Lysrörslampor: parametrar, konstruktion, schema, fördelar och nackdelar jämfört med andra

Modern lysrörslampor (LL) klarar utmärkt av att belysa stora bostads-, arbets- och tekniska utrymmen och minskar den totala elförbrukningen med 50-83%, vilket därmed minskar räkningarna för allmännyttiga tjänster.

I den här artikeln tittar vi på arbetskarakteristika för LL, deras konstruktion, och går igenom de viktigaste för- och nackdelarna i jämförelse med andra typer av belysningsarmaturer. Dessutom visar vi tematiska bilder och scheman samt videor om arbetsprincipen för lysrörslampor och särdrag i deras användning.

Arbetsprincip och konstruktion för LL

En lysrörsapparat är en gasurladdningsljuskälla där elektrisk urladdning i kvicksilverånga skapar intensiv ultraviolett strålning.

Kompakta lysrörsmoduler har en standardfattning, vilket gör dem till ett bekvämt byte för ljusa men mer energikrävande glödlampor.

Hur fungerar en lysrörslampa?

Till synligt ljus för människans öga omvandlas det av en speciell blandning kallad fosfor, bestående av kalciumhalofosfat blandat med ytterligare element.

Efter anslutning till elnätet för en lysrörslampa krävs att man underhåller en så kallad glimurladdning inuti glaskolven.

Den gör det möjligt att säkerställa fosforlagrets ljus i kontinuerligt läge även under kortvariga avbrott i huvudströmförsörjningen.

Tidigare hade en klassisk lysrörslampa formen av ett rör förseglat i båda ändar, inuti vilket kvicksilverånga finns. Nu tillverkas apparater i mer varierade former och konfigurationer

Konstruktionsegenskaper hos apparaten

En traditionell lysrörslampa är en glascylinder med ytterdiameter 12, 16, 26 och 38 mm, vanligtvis presenterad som:

• rak förlängd tub;
• böjd U-formad modul;
• ring;
• komplex figur.

Fötterna är hermetiskt insmälta i ändkanterna. På deras insida finns volframelektroder, som konstruktionsmässigt liknar bispirala glödtrådar som är inbyggda i Iljitj-lampor.

I vissa typer av lysrör används mer avancerade trispiraler, som utgörs av en vriden bispiral. Utrustade med dessa har apparaterna högre verkningsgrad och lägre värmeförlust, vilket avsevärt ökar den totala ljuseffektiviteten.

På utsidan är elektrodelementen lödda till metallstiften på metall-sockeln, till vilka driftspänningen läggs.

U-formade och raka apparater är vanligtvis utrustade med socklar G5 och G13, där bokstavskoden anger stifttyp och siffran visar avståndet mellan arbetsdelarna.

Det elektriskt ledande mediet inuti glaskolven har negativt motstånd. När strömmen ökar mellan två motstående elektroder och kräver begränsning, visar sig detta och minskar driftspänningen.

I kretsen för en vanlig lysrörslampa ingår en drossel eller ballast. Den ansvarar för att skapa en högspänningspuls som behövs för korrekt aktivering av lampan.

Bilden visar den inre konstruktionen av en lysrörslampa och förklarar tydligt den grundläggande funktionsprincipen för dess huvudkomponenter.

Förutom denna detalj är förkopplingsdonet utrustat med en startare. Den består av en glimurladdningselement med två elektroder omgivna av inert gas.

En av dem består av en bimetallplatta. I viloläge är båda elektroderna i öppet tillstånd.

Vanliga typer av sådana lampor

Primärklassificeringen av lysrörsbaserade produkter görs efter grundtryck. Högtryckslampor används för högeffektsbelysning och utomhusgatubelysning.

Lågtryckslampor används i hemmet för belysning i industri-, teknik- och bostadslokaler av olika slag.

Typ #1 – moduler med högt tryck

Högtrycksanordningar ger ett tätt ljusflöde med god densitet. Kolvens insida har en speciell fosforbeläggning av fluorgermanat eller magnesiumarsenat.

Driftseffekten för sådana lysrör ligger i intervallet 50–2000 W.

Kvicksilverhögtrycksmoduler behöver en nominell nätspänning på 220 watt för korrekt drift. Deras pulseringsfaktor är vanligtvis mellan 61 och 74%.

Full tändning av belysningsmodulen sker inom 3 sekunder. Livslängden för 80–125 watts produkter är cirka 6 000 timmar, och lampor från 400 W och uppåt kan fungera upp till 15 000 timmar vid strikt efterlevnad av tillverkarens driftsregler.

