Fluorescentielampen: parameters, opbouw, schema, voor- en nadelen vergeleken met andere

Moderne fluorescentielampen (FL) zijn uitstekend geschikt voor het verlichten van grote woon-, werk- en technische ruimtes en kunnen het totale elektriciteitsverbruik met 50-83% verminderen, waardoor de energierekeningen dalen.

In dit artikel bespreken we de werkingseigenschappen van FL, hun constructie en de belangrijkste voor- en nadelen in vergelijking met andere soorten verlichtingsapparaten. Daarnaast tonen we thematische foto's en schema's, evenals video's over het werkingsprincipe van fluorescentielampen en de specifieke kenmerken van hun toepassing.

Werkingsprincipe en constructie van FL

Een fluorescentieapparaat is een gasontladingslichtbron waarbij een elektrische ontlading in kwikdamp intens ultraviolette straling produceert.

Compacte fluorescentiemodules hebben een standaard fitting, waardoor ze een handige vervanging zijn voor heldere maar energieverslindende gloeilampen.

Hoe werkt een fluorescentielamp?

Het wordt omgezet in voor het menselijk oog zichtbaar licht door een speciale samenstelling genaamd fosfor, bestaande uit calciumhalofosfaat gemengd met extra elementen.

Nadat een fluorescentielamp op het elektriciteitsnet is aangesloten, moet er in de glazen buis een zogenaamde glimontlading in stand worden gehouden.

Deze glimontlading zorgt voor een continue gloed van de fosforlaag, zelfs tijdens een korte onderbreking van de stroomtoevoer.

Vroeger had een klassieke fluorescentielamp de vorm van een aan beide zijden afgesloten buis met kwikdamp erin. Tegenwoordig worden de apparaten in meer uiteenlopende vormen en configuraties geproduceerd.

Constructiekenmerken van het apparaat

Een traditionele fluorescentielamp is een glazen cilinder met een buitendiameter van 12, 16, 26 en 38 mm, meestal verkrijgbaar als:

• rechte langwerpige buis;
• gebogen U-vormige module;
• ring;
• complexe vorm.

In de eindranden zijn poten hermetisch ingesoldeerd. Aan de binnenzijde bevinden zich wolfraamelektroden, die constructief lijken op bispiraal gloeilichamen, ingebouwd in de Iljitsj-lampen.

In sommige typen fluorescentielampen worden meer geavanceerde trispiralen gebruikt, die een gedraaide bispiraal vormen. Apparaten die hiermee zijn uitgerust, hebben een hoger rendement en een lagere warmteverliesdrempel, wat de totale lichtstroom efficiëntie aanzienlijk verhoogt.

Aan de buitenzijde zijn de elektroden gesoldeerd aan metalen pennen van de metalen voet, waarop de werkspanning wordt aangelegd.

U-vormige en rechte apparaten zijn meestal uitgerust met voeten G5 en G13, waarbij de lettercodering het pennentype van de voet aangeeft, en het cijfer de afstand tussen de werkelementen weergeeft.

Het elektrisch geleidende medium in de glazen buis heeft een negatieve weerstand. Wanneer er een toename van stroom tussen twee tegenoverliggende elektroden optreedt die beperking vereist, manifesteert dit zich en verlaagt de werkspanning.

In het inschakelcircuit van een gewone tl-lamp zit een smoorspoel of ballast. Deze zorgt voor het creëren van een hoog impulsief voltage, dat nodig is voor de correcte activering van de lamp.

De afbeelding toont de interne opbouw van een fluorescentielamp en legt het basisprincipe van de werking van de belangrijkste componenten duidelijk uit.

Naast dit onderdeel wordt de EMVSA uitgerust met een starter. Het is een glimlaselement, met daarin twee elektroden omgeven door een inert gas.

Een daarvan bestaat uit een bimetalen plaat. In de rusttoestand zijn beide elektroden geopend.

Veelvoorkomende soorten dergelijke lampen

De primaire classificatie van producten op fluorescentiebasis gebeurt op basis van het basisdrukniveau. Hogedrukapparaten worden gebruikt voor krachtige verlichtingsinstallaties en buitenstraatverlichting.

Lagedruklampen worden in de huishouding gebruikt voor het leveren van licht in productie-, technische en woonruimten van verschillende bestemmingen.

