Lysstofrør: parametre, opbygning, diagram, fordele og ulemper sammenlignet med andre

Moderne lysstofrør (LL) klarer sig fremragende til belysning af store bolig-, arbejds- og tekniske rum og reducerer det samlede elforbrug med 50-83%, hvilket mindsker regningerne for forsyningstjenester.

I denne artikel ser vi på arbejdsegenskaberne for LL, deres opbygning, og gennemgår de vigtigste fordele og ulemper sammenlignet med andre typer belysningsenheder. Derudover præsenterer vi tematiske fotos og diagrammer samt videoer om arbejdsprincippet for lysstofrør og deres anvendelsesegenskaber.

Arbejdsprincip og opbygning af LL

Et lysstofrør er en gasudladningslyskilde, hvor en elektrisk udladning i kviksølvdampe skaber intens ultraviolet stråling.

Kompakte lysstofrør-moduler har en standard fatning, hvilket gør dem til en bekvem erstatning for lyse, men mere energikrævende glødelamper.

Hvordan fungerer et lysstofrør?

Til synligt lys for det menneskelige øje omdannes det af en speciel sammensætning kaldet fosfor, bestående af calciumhalofosfat blandet med yderligere elementer.

Efter tilslutning af et lysstofrør til elnettet skal der inde i glaskolben opretholdes en såkaldt glimudladning.

Det gør det muligt at opretholde fosforlagets lys i konstant tilstand, selv under en kortvarig afbrydelse af strømforsyningen.

Tidligere havde et klassisk lysstofrør form af et rør forseglet i begge ender, indeni hvilket der er kviksølvdampe. Nu fremstilles enhederne i mere varierede former og konfigurationer.

Konstruktionsmæssige egenskaber ved enheden

Et traditionelt lysstofrør er en glascylinder med en ydre diameter på 12, 16, 26 og 38 mm, normalt præsenteret som:

• lige aflangt rør;
• bøjet U-formet modul;
• ring;
• kompleks figur.

I enderne er der hermetisk indsvejsede ben. På deres inderside er der wolframelektroder, som konstruktionsmæssigt minder om de dobbeltspiralglødetråde, der er indbygget i Iljitj-pærer.

I visse typer af lysstofrør anvendes mere avancerede trippelspiraler, som er snoede dobbeltspiraler. Enheder udstyret med disse har en højere virkningsgrad og lavere varmetab, hvilket væsentligt øger den samlede lysstrømseffektivitet.

Udadtil er elektrodeelementerne loddet på metalstifterne på den metalliske sokkel, som driftsspændingen tilføres.

U-formede og lige enheder er normalt udstyret med sokler af type G5 og G13, hvor bogstavkoden angiver en stifttype af sokkel, og tallet viser afstanden mellem arbejdselementerne.

Det elektrisk ledende medium inde i glaskolben har en negativ modstand. Når der opstår en strømstigning mellem to modsatte elektroder, der kræver begrænsning, viser det sig og reducerer driftsspændingen.

I tændingskredsløbet for almindelige lysstofrør indgår en drossel eller forkobling. Den er ansvarlig for at skabe en højspændingsimpuls, der er nødvendig for korrekt aktivering af lampen.

Figuren viser den indre opbygning af en lysstofrørlampe og illustrerer tydeligt det grundlæggende funktionsprincip for dens vigtigste bestanddele.

Ud over denne del er EM-forkoblingen udstyret med en starter. Den er et glødeudladningselement, indeni hvilket der er to elektroder omgivet af en inert gas.

Den ene består af en bimetalplade. I hviletilstand er begge elektroder i åben tilstand.

Almindelige typer af sådanne pærer

Den primære klassifikation af lysstofrørbaserede produkter foretages efter grundtrykniveau. Højtryksenheder anvendes til højeffektbelysningsanlæg og udendørs gadebelysning.

Lavtrykslamper anvendes i husholdningen til belysning af produktions-, tekniske og beboelseslokaler af forskellig art.

Type #1 — moduler med højt tryk

Højtryksenheder producerer en mættet lysstrøm med god tæthed. Kolbelementets indre overflade har en speciel fosforbelægning af fluorogermanat eller magnesiumarsenat.

Driftseffekten for sådanne lysstofrør varierer i området 50-2000 W.

Kviksølvmoduler med højt tryk kræver en nominel netspænding på 220 watt for korrekt funktion. Deres pulseringsfaktor ligger normalt mellem 61 og 74%

Fuld optænding af lysmodulet sker inden for 3 sekunder. Levetiden for 80-125 watt produkter er omkring 6 000 timer, og lamper på 400 W og derover kan holde op til 15 000 timer ved streng overholdelse af producentens driftsregler.