Typ #2 – produkter med lågt tryck

Lågtrycks-LL används för att ge ljusflöde i bostads-, tekniska och produktionslokaler.

Konstruktionsmässigt är enheten ett rör av slitstarkt glas som innehåller argon under ett tryck på 400 Pa och en liten mängd kvicksilver eller amalgam. Den erbjuds på marknaden i en mängd olika utföranden och är utrustad med två elektrodelement.

Den lägsta temperaturen som lågtrycks-LL tål är -15 °C. Därför anses dessa ljuskällor inte vara lämpliga för användning utomhus.

Glaskolven kan ha olika diametrar. Ljusutbytet varierar beroende på enhetens effekt. För korrekt drift krävs en start av drosseltyp. Genomsnittlig livslängd är 10 000 timmar.

Egenskaper hos kompakta LL

Kompakta lysrör är hybridprodukter som kombinerar vissa specifika egenskaper hos glödlampor och egenskaper hos fluorescerande lampor.

Tack vare progressiv teknik och utökade innovationsmöjligheter har de en liten diameter och kompakta mått som är typiska för glödlampor, samt en hög energieffektivitet som är karakteristisk för lysrörsserien.

Kompakta lysrör tillverkas för traditionella socklar E27, E14, E40 och tränger aktivt undan klassiska glödlampor från marknaden genom att ge kvalitetsljus med betydligt lägre energiförbrukning.

Kompaktlysrör (CFL) är i de flesta fall utrustade med elektronisk drossel och kan användas i speciella typer av belysningsarmaturer. De används också för att ersätta vanliga glödlampor i nya och sällsynta armaturer.

Trots alla fördelar har kompakta moduler följande specifika nackdelar:

• Stroboskopisk effekt eller flimmer – de främsta kontraindikationerna här gäller epileptiker och personer med olika ögonsjukdomar;
• Uttalad bullereffekt – vid långvarig användning uppstår en akustisk bakgrund som kan orsaka visst obehag för personen som befinner sig i rummet;
• Lukt – i vissa fall avger produkterna stickande, obehagliga dofter som irriterar luktsinnet.

Den sista positionen förekommer oftast hos namnlösa kinesiska produkter, medan de två första ofta drabbar även märkesapparater som är tillverkade enligt alla regler och moderna krav. En ranking av de bästa tillverkarna av KLL har vi presenterat i denna artikel.

Grundläggande spektrum av färgtemperaturer

Lysfärgen är en av de viktigaste parametrarna, direkt beroende av lyspulvrets sammansättning som omvandlar ultraviolett strålning till ljus.

Idag räknas följande 7 definitioner av nyanser från ljusflödet som produceras av lysrör till de vanligaste:

• LEB – naturligt vitt med en märkbar kall nyans;
• LDTS – naturligt dagsljus med förbättrad färgåtergivning;
• LTB – varmt vitt;
• LD – traditionellt dagsljusvitt;
• LB – klassiskt vitt;
• LETS – naturligt med maximalt kvalitativ återgivning av nyanser;
• LChB – enkelt kallt vitt.

För bostadsrum där du tillbringar mycket tid, passar nyanser av varma toner eller naturliga dagsljuslampor med förbättrad färgåtergivning.

Vita och dagsljusfärger förekommer som regel i kontors-, arbets-, industriella lokaler, rum och föreläsningssalar. De främjar koncentration, ökar hjärnaktivitet och förbättrar inlärningsförmåga och arbetsproduktivitet.

De kallaste nyanserna används på vårdinrättningar, laboratorier, sjukhus och tekniska lokaler. De ger föremål extra skärpa och skärper synen.

Lysrör för köttdiskar i livsmedelsbutiker kännetecknas av ett speciellt anpassat rosa emissionsspektrum. Det framhäver produktens naturliga nyanser, vilket gör den mer attraktiv för kunderna.

Färgkomponenter som tillsätts till lyspulvret gör det möjligt att få rosa, blå, gröna och andra ovanliga lampnyanser.

Sådana apparater används i design-, reklam- och kommersiella syften. Med hjälp av dem skapar man ett originellt ljus som behövs i det specifika fallet.

Mer information om ljusets färgtemperatur, hur människan uppfattar färg och nyanser vid val har vi skrivit om i nästa artikel.

Starka och svaga sidor hos enheterna

Precis som alla tekniska apparater avsedda för belysning av bostads- och arbetslokaler, har lysrör sina egna svagheter och styrkor.

Med utgångspunkt från denna information kan man avgöra var det är klokare att använda dem, och i vilka fall man bör föredra andra typer av ljuskällor.