Type #1 — hogedrukmodules

Hogedrukapparaten produceren een verzadigde lichtstroom met goede dichtheid. Het binnenoppervlak van de buis heeft een speciale fosforcoating van fluorogermanaat of magnesiumarsenaat.

Het werkingsvermogen van dergelijke fluorescentielampen varieert van 50 tot 2000 W.

Kwikmodules met hoge druk hebben voor correcte werking een nominale netspanning van 220 watt nodig. Hun rimpelfactor bedraagt gewoonlijk 61 tot 74%.

Volledige ontsteking van de verlichtingsmodule vindt plaats binnen 3 seconden. De levensduur van 80-125 watt producten bedraagt ongeveer 6.000 uur, en lampen van 400 W en meer kunnen tot 15.000 uur meegaan mits strikte naleving van de door de fabrikant vastgestelde gebruiksvoorschriften.

Type #2 — lagedrukproducten

Lagedruk fluorescentielampen worden toegepast voor het leveren van lichtstroom aan woon-, technische en productieruimten.

Constructief is het apparaat een buis van sterk glas, die inwendig argon bevat onder een druk van 400 Pa en een kleine hoeveelheid kwik of amalgaam. Op de markt wordt het aangeboden in uiteenlopende modificaties en is het uitgerust met twee elektrodenelementen.

De laagste temperatuur die lagedruk TL kunnen verdragen is -15 °C. Daarom worden deze lichtbronnen voor gebruik in open ruimtes als niet relevant beschouwd.

De glazen buis kan verschillende diameters hebben. Het lichtrendement varieert afhankelijk van het vermogen van het apparaat. Voor de correcte werking is een starter van het smoorspoeltype vereist. De gemiddelde levensduur bedraagt 10.000 uur.

Kenmerken van compacte FL

Compacte TL zijn hybride producten die enkele specifieke kenmerken van gloeilampen en eigenschappen van fluorescentielampen combineren.

Dankzij progressieve technologieën en uitgebreide innovatieve mogelijkheden hebben ze een kleine diameter en compacte afmetingen, eigen aan Iljitsj-lampjes, en een hoge energie-efficiëntie, kenmerkend voor de TL-apparatenlijn.

Compacte TL worden geproduceerd met traditionele fittingen E27, E14, E40 en vervangen zeer actief klassieke gloeilampen op de markt door het leveren van kwalitatief licht met aanzienlijk lager energieverbruik.

CFL worden in de meeste gevallen uitgerust met een elektronische ballast en kunnen worden gebruikt in specifieke verlichtingsarmaturen. Ze worden ook gebruikt ter vervanging van eenvoudige en vertrouwde gloeilampen in nieuwe en zeldzame armaturen.

Ondanks alle voordelen hebben compacte modules de volgende specifieke nadelen:

• stroboscopisch effect of flikkeren – de belangrijkste contra-indicaties hier betreffen epileptici en mensen met verschillende oogziekten;
• uitgesproken geluidseffect – tijdens langdurig gebruik ontstaat er een akoestische achtergrond die enig ongemak kan veroorzaken bij een persoon die zich in de ruimte bevindt;
• geur – in sommige gevallen verspreiden de producten scherpe, onaangename geuren die het reukvermogen irriteren.

De laatste situatie komt vaker voor bij naamloze Chinese producten, terwijl de eerste twee vaak voorkomen bij merkapparaten die volgens alle regels en moderne eisen zijn vervaardigd. Een ranglijst van de beste fabrikanten van CFL-lampen hebben we gepresenteerd in dit artikel.

Basis spectrum van kleurtemperaturen

De kleur van de gloed is een van de belangrijkste parameters, die direct afhankelijk is van de samenstelling van de fosfor, die ultraviolette straling in licht omzet.

Tegenwoordig zijn de meest voorkomende 7 definities van tinten van de door fluorescentielampen geproduceerde lichtstroom:

• LEB – natuurlijk wit met een opvallende koude tint;
• LDC – natuurlijk daglicht met verbeterde kleurweergave;
• LTB – warm wit;
• LD – traditioneel daglicht wit;
• LB – klassiek wit;
• LEC – natuurlijk met maximaal kwalitatieve weergave van tinten;
• LCHB – eenvoudig koud wit.

Voor woonruimtes waar men veel tijd doorbrengt, zijn tinten van een warme kleurweergave of natuurlijke daglichtlampen met een verhoogde kleurweergave geschikt.

