Fluorescenčna sijalka (cevna): delovanje, vrste in prihranki energije
Fluorescenčna sijalka je vrsta električne svetlobe (sijalke), ki uporablja ultravijolično svetlobo, ki jo oddajajo živosrebrove hlape, za vzbujanje fosforja, ki oddaja vidno svetlobo. Obstajata dve splošni vrsti, klasične fluorescenčne in kompaktne fluorescenčne sijalke. Ta članek govori o klasičnih fluorescenčnih sijalkah (v obliki ravne cevi).
Nakupna cena fluorescenčne sijalke je pogosto precej višja od cene žarnice z enako močjo, svetloba fluorescenčnih sijalk pa je videti drugače kot svetloba žarnic z žarilno nitko. Fluorescenčne sijalke imajo daljšo nazivno življenjsko dobo in porabijo manj energije kot žarnice z enako svetilnostjo. Fluorescenčna sijalka lahko v primerjavi z žarnico z žarilno nitko v življenjski dobi prihrani več kot 30 ameriških dolarjev pri stroških električne energije.
Kako deluje fluorescenčna sijalka
V osnovi je delovanje sledeče:
- V cevi se nahajajo majhne količine živega srebra in inertnega plina (npr. argon).
- Ob vklopu električni tok povzroči izbojevanje živosrebrovih hlapov, kar povzroči oddajo ultravijolične (UV) svetlobe.
- UV-svetloba zadene notranjo površino cevi, premazano s fosforjem, ki pretvori UV-sevanje v vidno svetlobo različnih barvnih temperatur.
- V obvodu običajno najdemo tudi starter in ballast (balast), ki nadzorujeta tok in zaganjanje sijalke; sodobnejši sistemi uporabljajo elektronske balaste za večjo učinkovitost in manj utripanja.
Vrste fluorescenčnih cevi
- Tubularne (linearne) cevi: klasične dolge cevi (npr. T12, T8, T5). Razlikujejo se po premeru, učinkovitosti in zahtevah po balastu. T5 in T8 so sodobnejše in bolj učinkovite kot starejše T12.
- Cevi z magnetnim balastom: starejše in manj učinkovite, pogosto povzročajo utripanje in šumenje.
- Cevi z elektronskim balastom: lažje vžiganje, manj utripanja, višja učinkovitost in daljša življenjska doba.
- Kompaktne fluorescenčne sijalke (CFL): zwar predstavljene ločeno, vendar istega osnovnega principa — so majhne in pogosto nadomestijo navadne žarnice.
Barvna temperatura in kakovost svetlobe
Fluorescenčne cevi so na voljo v različnih barvnih temperaturah (izraženih v Kelvinih): od tople bele (≈2700–3000 K), preko nevtralne (≈3500–4100 K) do dnevne svetlobe (≈5000–6500 K). Pomemben je tudi indeks barvne upodobitve (CRI), ki pove, kako naravno so barve pod to svetlobo. Boljši fosforni premazi in sodobne cevi nudijo višji CRI (bližje 80–90 in več).
Učinkovitost in prihranki energije
- Fluorescenčne cevi so običajno veliko bolj učinkovite kot žarnice z žarilno nitko. Tipične vrednosti so okoli 50–100 lm/W (lumenov na vat), medtem ko žarnice z žarilno nitko dajejo približno 10–17 lm/W.
- To pomeni, da za enako količino svetlobe fluorescenčna sijalka porabi približno 25–30 % energije, ki jo porabi običajna žarnica z žarilno nitko.
- V praksi to pogosto vodi do pomembnih prihrankov pri stroških električne energije, še posebej pri daljši uporabi (pisarne, industrija, javna razsvetljava). Kot omenjeno, lahko prihranki v življenjski dobi posamezne sijalke presežejo 30 USD oziroma sorodno znesku v drugih valutah glede na ceno elektrike in obratovalne ure.
Življenjska doba in vzdrževanje
- Življenjska doba klasičnih linearnih fluorescenčnih cevi se običajno giblje med približno 7.000 in 20.000 urami, odvisno od vrste cevi in balasta. Sodobne cevi z elektronskim balastom nudijo daljšo in bolj stabilno življenjsko dobo.