Positiva sidor hos lampor

Den största fördelen med lysrörsprodukter anses vara hög ljusutbyte och god verkningsgrad. De ger ett behagligt ljus som inte irriterar ögonen och visar normal hållbarhet även vid intensiv användning.

Modulen har ungefär fem gånger högre effekt än en vanlig glödlampa. En 20-watts lysrör ger ett ljusflöde som motsvarar en 100-watts glödlampa.

Olika färgtemperaturer som ligger nära naturligt dagsljus gör det möjligt att välja en lämplig armatur för olika ändamål och rum av alla slag.

Ljuset från modulen är inte riktat utan spritt. Ett lugnt, behagligt sken kommer inte bara från den inre volframtråden utan också från hela glasytan.

Detta gör att lysrör kan användas både för allmän bakgrundsbelysning och för att skapa zonbelysning.

Lysrör är inte lämpliga för platser där belysningen tänds automatiskt via rörelsesensorer. De har en begränsning för antalet tändningar under en viss tidsperiod och kan gå sönder vid för frekvent aktivering.

Livslängden för lysrörsprodukter varierar beroende på modell och kan nå upp till 20 000 timmar eller 5 år.

Köparen bör dock veta att lampan bara når sin maximala livslängd om följande villkor uppfylls:

• Tillgång till tillräcklig mängd kvalitativ strömförsörjning utan spänningsspikar och variationer;
• Kvalitativ ballast;
• Ett visst antal tändningar, vanligtvis högst 2 000 under de första 2 åren, vilket motsvarar endast 5 tändningar per dag.

Om dessa grundläggande villkor inte uppfylls kommer ljuskällans effektivitet att försämras avsevärt och dess livslängd förkortas kraftigt.

Moduler kan användas för att belysa växthus. De ger ett naturligt ljus som ligger så nära solljus som möjligt, förbrukar inte mycket el och har god motståndskraft mot spänningsvariationer som är typiska för landsbygdens elnät.

Elförbrukningen för lysrör är nästan 5 gånger lägre än för traditionella produkter, så de kan klassas som energisnåla ljuskällor.

Med dem kan man effektivt belysa ett stort rum utan att spendera mycket pengar på elräkningen.

Arbetstemperaturen på lampglaset överstiger inte 50 grader. Detta gör det möjligt att använda lampan i utrymmen med höga brandkrav.

Huvudsakliga nackdelar hos moduler

Den första stora nackdelen är överkänslighet mot temperaturväxlingar. De reagerar starkt på kvicksilverpelarens rörelse och kan sluta fungera vid kyla under -20 °C.

Värme över +50 °C påverkar funktionen negativt och begränsar kraftigt användningsområdet för dessa ljuskällor.

Känsligheten för fukt är inte heller en fördel och gör att produkterna inte kan användas i stor utsträckning i badrum och sanitära utrymmen.

Med tiden degraderar fosforskiktet i lampglaset och emissionsspektrat ändras. Samtidigt minskar ljusutbytet och verkningsgraden sjunker märkbart.

Ibland räknas även ljusflödet till nackdelarna, eftersom det har ett linjespektrum som är ojämnt och förvränger de naturliga färgtonerna hos föremålen i rummet.

Alla uppfattar inte detta visuellt, men för dem som märker denna nackdel alltför tydligt säljs lampor med fosfor som är närmare ett kontinuerligt, mer naturligt spektrum. Deras ljusutbyte är dock betydligt lägre.

Ibland förekommer situationer där lysrör flimrar med dubbel nätfrekvens. Problemet kan lösas genom viss förbättring av enheten, i synnerhet genom användning av EPRA med lämplig kapacitans på glättningskondensatorn för den likriktade strömmen vid ingången till växelriktaren.

Men att tillverkarna försöker spara pengar och inte förser enheterna med kondensatorer av rätt kapacitet är något frustrerande.

Hushållslysrörsmoduler trivs bäst när omgivningstemperaturen ligger mellan +5 och +35 °C. När termometern visar lägre värden försvåras starten avsevärt och livslängden förkortas märkbart.

Behovet av en extra startanordning minskar också lampornas popularitet något. De kräver antingen ett alltför bullrigt och ganska skrymmande förkopplingsdon med en startare av låg tillförlitlighet, eller en mer avancerad EPRA med effektjusteringsfunktion, men som kostar rejält med pengar.

Ännu en svag punkt hos lysrör är deras höga känslighet för påslag. Vid direkt tändning bränns och faller ett speciellt skikt på elektroderna bort, som normalt säkerställer stabiliteten i urladdningen och skyddar den inre volframtråden från överhettning.

