Świetlówki liniowe do akwarium i nie tylko…

Świetlówki liniowe to wciąż bardzo często używane źródła światła zarówno w akwarium, jak i do innych celów oświetleniowych. Znajdziemy je ciągle na półkach sklepowych i w internecie. Dzielą się na wiele typów i rodzajów ze względu na swoje działanie, kształt, ale też i zastosowanie.

Świetlówka potocznie nazywana jarzeniówką to źródło światła, które świeci dzięki gazom zamkniętym w szklanej rurce. Wzbudzane są one do działania po podłączeniu świetlówki do źródła zasilania. Wyładowania na elektrodach z drutu wolframowego – umieszczonych wewnątrz rury – dają efekt świecenia.

Świetlówką powinno się nazywać tradycyjne źródła światła oparte na fluorescencji gazów, które są zamknięte w jej wnętrzu. W potocznym użyciu bardzo często nazywa się tak też tuby LED, w których emiterem światła są diody elektroluminescencyjne. Są one nazwane świetlówkami LED, raczej ze względu na ich podobieństwo (kształt, trzonki) do konwencjonalnych jarzeniówek, a nie sposób działania.

Co to jest świetlówka liniowa i do czego służy?

Tak jak pisałem powyżej świetlówka to często używane źródło światła w różnych dziedzinach życia. Swoją największą popularność zyskała w drugiej połowie XX wieku.

Ze względu na większą ilość światła niż to z żarówki i możliwość uzyskania odpowiedniej barwy światła miała bardzo szerokie zastosowanie. Ponadto była dość tania w produkcji i można było ją produkować na skalę masową.

Jak działa tradycyjna świetlówka?

Teraz trochę szczegółów.

Zasada działania świetlówek czyli liniowych lamp fluorescencyjnych opiera się na wyładowaniu w parach rtęci o niskim ciśnieniu. Wewnątrz szklanej rury, prócz rtęci znajduje się też niewielka ilość gazu szlachetnego w celu regulacji łuku wyładowania i zapłonu lampy.

Świetlówki przeznaczone są do bardzo różnych celów, począwszy od ogólnego oświetlenia aż po ich specjalistyczne zastosowanie. Te najbardziej popularne świetlówki są pokryte wewnątrz warstwą luminoforu o odpowiednim składzie chemicznym. Decyduje on o skuteczności świetlnej świetlówki, wskaźniku oddawania barw i temperaturze barwowej. Luminofor wzbudzony przez promieniowanie nadfioletowe pochodzące z wyładowania emituje światło, które w efekcie jest „wyłapywane” przez nasze oczy.

Oprócz tradycyjnych świetlówek mamy też wiele typów do zadań specjalnych, czyli świetlówki specjalistyczne, np. emitujące promieniowanie ultrafioletowe – świetlówki UV. W tym przypadku stosuje się luminofory albo szkło o specjalnych właściwościach, aby uzyskać odpowiedni zakres promieniowania nadfioletowego.

Budowa świetlówki liniowej

Świetlówka liniowa występuje najczęściej w postaci szklanej rury z zatopionymi na obu jej końcach elektrodami. Budowę świetlówki najprościej będzie pokazać na poniższym schemacie – tutaj akurat pokazałem przykład świetlówki T5, ale każda tradycyjna świetlówka jest zbudowana na tej samej zasadzie.

 

Podstawowe elementy świetlówki liniowej to: rura szklana, luminofor, elektrody, gaz wypełniający, trzonki lampy. Pozostaje tylko przybliżyć czym są poszczególne elementy wskazane na zdjęciu, choć pewnie wielu osobom nie są one obce.

Elektrody – wykonane z drutu wolframowego w postaci dwuskrętki; drut wolframowy pokryty jest emiterem tlenkowym, który w trakcie pracy świetlówki ulega odparowaniu. Emiter obniża pracę wyjścia elektronów – ułatwia to zapłon.

Rtęć i gaz wypełniający (argon) – w świetlówkach znajduje się rtęć niezbędna do prawidłowej pracy lampy. Rtęć to niebezpieczna substancja, która dozowana jest w postaci metalicznej i podczas działania wysokiej temperatury odparowuje. Pary rtęci osiągają ciśnienie 0,6-1Pa w temperaturze ok. 45^oC. Gazem wypełniającym (pomocniczym) jest argon.

Luminofor – specjalna warstwa o odpowiednim składzie chemicznym pokrywająca wewnętrzną powierzchnię rury ze szkła; wytwarza promieniowanie widziane przez ludzkie oko czyli promieniowanie widzialne, pobudzone do świecenia tzw. promieniowaniem rezonansowym rtęci; decyduje o jakości, ilości oraz barwie światła.

Rura szklana (bańka) – rury do tradycyjnej świetlówki wykonuje się ze szkła sodowo-wapniowego z domieszką tlenku żelaza; średnica i długość rury jest standaryzowana – podstawowe średnice to 16 mm, 26 mm, 38 mm, a długości zależą od mocy i typu świetlówki – od ok. 290 mm (T5 8W) do 1500 mm (T8 58W).