- Pogosto vklapljanje in izklapljanje lahko skrajša življenjsko dobo — pri pogosti kratki uporabi so lahko prihranki manjši zaradi pogostih vžigov.
- Vzdrževanje vključuje menjavo cevi, pregled in morebitno zamenjavo balasta ter čiščenje svetilk, ker umazanija zmanjšuje svetilnost.
Varnost in okoljski vidiki
- Fluorescenčne sijalke vsebujejo majhne količine živega srebra. Zaradi tega je pomembno pravilno ravnanje z odpadnimi sijalkami: ne smejo v redni gospodinjski odpad, temveč jih je treba oddati v zbirne centre za nevarne odpadke ali reciklažo.
- V primeru razbitja cevi: prezračite prostor, pobirajte razbitine previdno (brez drgnjenja) z uporabo rokavic, stran od odprtega ognja in jih položite v zaprto posodo za odvoz na reciklažo. Izogibajte se sesanju z običajnim sesalnikom, ker lahko razbije drobne delce in razprši živahno srebro.
- Nekatere države imajo posebne programe zbiranja in predelave fluorescenčnih sijalk zaradi vsebnosti živega srebra.
Prednosti in slabosti
- Prednosti: visoka energetska učinkovitost, daljša življenjska doba kot pri žarnicah z žarilno nitko, nižji obratovalni stroški, razpoložljivost različnih barvnih temperatur in oblik.
- Slabosti: vsebujejo živo srebro in zahtevajo posebno odstranjevanje, vklop je lahko počasnejši pri nizkih temperaturah, nekatere vrste utripajo ali hušijo (če so stari balasti), niso vedno takoj popolnoma svetle ter niso univerzalno zatemljive brez posebne opreme.
Nasveti pri nakupu in zamenjavi
- Izberite prave dimenzije in priključke (npr. G13 za T8 cevi) ter tip balasta (preverite združljivost s sedanjim električnim napeljavnikom).
- Raje izberite cevi s sodobnim elektronskim balastom — zagotavljajo boljše delovanje in prihranke.
- Upoštevajte barvno temperaturo in CRI glede na namen prostora (toplejša svetloba za bivalne prostore, hladnejša za delovne prostore).
- Pri obnovi razsvetljave razmislite o prehodu na LED-cevi, ki nimajo živega srebra in so pogosto še učinkovitejše; pri tem pa preverite združljivost z obstoječimi napeljavami in balasti.
Fluorescenčne sijalke so zato še vedno pogosta izbira za osvetlitev večjih prostorov in komercialnih objektov zaradi razmerja med stroški, učinkovitostjo in življenjsko dobo. Pri odločitvi upoštevajte energetske prihranke, zahteve po vzdrževanju in okoljske vidike pravilnega odlaganja.
Tradicionalna fluorescenčna sijalka v obliki cevi v preprostem ohišju.
Kako deluje
Na živosrebrno paro v cevi deluje električni tok, ki oddaja ultravijolično (UV) svetlobo. Fosfor na stenah cevi absorbira ultravijolično svetlobo. To povzroči, da elektron preskoči na orbitalo z višjo energijo. Ko elektron pade nazaj na svojo običajno orbital, fosfor ponovno odda energijo kot vidno svetlobo.
Balast
Predstikalna naprava preprečuje pretok prevelike količine električne energije skozi cev. Poleg tega ob vklopu svetilke za delček sekunde sproži visoko napetost. Predstikalna naprava je pri običajnih fluorescenčnih cevnih svetilih v notranjosti svetilke. Pri kompaktnih fluorescenčnih žarnicah je predstikalna naprava v podnožju žarnice ali blizu njega. Obstajata dve vrsti predstikalnih naprav, magnetne in elektronske. Magnetne predstikalne naprave se večinoma ne uporabljajo več, saj so manj učinkovite od elektronskih, povzročajo utripanje žarnice in se ne zaženejo takoj. Včasih so bile elektronske predstikalne naprave dražje od magnetnih, zdaj pa je cena približno enaka.