Ständiga påslag minskar lampans livslängd avsevärt. Dessutom uppstår ett synligt, irriterande flimmer, och lampglaset mörknar i kanterna och förlorar estetiken.

Kemisk hälsofara

En av de största nackdelarna med lysrörsljuskällor är den kemiska faran. Lampskroppen innehåller mycket giftigt kvicksilver, och mängden varierar från 1 till 70 mg.

Ångorna av detta ämne kan skada hälsan hos personer som ständigt vistas i rum som belyses med lysrörstyp.

Du får inte bryta sönder en begagnad lampa, annars kommer giftigt kvicksilver ut i miljön. För otillåten avfallshantering finns böter, så det är bättre att lämna in produkten till en återvinningscentral som tar hand om ämnen som är farliga för natur och människa.

När modulen går sönder får du under inga omständigheter slå sönder den eller slänga den i en vanlig soptunna. Den måste avfallshanteras enligt normer och regler som tydligt beskrivs i gällande lagstiftning.

Till exempel lämna in på återvinningsstationer där giftiga material tas emot från allmänheten för korrekt förstöring eller återvinning.

Jämförelse med andra ljuskällor

Produkter av lysrörstyp skiljer sig avsevärt både från föråldrade glödlampor och från progressiva LED-lampor.

Jämfört med de förra förbrukar de 5 gånger mindre el, samtidigt som de ger samma ljusflödesnivå. Men jämfört med LED-lampor är de något sämre i effekt i förhållande till energiförbrukning.

Tabellen visar tydligt i siffror hur mycket mer fördelaktigt det är att använda mer moderna källor för kvalitetsbelysning istället för traditionella Edison-lampor.

Det är sant att glödlampan lyser med samma intensitet under hela drifttiden, medan lysrör tappar en del av ljusstyrkan på grund av att det inre skiktet som reflekterar ultraviolett ljus bränns ut.

LED-produkter blir något matta under drift på grund av degradering av arbetsdioderna. Och i vissa modeller finns möjlighet att justera ljusstyrkan med en dimmer.

I glödlampor eller lysrör finns inte den funktionen. Men denna bekväma funktion i LED-lampor är inte gratis och du måste betala en extra avgift.

När det gäller konstruktionsskörhet är glödlampor och lysrör lika eftersom de har glaskolvar. LED-moduler är mer motståndskraftiga mot stötar och mekaniska skador. Och frånvaron av skadliga och giftiga ämnen inuti gör dem mycket mer attraktiva för användning i hemmet.

De högsta kostnaderna under hela driftperioden orsakas av användning av glödlampor. Lysrör förbrukar energi inom rimliga gränser, medan LED-lampor gör det möjligt att minska kostnaderna till de lägsta nivåerna.

När det gäller den ekonomiska sidan är glödlampan initialt billigast. Men med tanke på dess livslängd på endast 1 000 timmar kan det knappast betraktas som en tydlig fördel.

Grundpriset för lysrör är högre, men de håller också betydligt längre. Som seriösa tillverkare säger räcker de i 10 000–15 000 timmar om antalet dagliga tändningar inte överstiger 5–6 gånger.

LED-moduler kan skryta med ännu bättre prestanda, men man får betala mycket mer för nöjet, och det är inte alltid lämpligt. Även om trenden att byta ut en ljuskälla mot en annan är utbredd. Om behovet av att byta ut lysrör mot LED-lampor och hur man går tillväga skrev vi här.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Hur fungerar lysrör? En detaljerad förklaring av alla nyanser i funktionen hos ekonomiska och energieffektiva belysningsapparater:

Vilka är de viktigaste skillnaderna mellan lysrör och enkla traditionella glödlampor? Jämförelse av effekt, ljusflöde och energiförbrukning hos två moderna belysningsprodukter:

Vad är kompakta energibesparande lysrör? Hur fungerar de, hur många watt förbrukar de och för vilka ändamål används de:

En lysrörsarmatur är ett praktiskt alternativ till den klassiska glödlampan. Med den kan man förse rum i alla storlekar med ett kvalitativt ljusflöde och samtidigt minska energiförbrukningen. Den håller länge och orsakar inte ägarna några större bekymmer.

Sedan, när lamporna har tjänat ut, måste de kasseras och ersättas med nya, mer avancerade moduler.

Och vilken typ av lampor föredrar du, och vad tycker du om lysrör? Dela din åsikt med andra användare, berätta vad du ser som de största fördelarna med lysrör, och vad som personligen för dig är en betydande nackdel med dessa apparater.

Om du har goda teoretiska kunskaper i ämnet i ovanstående artikel och vill komplettera vårt material med användbara detaljer, skriv gärna dina kommentarer i blocket nedan.