy opatrně sebrat papírem nebo rukavicemi.

Halogenová žárovka

Stojí vývojově spíše vedle klasické žárovky. Obě pracují na stejném principu – žhavené wolframové vlákno, které se rozpálí elektrickým proudem a začne svítit. Halogenka je jen vylepšená žárovka, protože obsahuje halogenový plyn, který umožní vláknu svítit při vyšší teplotě a o něco účinněji.

LED technologie

LED diody dnes postupně nahrazují většinu starších světelných zdrojů. Nabízí několik výhod: velmi nízkou spotřebu energie, dlouhou životnost a okamžité rozsvícení. Navíc neobsahuje rtuť. Z tohoto důvodu se LED technologie stala novým standardem v domácnostech, kancelářích i veřejném osvětlení.

Když to tedy seřadíme podle principu: žárovka → halogenka → zářivka → LED. Každý další krok využívá jiný fyzikální princip a zároveň výrazně snižuje spotřebu elektřiny.

Proč se říkalo, že zářivky jsou škodlivé

Debata o škodlivosti zářivek má několik různých důvodů. Některé z nich mají reálný základ, jiné vznikly spíše z nedorozumění.

Rtuť uvnitř zářivky – každá zářivka obsahuje malé množství rtuti, obvykle několik miligramů. A rtuť je toxická látka. Proto se začalo řešit, co se stane, když se zářivky rozbijí nebo skončí na skládce. Dnešní zářivky obsahují mnohem méně rtuti než starší typy. Přesto stále platí, že patří do sběrného dvora nebo do speciálních sběrných boxů.

Blikání světla – starší zářivky používaly magnetický předřadník. Ten způsoboval velmi rychlé blikání světla s frekvencí kolem 100 Hz. Lidské oko toto blikání většinou přímo nevnímá. Někteří lidé ale udávali únavu očí, bolest hlavy nebo nepříjemný pocit při dlouhodobém pobytu pod takovým světlem. Moderní zářivky používají elektronický předřadník, který blikání výrazně omezuje nebo téměř odstraní.

Kvalita světla – starší zářivky měly často studené světlo s nepřirozeným barevným podáním. Lidé v něm vypadali bledě nebo nazelenale. Proto dnes existují zářivky s teplým světlem podobným klasické žárovce.

Ultrafialové záření – některé zdroje uváděly, že zářivky mohou škodit kvůli ultrafialovému záření. Zářivka sice UV záření vytváří, ale většina se zachytí uvnitř trubice ve vrstvě luminoforu a ve skle.

Kolik elektřiny spotřebují různé druhy světel při stejném osvětlení

Když chceme porovnat různé typy světelných zdrojů, musíme je srovnávat podle stejného světelného výkonu. Jinak řečeno: všechny musí svítit stejně silně.

Učebny, kanceláře nebo pracovní prostory obvykle vyžadují osvětlení kolem 300–500 luxů (lux je jednotka osvětlení, tedy kolik světla dopadá na plochu).

Pro jednoduché srovnání se často používá světelný výkon přibližně 800 lumenů. To je množství světla, které odpovídá klasické 60W žárovce.

Různé technologie dokážou vyrobit stejné světlo s velmi rozdílnou spotřebou energie.

Srovnání spotřeby světelných zdrojů