Elektronska predstikalna naprava
Življenjska doba
Povprečna nazivna življenjska doba fluorescenčne žarnice je 8 do 15-krat daljša od življenjske dobe žarnic z žarilno nitko. Življenjska doba fluorescenčnih žarnic je običajno od 7 000 do 15 000 ur, medtem ko je življenjska doba žarnic z žarilno nitko običajno 750 ur ali 1 000 ur.
Življenjska doba vsake sijalke je odvisna od številnih dejavnikov, vključno z delovno napetostjo, napakami v proizvodnji, izpostavljenostjo napetostnim konicam, mehanskimi udarci, pogostostjo vklapljanja in izklapljanja, usmerjenostjo sijalke in delovno temperaturo okolja. Življenjska doba fluorescenčne sijalke je bistveno krajša, če se pogosto vklaplja in izklaplja. V primeru 5-minutnega cikla vklopa in izklopa se lahko življenjska doba fluorescenčne sijalke skrajša na "skoraj enako življenjski dobi žarnic z žarilno nitko". Ameriški program Energy Star predlaga, da fluorescenčne sijalke pustite prižgane, ko zapustite prostor za manj kot 15 minut, da se ta težava ne bi pojavila. Če je treba luč pogosto vklapljati in izklapljati, lahko uporabite fluorescenčne sijalke s hladno katodo. Fluorescenčne sijalke s hladno katodo so zasnovane za veliko več ciklov vklopa in izklopa kot standardne sijalke.
Vsebnost živega srebra in recikliranje
Živo srebro v cevi je strupeno, zato so te žarnice nevaren odpadek. Ko žarnice prenehajo delovati, jih je treba odnesti v center za recikliranje. Med normalno uporabo živo srebro ne more uhajati, čeprav bo uhajalo, če se žarnica razbije. Če se razbije ena sama žarnica, to običajno ne predstavlja težav. Priporočljivo je odpreti okna, da se prostor prezračuje, in razbito steklo namesto s sesalnikom očistiti z lepilnim trakom.
Alternative
Veliko ljudi in podjetij ne želi uporabljati fluorescenčnih sijalk zaradi vsebnosti živega srebra. Halogenske, LED in klasične žarnice z žarilno nitko so možne alternative.
Cevi LED je mogoče namestiti v fluorescenčne cevi, vendar mora včasih električar najprej prestaviti napeljavo in odstraniti predstikalno napravo.
Sorodne strani
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je fluorescenčna svetilka?
O: To je vrsta električne svetilke, ki uporablja ultravijolično svetlobo, ki jo oddajajo živosrebrove hlape, za vzbujanje fosforja, ki oddaja vidno svetlobo.
V: Koliko vrst fluorescenčnih sijalk obstaja?
O: Obstajata dve splošni vrsti, klasične fluorescenčne in kompaktne fluorescenčne sijalke.
V: Kakšna je razlika med klasičnimi fluorescenčnimi in žarnicami?
O: Nakupna cena fluorescenčne sijalke je pogosto veliko višja od cene žarnice z enako močjo, svetloba iz fluorescenčnih sijalk pa je videti drugače kot svetloba iz žarnic. Vendar imajo fluorescenčne sijalke daljšo nazivno življenjsko dobo in porabijo manj energije kot žarnice z enako svetilnostjo.
V: Ali lahko fluorescenčna sijalka prihrani pri stroških električne energije v primerjavi z žarnico?
O: Da, fluorescenčna sijalka lahko v primerjavi z žarnico z žarilno nitko prihrani več kot 30 ameriških dolarjev pri stroških električne energije v času življenjske dobe sijalke.
V: Ali ta članek govori o klasičnih ali kompaktnih fluorescenčnih sijalkah?
O: Ta članek govori o klasičnih fluorescenčnih sijalkah (v obliki ravne cevi).
V: Kakšen je namen fosforja v fluorescenčni sijalki?
O: Fosfor je vzbujen z ultravijolično svetlobo, ki jo oddajajo živosrebrove hlape, in oddaja vidno svetlobo.
V: Kakšno vrsto svetlobe oddaja fluorescenčna sijalka?
O: Fluorescenčna sijalka oddaja vidno svetlobo, ki jo vzbudi ultravijolično sevanje živosrebrovih hlapov.