Trzonek – na każdym z końców świetlówki liniowej znajduje się trzonek z dwoma pinami; odległość między pinami zależy od typu świetlówki, np. w świetlówce T5 trzonek G5 – odległość między pinami wynosi 5 mm, a w świetlówce T8 i T12 trzonek G13 – 13 mm.

 

Charakterystyka świetlówek

Każda świetlówka ma (lub powinna mieć) na sobie nadruk, na którym znajdują się podstawowe informacje na temat rodzaju świetlówki, jej mocy, barwy światła czy odwzorowania kolorów. Na świetlówce powinien być także umieszczony jej producent i kraj pochodzenia. Jednak jest tak zazwyczaj tylko w przypadku markowych źródeł światła – wielu chińskich producentów nie umieszcza w ogóle nadruków na świetlówkach, co może być problematyczne przy ich późniejszej wymianie na nowe. A zwłaszcza w akwarium ma to znaczenie.

Poniżej na schemacie pokazuję, jak wygląda taki nadruk i co oznaczają poszczególne symbole. Zrobię to na przykładzie świetlówki OSRAM Interna Lumilux T8 16W/827

Moc świetlówki

Jednym z parametrów, który powinniśmy brać pod uwagę przy zakupie świetlówek, nie tylko do akwarium, jest ich moc. Każda świetlówka o określonej mocy ma przyporządkowaną długość, która jest standardowa u wszystkich producentów tych źródeł światła.

W przypadku doboru klasycznych świetlówek do zbiornika przyjmuje się przeliczenie mocy źródeł światła na objętość wody w akwarium. Najczęściej spotyka się przeliczenie około 0,5W na jeden litr wody w zbiorniku; dotyczy to mniej wymagających akwariów. Przykładowo do akwarium o pojemności 120 litrów powinniśmy wybrać świetlówki o łącznej mocy ok. 60W. W przypadku większych akwariów, zamieszkanych głównie przez rośliny wymagające większego doświetlenia, warto rozważyć świetlówki o wyższym przeliczniku – 1W na 1 litr wody. Należy wtedy jednak pamiętać, by stosować odpowiednie dozowanie dwutlenku węgla (CO2) w akwarium, który – prócz odpowiedniej ilości światła – jest niezbędny w procesie fotosyntezy.

Temperatura barwowa i odwzorowanie kolorów

Każda tradycyjna świetlówka emituje światło widzialne o konkretnej barwie i odwzorowaniu kolorów. Na większości świetlówek oznaczana jest przy użyciu ciągu trzech cyfr, np. 865 czy 958. Pierwsza z nich dotyczy odwzorowania kolorów, a dwie kolejne podają temperaturę barwową źródła światła.

Dobrym przykładem będzie tu dość popularne w akwarystyce oznaczenie 865 świetlówek o barwie dziennej białej. Cyfry 865 oznaczają:
8 – współczynnik odwzorowania kolorów Ra (lub inaczej oznaczane jako CRI) wynosi 80,
65 – temperatura barwowa to 6500 Kelwinów (K).

Wskaźnik oddawania barw ma znaczenie estetyczne – odpowiada on za to, jak będziemy postrzegać kolory ryb i roślin znajdujących się w akwarium. Ra równe 100 jest wartością odwzorowania kolorów charakterystyczną dla światła słonecznego – im bliżej tej wartości, tym lepiej będzie prezentować się nasze akwarium.

Zaleca się stosowanie świetlówek o wartości Ra na poziomie minimum 80; lampy o niskim wskaźniku Ra będą sprawiać, że kolorystyka ryb i roślin w naszym zbiorniku będzie mało nasycona, blada i odbiegająca od ich naturalnej barwy.

Temperatura barwowa jest miarą wrażenia barwy, jaką będzie miało światło emitowane przez świetlówkę. Zazwyczaj jest tak, że wyższe wartości [K] mówią o zimnej barwie, a te niższe o ciepłej.

Jednak nie zawsze tak jest – z temperaturą barwową podawaną przez producentów źródeł światła różnie bywa. Dobrym przykładem mogą być tu świetlówki Grolux firmy Sylvania, których temperatura barwowa 8500K sugeruje światło zimne, a w rzeczywistości widzimy je jako „różowe”. Warto więc przed zakupem świetlówki tradycyjnej czy LEDowej spojrzeć na jej widmo – w karcie katalogowej udostępnianej przez producenta albo można zapytać sprzedawcę o spektrum emitowanego przez nią światła. W przypadku znanych producentów świetlówek akwarystycznych w zasadzie wszyscy takie widmo pokazują na opakowaniu świetlówki lub w karcie katalogowej.