Witte en daglichttonen zijn in de regel aanwezig in kantoor-, werk-, industrieruimtes, kabinetten en auditoria. Zij dragen bij aan concentratie van de aandacht, verhogen de hersenactiviteit en verbeteren de algemene leerbaarheid en arbeidsprestatie.

De koudste tinten worden toegepast in medische instellingen, laboratoria, ziekenhuizen en technische ruimtes. Ze geven voorwerpen extra scherpte en versterken het gezichtsvermogen.

Fluorescentielampen voor vleesvitrines van levensmiddelenwinkels onderscheiden zich door een speciaal afgestemd stralingsspectrum in roze tint. Het accentueert de natuurlijke tinten van de producten, waardoor ze aantrekkelijker worden in de ogen van de klanten.

Kleurcomponenten die aan de fosfor worden toegevoegd, maken het mogelijk roze, blauwe, groene en andere ongebruikelijke lampentinten te verkrijgen.

Dergelijke apparaten worden gebruikt voor ontwerp-, reclame- en commerciële doeleinden. Met hun hulp creëert men een originele gloed die in een specifiek afzonderlijk geval nodig is.

Meer informatie over de kleurtemperatuur van licht, de eigenaardigheden van kleurperceptie door de mens en de nuances bij het kiezen hebben we beschreven in het volgende artikel.

Sterke en zwakke punten van de apparaten

Zoals bij alle technische hulpmiddelen die bedoeld zijn voor verlichting van huishoudelijke en werkomgevingen, hebben fluorescentielampen hun zwakke en sterke punten.

Op basis van deze informatie kan men bepalen waar het verstandiger is ze te gebruiken, en in welke gevallen men de voorkeur moet geven aan lichtbronnen van een ander type.

Positieve aspecten van de lampen

Het belangrijkste voordeel van fluorescentielampen is hun hogere lichtopbrengst en goede efficiëntie. Ze zorgen voor verlichting in de ruimte die de ogen niet irriteert en tonen een normale weerstand, zelfs bij intensief gebruik.

De module heeft ongeveer 5 keer het basisvermogen van een gewone 'Iljitsj'-lamp. En een 20 Watt fluorescentielamp geeft een lichtstroom gelijk aan die van een gloeilamp van 100 Watt.

Verschillende kleurtemperaturen van licht, die qua spectrum dicht bij natuurlijk zonlicht liggen, maken het mogelijk om een geschikt verlichtingsapparaat te kiezen voor uiteenlopende doeleinden en voor ruimtes van elke bestemming.

De lichtstroom die door de module wordt gegenereerd, is niet gericht maar diffuus. Een rustige, aangename gloed voor het oog komt niet alleen van de wolfraamdraad binnenin, maar ook van het gehele buitenoppervlak van de lamp.

Hierdoor kunnen fluorescentiebronnen worden gebruikt zowel voor algemene achtergrondverlichting als voor het creëren van zoneverlichting.

Voor toepassing op plaatsen waar de verlichting automatisch wordt ingeschakeld op basis van bewegingssensoren, zijn fluorescentielampen niet geschikt. Ze zijn beperkt in het aantal toegestane inschakelingen over een bepaalde periode en kunnen bij te frequente activering defect raken.

De levensduur van fluorescentieproducten varieert per model en kan oplopen tot 20.000 uur of 5 jaar.

U moet echter weten dat de lamp deze levensduur alleen haalt bij naleving van de volgende voorwaarden:

• voldoende kwalitatieve stroomvoorziening zonder pieken en schommelingen;
• kwalitatief ballast;
• een beperkt aantal inschakelingen, gewoonlijk niet meer dan 2000 in de eerste 2 jaar gebruik, wat neerkomt op slechts 5 keer per dag inschakelen.

Het overtreden van deze basisvoorwaarden zal de efficiëntie van het verlichtingsapparaat aanzienlijk verminderen en de levensduur aanzienlijk verkorten.

De modules kunnen worden gebruikt voor kasverlichting. Ze zorgen voor natuurlijk licht dat zo dicht mogelijk bij zonlicht ligt, verbruiken niet veel elektriciteit en vertonen een goede weerstand tegen spanningsschommelingen die typisch zijn voor elektriciteitsnetwerken in landelijke gebieden.

Het energieverbruik van fluorescentielampen is bijna 5 keer lager dan dat van traditionele producten, daarom kunnen ze worden beschouwd als energiebesparende lichtbronnen.