Type #2 — produkter med lavt tryk

LL med lavt tryk anvendes til at levere lysstrøm i boliger, tekniske og produktionslokaler.

Konstruktionsmæssigt er enheden et rør af stærkt glas, der indeholder argon under tryk på 400 Pa og en lille mængde kviksølv eller amalgam. Den tilbydes på markedet i mange forskellige modifikationer og er udstyret med to elektrodeelementer.

Den laveste temperatur, som LL med lavt tryk kan tåle, er -15 °C. Derfor anses disse lyskilder for uegnede til brug udendørs.

Glaskolben kan have forskellige diametre. Lysudbyttet varierer afhængigt af enhedens effekt. Til korrekt drift kræves en drosselstarter. Den gennemsnitlige levetid er 10 000 timer.

Egenskaber ved kompakte LL

LL af kompakt type er hybridprodukter, der kombinerer nogle specifikke karakteristika fra glødelamper og egenskaber fra lysstofrør.

Takket være progressive teknologier og udvidede innovative muligheder har de en lille diameter og kompakte dimensioner, der minder om «Iljitj»-pærer, samt et højt energiforbrugsniveau, der er karakteristisk for LL-produktserien.

LL af kompakt type produceres med traditionelle sokler E27, E14, E40 og fortrænger meget aktivt klassiske glødelamper fra markedet på grund af at de giver kvalitetslys med betydeligt lavere energiforbrug.

KLL er i de fleste tilfælde udstyret med en elektronisk drossel og kan bruges i specielle typer af lysarmaturer. De bruges også til at erstatte almindelige glødelamper i nye og sjældne lamper.

På trods af alle fordelene har kompakte moduler følgende specifikke ulemper:

• stroboskopeffekt eller flimmer – de vigtigste kontraindikationer her vedrører epileptikere og personer med forskellige øjensygdomme;
• udtalt støjeffekt – ved længerevarende brug opstår der en akustisk baggrund, som kan forårsage ubehag for en person, der opholder sig i rummet;
• lugt – i nogle tilfælde afgiver produkterne skarpe, ubehagelige dufte, som irriterer lugtesansen.

Den sidste position ses oftere hos navnløse kinesiske produkter, mens de to første ofte rammer selv mærkevareapparater, der er fremstillet efter alle regler og moderne krav. Vi har præsenteret ranglisten over de bedste CFL-producenter i denne artikel.

Grundlæggende spektrum af farvetemperaturer

Lysets farve er en af de vigtigste parametre, direkte afhængig af sammensætningen af det fosfor, der omdanner ultraviolet stråling til lys.

I dag omfatter de mest almindelige 7 definitioner af nuancer af lysstrømmen, der produceres af lysstofrør:

• LEB – naturlig hvid med en mærkbar kold tone;
• LDC – naturligt dagslys med forbedret farvegengivelse;
• LTB – varm hvid;
• LD – traditionel dagslyshvid;
• LB – klassisk hvid;
• LEC – naturlig med maksimalt god farvegengivelse;
• LHB – simpel kold hvid.

Til boliger, hvor folk opholder sig i længere tid, er nuancer af varme toner eller naturlige dagslysspærer med høj farvegengivelse velegnede.

Hvide og dagslystoner findes typisk på kontorer, arbejdspladser, industriområder, studier og auditorier. De fremmer koncentration, øger hjerneaktivitet og forbedrer generel indlæringsevne og arbejdsproduktivitet.

De koldeste nuancer anvendes på medicinske institutioner, laboratorier, hospitaler og tekniske lokaler. De giver genstande ekstra skarphed og skærper synet.

Lysstofrør til kølediske i supermarkeder har et specielt udvalgt lysspektrum i en lyserød farve. Det fremhæver produkternes naturlige farver og gør dem mere attraktive i kundernes øjne.

Farvekomponenter tilsat fosforet gør det muligt at opnå lyserøde, blå, grønne og andre usædvanlige pærenuancer.

Sådanne enheder bruges til design-, reklame- og kommercielle formål. De bruges til at skabe original belysning, der er nødvendig i en bestemt situation.

Mere information om lysets farvetemperatur, menneskets farveopfattelse og valgets nuancer har vi skrevet om i den følgende artikel.

Styrker og svagheder ved enhederne

Som med enhver teknisk indretning beregnet til belysning af boliger og arbejdslokaler, har lysstofrør deres egne svagheder og styrker.

Baseret på disse oplysninger kan man afgøre, hvor det er mest fornuftigt at bruge dem, og i hvilke tilfælde man bør foretrække andre typer lyskilder.

Positive sider ved lamperne

Den største fordel ved fluorescerende produkter er deres høje lysudbytte og gode virkningsgrad. De giver rummet en belysning, der ikke irriterer øjnene, og de viser normal holdbarhed selv under intensiv brug.