Rodzaj promieniowania – spektrum światła

Doświetlenie akwarium jest niezbędne dla zapewnienia odpowiedniej ilości energii świetlnej używanej przez rośliny do procesu fotosyntezy. Zapewnienie właściwych warunków do wzrostu roślin jest bardzo ważne, bo w trakcie procesu fotosyntezy produkują tlen, bez którego życie ryb w zbiorniku byłoby zagrożone.

Tak jak już wspominałem powyżej – w części opisującej temperaturę barwową – bardzo ważne jest spektrum barw emitowanych przez świetlówkę.

W przypadku hodowli roślin w akwarium najlepiej, jeśli zawiera podbicie w paśmie niebieskiego (400-470nm) oraz czerwieni (620-680nm do 720nm). Fale elektromagnetyczne o tej długości pobudzają rośliny do wzrostu (czerwone) i krzewienia się (niebieskie).

Wgłębiając się w spektrum światła możemy dobrać pasujące do siebie świetlówki, które stworzą w akwarium dobre warunki do rozwoju roślin; wybarwią też ryby i kolorowe rośliny dając nam ciekawe wrażenia estetyczne. I tak prócz świetlówek typowo roślinnych można zastosować dodatkowo świetlówki wybarwiające. Doskonałym przykładem będzie tu popularny duet świetlówek Gro-lux i Aquastar firmy Sylvania, które występują w różnych typach, długościach i mocach.

Więcej na temat oświetlenia w akwarium roślinnym przeczytasz w artykule Akwarium roślinne: jakie oświetlenie?

Rodzaje świetlówek liniowych

Tradycyjne świetlówki liniowe są to wyładowcze lampy fluorescencyjne. Te rodzaje świetlówek, które stosujemy w naszych akwariach działają dokładnie na takiej samej zasadzie, jak zwykłe świetlówki do ogólnego zastosowania. Różnią się zazwyczaj temperaturą barwową (ogólnie mówiąc barwą światła) i często też wskaźnikiem oddawania kolorów.

Świetlówki T5, T8 i T12

Najpopularniejszymi świetlówkami liniowymi, które wciąż są stosowane w akwarystyce są świetlówki typu T5 i T8. Świetlówki T8 mają średnicę 26 mm i są starszym rodzajem świetlówek, nieco mniej wydajnym niż świetlówki T5 o średnicy 16 mm.

Cenowo wygląda to tak, że świetlówki T5 są droższe niż T8, ale za to mają większą sprawność i jasność (większa ilość lumenów na 1W świetlówki).
Oprócz świetlówek T5 i T8 dostępne są też świetlówki T12 (średnica 38 mm), ale one w akwarystyce nie są stosowane. Najczęściej w tej wersji produkowane są świetlówki UV-A.

Uwaga! Świetlówki liniowe, aby zadziałały muszą współpracować z odpowiednio dobranym statecznikiem. I tak – świetlówki T5 (o średnicy 16 mm) współpracują wyłącznie ze statecznikami elektronicznymi, a świetlówki T8 (o średnicy 26 mm) zarówno z elektronicznymi, jak i magnetycznymi.

Atutem świetlówek liniowych jest zróżnicowana długość emitowanych fal i ich temperatury barwowe, mieszczące się w zakresie nawet do 20000K. To najlepsze źródło światła dla osób chcących uzyskać szybki i gęsty przyrost roślin, nie wydając przy tym dużej sumy pieniędzy.

Świetlówki LED

Kilka lat temu na rynku pojawiły się ledowe tuby zwane potocznie świetlówkami LED. Polecane są ze względu na ich energooszczędność – zamienniki LED pobierają ok. 50% mocy tradycyjnej świetlówki i mają długą żywotność dochodzącą nawet do 50 tysięcy godzin.

Niestety koszt zakupu jest wyższy niż w przypadku tradycyjnych świetlówek liniowych.

Zasadniczą różnicą jest również to, że LED daje światło punktowe (skupione) zamiast rozproszonego, dlatego taka ledowa świetlówka składa się z wielu punktów świetlnych. Zdaniem specjalistów światło ledowe ma również bardzo dobry współczynnik przenikania przez słup wody, dlatego moc światła nie maleje tak szybko wraz z głębokością, jak przy świetlówkach tradycyjnych.

Zastosowanie świetlówek liniowych

Świetlówki liniowe jako oświetlenie stosowane są w wielu dziedzinach życia. Stanowią też jeszcze dość duży odsetek w oświetleniu akwarystycznym. Wielu miłośników akwarystyki stawia na świetlówki. Wielu też – po wypróbowaniu LED-ów – wraca do oświetlenia świetlówkowego.

Jeżeli szukasz sprawdzonego rozwiązania i nie masz czasu na zgłębianie wiedzy o akwarystyce ani zbyt wielu funduszy – wybierz świetlówki. To wciąż często stosowana metoda doświetlania akwariów. Dzięki szerokim możliwościom doboru barwy światła gwarantuje optymalne warunki do wzrostu roślin, a także pięknie wybarwia ryby.