Met behulp hiervan kunt u een grote ruimte efficiënt verlichten zonder hoge energierekeningen.

De bedrijfstemperatuur aan het oppervlak van de lamp overschrijdt 50 graden niet. Dit maakt het mogelijk de lamp te gebruiken in ruimtes waar hogere eisen aan de brandveiligheid worden gesteld.

Belangrijkste nadelen van de modules

Het eerste grote nadeel van de producten is de overmatige gevoeligheid voor temperatuurswisselingen. Ze reageren sterk op de beweging van de kwikkolom en kunnen stoppen met werken bij temperaturen onder -20 °C.

Hitte boven +50 °C heeft een zeer negatieve invloed op de werking en beperkt het toepassingsgebied van deze lichtbronnen ernstig.

Vochtgevoeligheid is ook geen pluspunt en maakt brede toepassing van de producten in badkamers en sanitaire ruimtes onmogelijk.

Na verloop van tijd degradeert de fosfor in de lampomhulsels en verandert het emissiespectrum. Tegelijkertijd daalt het lichtrendement van het apparaat en neemt het rendement aanzienlijk af.

Soms wordt ook de lichtstroom zelf tot de nadelen gerekend, omdat deze een lijnvormig, ongelijkmatig spectrum heeft dat de natuurlijke tinten van voorwerpen in de kamer vervormt.

Niet iedereen merkt dit visueel op, maar voor wie dit nadeel te duidelijk waarneemt, zijn er lampen met een fosfor die dichter bij een continu, natuurlijker spectrum ligt. Hun lichtopbrengst is echter aanzienlijk lager.

Er doen zich situaties voor waarbij fluorescentielampen flikkeren met de dubbele frequentie van het voedingsnet. Dit probleem is oplosbaar door enige verbetering van het apparaat, in het bijzonder door toepassing van een EVSA met een geschikte capaciteit van de afvlakcondensator van de gelijkgerichte stroom aan de ingang van de inverter.

Dat de fabrikanten proberen te besparen en de apparaten niet uitrusten met condensatoren van de vereiste capaciteit, is enigszins teleurstellend.

Huishoudelijke TL-modules functioneren het beste wanneer de omgevingstemperatuur tussen +5 en +35 °C ligt. Wanneer de thermometer lagere waarden aangeeft, wordt het starten van het apparaat aanzienlijk bemoeilijkt en wordt de gebruiksduur aanzienlijk verkort.

De noodzaak van een extra startapparaat vermindert ook enigszins de populariteit van de lampen. Ze vereisen ofwel een overmatig lawaaierige en vrij omvangrijke ballast met een startapparaat met lage betrouwbaarheid, of een meer geavanceerd EVA met een functie voor vermogensaanpassing, maar dat dan wel aanzienlijk duurder is.

Een ander kwetsbaar punt van fluorescentielampen is de hoge gevoeligheid voor inschakelen. Tijdens directe activering van de lamp brandt een speciale samenstelling op de elektroden op en valt eraf, die de stabiliteit van de ontlading waarborgt en de interne wolfraamdraad beschermt tegen oververhitting.

Voortdurend in- en uitschakelen verkort de levensduur van het apparaat aanzienlijk. Bovendien ontstaat er een zichtbare, hinderlijke flikkering en worden de randen van de lampomhulling donkerder en verliezen ze hun esthetische uitstraling.

Chemische bedreiging voor de gezondheid

Een van de grootste nadelen van tl-lichtbronnen is het chemische gevaar. In de lampbuis zit zeer giftig kwik, waarbij de hoeveelheid varieert van 1 tot 70 mg.

De dampen van deze stof kunnen schade toebrengen aan de gezondheid van mensen die zich voortdurend bevinden in ruimtes die verlicht worden door tl-apparaten.

De integriteit van een afgedankte lamp mag niet worden beschadigd, anders komt het giftige kwik in het milieu terecht. Voor ongeoorloofde verwijdering staat een boete, dus is het beter het product over te dragen aan een centrum dat zich bezighoudt met de recycling van voor mens en milieu gevaarlijke stoffen.

Wanneer de module uitvalt, mag deze in geen geval worden gebroken of in een gewone vuilnisbak worden gegooid. Deze moet overeenkomstig de normen en regels worden afgevoerd, zoals duidelijk beschreven in de geldende wetgeving.