Modulet er cirka 5 gange mere effektivt end en almindelig glødepære. En 20-watts fluorescerende giver samme lysstrøm som en 100-watts glødepære.

Forskellige farvetemperaturer, der er tæt på naturligt sollys, gør det muligt at vælge den rigtige lyskilde til forskellige formål og rum.

Lysstrømmen fra modulet er ikke retningsbestemt, men diffust. En rolig, behagelig glød kommer ikke kun fra wolframtråden indeni, men også fra hele pærens ydre overflade.

Dette gør det muligt at bruge fluorescerende kilder både til generel baggrundsbelysning og til zonelys.

Fluorescerende pærer er ikke egnede til steder, hvor belysningen tændes automatisk af bevægelsessensorer. De har en begrænsning på antallet af tændinger inden for en given periode, og ved for hyppig aktivering kan de gå i stykker.

Levetiden for fluorescerende produkter varierer afhængigt af model og kan nå op til 20.000 timer eller 5 år.

Køberen bør dog være opmærksom på, at denne levetid kun opnås under følgende betingelser:

• tilstrækkelig og stabil elforsyning uden spændingsudsving;
• en kvalitets ballast;
• et bestemt antal tændinger, normalt højst 2000 i de første 2 års brug, hvilket svarer til kun 5 tændinger om dagen.

Overtrædelse af disse grundlæggende betingelser vil forringe belysningens effektivitet betydeligt og forkorte dens levetid.

Modulerne kan bruges til drivhusbelysning. De giver naturligt lys, der er tæt på sollys, bruger ikke meget strøm og er modstandsdygtige over for spændingsudsving, som er typiske for landområders elnet.

Energiforbruget for fluorescerende pærer er næsten 5 gange lavere end for traditionelle pærer, så de kan betragtes som energibesparende lyskilder.

Med dem kan man effektivt belyse et stort rum uden at bruge mange penge på elregningen.

Driftstemperaturen på lampens overflade overstiger ikke 50 grader. Dette gør det muligt at bruge lampen i rum, hvor der stilles høje krav til brandsikkerhed.

Vigtigste ulemper ved modulerne

Den første store ulempe ved produkterne er deres overfølsomhed over for temperaturudsving. De reagerer kraftigt på kviksølvsøjlens bevægelser og kan holde op med at fungere, når det bliver koldere end -20 °C.

Varme over +50 °C har langt fra en gunstig effekt på funktionen og begrænser alvorligt anvendelsesområdet for disse lyskilder.

Fugtfølsomhed er heller ikke en fordel og tillader ikke bred anvendelse af produkterne i badeværelser og sanitære rum.

Over tid nedbrydes fosforet i lampeglassene, og emissionsspektret ændres. Samtidig falder lysudbyttet, og virkningsgraden reduceres mærkbart.

Nogle gange regnes selve lysstrømmen også som en ulempe, da den har et lineært, ujævnt spektrum, der fordrejer de naturlige nuancer af genstande i rummet.

Ikke alle oplever dette visuelt, men for dem, der opfatter denne ulempe for tydeligt, sælges der lamper med et fosfor, der er tættere på en kontinuerlig, mere naturlig spektralfarve. Dog er deres lysudbytte betydeligt lavere.

Der opstår situationer, hvor lysstofrør flimrer med dobbelt netfrekvens. Dette problem kan løses ved en vis forbedring af enheden, især ved brug af elektronisk forkobling (EFK) med passende kapacitet på udjævningskondensatoren for den ensrettede strøm ved inverterens indgang.

Men det, at producenterne forsøger at spare og ikke udstyrer enhederne med kondensatorer af den nødvendige kapacitet, er noget ærgerligt.

Husholdnings-lysstofrørsmoduler trives bedst, når den omgivende lufttemperatur holdes i intervallet fra +5 til +35 °C. Når termometeret viser lavere værdier, bliver starten af enheden væsentligt vanskeligere, og driftslevetiden reduceres mærkbart.

Behovet for en ekstra startanordning mindsker også lampens popularitet en smule. De kræver enten en alt for støjende og ret omfangsrig drosselspole med en upålidelig starter eller en mere progressiv elektronisk forkobling (EFK) med effektjusteringsfunktion, men som koster en del.

Endnu et svagt punkt ved lysstofrør er deres høje følsomhed over for tænding. Under selve aktiveringen af lampen brænder der et særligt stof på elektroderne af og smuldrer, som sikrer stabiliteten af udladningen og beskytter den indre wolframtråd mod overophedning.

Konstant tænding reducerer enhedens levetid betydeligt. Desuden opstår der en irriterende flimren, der er synlig for øjet, og kanterne af lampeglasset bliver mørke og mister deres æstetik.