Bijvoorbeeld naar stortplaatsen waar giftige materialen van de bevolking worden ingenomen voor een correcte vernietiging of recycling.

Vergelijking met andere lichtbronnen

Tl-producten verschillen aanzienlijk van zowel de verouderende gloeilampen als de moderne ledlampen.

In vergelijking met de eerste verbruiken ze 5 keer minder elektriciteit, terwijl ze hetzelfde niveau van lichtstroom leveren. Daarentegen staan ze iets achter op ledapparaten qua vermogen in combinatie met energieverbruik.

De tabel laat in cijfers duidelijk zien hoe voordeliger het is om in plaats van traditionele Edisonlampen modernere bronnen van kwaliteitsverlichting te gebruiken.

Weliswaar brandt de gloeilamp gedurende de hele gebruiksperiode met dezelfde intensiteit, terwijl tl-lampen een deel van de helderheid verliezen door het uitbranden van de binnenlaag die ultraviolet weerkaatst.

Ledproducten worden in de loop van het gebruik wat doffer door degradatie van de werkende diodes. En bij sommige modellen is er de mogelijkheid om de helderheid van de verlichting te regelen met een dimmer.

Bij gloeilampen of tl-lampen is deze functie niet voorzien. Maar deze handige modus bij ledapparaten is niet gratis en u zult hiervoor een extra bedrag moeten betalen.

Wat betreft constructieve breekbaarheid zijn gloeilampen en tl-lampen vergelijkbaar, omdat ze een glazen buis hebben. Ledmodules zijn in dit opzicht beter bestand tegen stoten en mechanische schade. Bovendien maakt de afwezigheid van schadelijke en giftige elementen erin ze aanzienlijk aantrekkelijker voor gebruik in huis.

De hoogste kosten gedurende de gehele gebruiksperiode worden veroorzaakt door het gebruik van gloeilampen. TL-lampen verbruiken energie binnen redelijke grenzen, en LED-lampen maken het mogelijk de kosten tot de minimale niveaus te verlagen.

Wat de financiële kant betreft, is de gloeilamp in eerste instantie het goedkoopst. Echter, gezien de levensduur van slechts 1.000 uur, is dit nauwelijks een duidelijk voordeel te noemen.

De basisprijs van TL-lampen is hoger, maar ze gaan ook aanzienlijk langer mee. Zoals gerenommeerde fabrikanten zeggen, gaan ze 10.000-15.000 uur mee, mits het aantal dagelijkse inschakelingen niet meer dan 5-6 keer bedraagt.

LED-modules kunnen bogen op nog betere prestaties, maar u zult voor dit genoegen veel meer moeten betalen, en dat is niet in alle gevallen zinvol. Hoewel de trend om de ene lichtbron door de andere te vervangen overal zichtbaar is. Over de noodzaak om tl-lampen te vervangen door LED-lampen en de uitvoering van deze werkzaamheden hebben we hier geschreven.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Volgens welk principe werken TL-lampen? Een gedetailleerde uitleg van alle nuances van de werking van zuinige en energie-efficiënte verlichtingsapparaten:

Wat zijn de belangrijkste verschillen tussen TL-elementen en eenvoudige, traditionele gloeilampen? Een vergelijking van vermogen, lichtstroom en energieverbruik van twee moderne verlichtingsproducten:

Wat zijn compacte energiebesparende TL-lampen? Hoe werken ze, hoeveel watt verbruiken ze en voor welke doeleinden worden ze gebruikt:

Een TL-apparaat is een praktisch alternatief voor de klassieke gloeilamp. Hiermee kunt u elke ruimte van kwalitatief hoogwaardig licht voorzien, terwijl het energieverbruik wordt verlaagd. Het gaat lang mee en bezorgt de eigenaren geen noemenswaardige problemen.

Daarna, wanneer de lampen hun levensduur hebben voltooid, moeten ze worden afgevoerd en vervangen door nieuwe, meer geavanceerde modules.

En welk type lampen verkiest u en wat vindt u van TL-lampen? Deel uw mening met andere gebruikers, vertel waar u de belangrijkste voordelen van TL-lampen ziet, en wat voor u persoonlijk een belangrijk nadeel van deze apparaten is.

Als u over goede theoretische kennis beschikt over het onderwerp van bovenstaand artikel en ons materiaal wilt aanvullen met nuttige nuances, schrijf dan uw opmerkingen in het onderstaande blok.