Kemisk trussel mod sundheden

En af de største ulemper ved fluorescerende lyskilder er den kemiske fare. Lampens glas indeholder meget giftigt kviksølv, og mængden varierer fra 1 til 70 mg.

Dampe af dette stof kan skade helbredet hos personer, der opholder sig permanent i rum, der er belyst med lysstofrør-typen.

Man må ikke bryde integriteten af en brugt lampe, ellers vil giftigt kviksølv slippe ud i miljøet. Der er bøder for uautoriseret bortskaffelse, så det er bedst at overdrage produktet til et center, der behandler elementer, der er farlige for natur og mennesker.

Når modulet svigter, må det under ingen omstændigheder knuses eller smides i en almindelig skraldespand. Det skal bortskaffes i overensstemmelse med normer og regler, der er klart beskrevet i den gældende lovgivning.

For eksempel at bringe til deponeringsanlæg, hvor giftige materialer modtages fra befolkningen til korrekt destruktion eller genanvendelse.

Sammenligning med andre lyskilder

Produkter af lysstofrør-typen adskiller sig væsentligt både fra de forældede glødepærer og fra de progressive LED-lys.

Sammenlignet med førstnævnte bruger de 5 gange mindre elektricitet, samtidig med at de giver samme niveau af lysstrømssaturation. Dog er de noget ringere end LED-enheder med hensyn til effekt i kombination med strømforbrug.

Tabellen viser tydeligt i tal, hvor meget mere fordelagtigt det er at bruge mere moderne kilder til kvalitetsbelysning i stedet for traditionelle Edisons pærer.

Ganske vist brænder glødepæren med samme intensitet i hele driftsperioden, mens fluorescerende lamper mister en del af saturationen på grund af afbrænding af det indre lag, der reflekterer ultraviolet.

LED-produkter får en vis mathed under brug på grund af degradering af arbejdsdioderne. Og i visse modeller er der mulighed for at justere belysningsstyrken ved hjælp af en dæmper.

I glødepærer eller fluorescerende lamper er en sådan funktion ikke tilgængelig. Men denne bekvemme tilstand i LED-enheder er ikke gratis, og man skal betale et ekstra beløb for det.

Med hensyn til konstruktionsskørhed er glødepærer og fluorescerende lamper ens, da de har en glaskolbe. LED-moduler er mere modstandsdygtige over for stød og mekaniske skader på dette område. Desuden gør fraværet af skadelige og giftige elementer indeni dem langt mere attraktive til brug i hjemmet.

De højeste omkostninger i hele driftsperioden medfører brug af glødelamper. Lysstofrør bruger energi inden for rimelige grænser, og LED'er giver mulighed for at reducere omkostningerne til det allermindste.

Hvad angår den finansielle side, så er glødelampen oprindeligt billigere end de andre. Men i betragtning af dens levetid på kun 1.000 timer, kan dette næppe betragtes som en markant fordel.

Grundprisen for lysstofrør er højere, men de holder også markant længere. Som seriøse producenter siger, holder de i 10.000-15.000 timer, hvis antallet af daglige aktiveringer ikke overstiger 5-6 gange.

LED-moduler kan prale af endnu bedre egenskaber, men man skal betale meget mere for denne fornøjelse, og det er ikke altid hensigtsmæssigt. Selvom tendensen til at erstatte en lyskilde med en anden ses overalt. Om nødvendigheden af at udskifte lysstofrør med LED og fremgangsmåden for dette arbejde skrev vi her.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Hvordan fungerer lysstofrør? Detaljeret forklaring af alle nuancer ved drift af økonomiske og energieffektive belysningsenheder:

Hvad er de vigtigste forskelle mellem lysstofrør og almindelige traditionelle glødelamper? Sammenligning af effekt, lysstrøm og energiforbrug for to moderne belysningsprodukter:

Hvad er kompakte energibesparende lysstofrør? Hvordan fungerer de, hvor mange watt bruger de, og til hvilke formål bruges de:

En lysstofrør-enhed er et praktisk alternativ til den klassiske glødelampe. Med den kan man sikre kvalitetslysstrøm i rum af enhver størrelse, samtidig med at man reducerer energiforbruget. Den holder længe og vil ikke give ejerne nogen væsentlige problemer.

Senere, når lamperne har udtjent deres tid, skal de bortskaffes, og i stedet skal der købes nye, mere progressive moduler.

Og hvilken type pærer foretrækker du, og hvad synes du om lysstofrør? Del din mening med andre brugere, fortæl hvad du ser som de vigtigste fordele ved LL, og hvad der personligt for dig er en væsentlig ulempe ved disse enheder.

Hvis du har gode teoretiske viden om emnet i ovenstående artikel og ønsker at supplere vores materiale med nyttige nuancer, så skriv venligst dine kommentarer i blokken nedenfor.