|
Prof. Dr. Sinsi
|
Flüoresan Lambaların Enerji Tasarrrufu Açısından İncelenmesi
Flüoresan Lambaların Enerji Tasarrrufu Açısından İncelenmesi
Dünyadaki enerji kaynaklarının tükenir olması, insanları yeni enerji kaynakları bulmaya ve eldeki rezervlerini de tasarruflu kullanmaya zorlamaktadır Elektrik enerjisinin en çok kullanıldığı alanlardan biri de aydınlatmadır Okul, büro ve işyerlerinin aydınlatmasında flüorsan lambaların kullanılması, bu lambalarda nasıl enerji tasarrufu yapılabileceğini gündeme getirmiş ve bu konuda çalışmalar yapılmıştır Bunun sonucunda endüktif balastın yerini elektronik balastlar almaya başlamıştır
Bu çalışmada, flüorsan lambalarda elektronik balast kullanılması ile ne oranda enerji tasarrufu sağlanabileceği araştırılmıştır Bu amaçla endüktif balastlı ve elektronik balastlı flüorsan lambaların tasarruf açısından karşılaştırması yapılmıştırYapılan araştırmalar endüktif balast yerine elektronik balast kullanılmasının, yaklaşık olarak yüzde 30 enerji tasarrufu sağlayabileceği göstermiştir
Elektrik enerjisi tüketiminin hızlı bir biçimde artması ve bu artışa karşı elektrik enerjisi üretimindeki artışın yavaş olması, ülkemizde enerji sıkıntısını ortaya çıkarmıştır Bunun sonucunda yeni enerji kaynakları aranmasının yanında elektrik enerjisinin daha verimli kullanılması gündeme gelmiştir Aydınlatma tüketicilerinin artması sonucu, enerji tasarrufu sağlayan lambaların üretimi ve kullanımı yaygınlaşmaya başlamıştır Ülkemizde büro, okul ve işyerlerinin aydınlatılmasında, çoğunlukla flüoresan lambalar kullanılmaktadır Flüoresan lambalar, civa buharlı deşarj lambaları olup, etkinlik faktörlerinin yüksek, işletme giderlerinin düşük, ömürlerinin uzun olması gibi özellikleri ile verimli ve kaliteli bir aydınlatma için vazgeçilmez ışık kaynağıdır Flüoresan lambalarda endüktif balast kaybının fazla olması nedeniyle, bu balastın yerine elektronik balastların kullanımı hızla yaygınlaşmaya başlamıştır
Balast, flüoresan lambaya gerilim uygulandığında ark olayı başlamadan önce tüpe uygulanması gereken gerilim değeri yüksek, çekilen akım ise düşüktür Tüp ateşlendikten sonra tüpten geçen akım şiddeti büyür, iletkenlik de eş zamanlı büyüdüğünde tüpün uçları arasındaki gerilim azalır Tüp negatif empedans karakteristiği göstermeye başlar Bu yüzden flüoresan lambaların beslenmesinde akım sınırlayıcı eleman olan balastlara gerek duyulur Genel olarak ideal bir flüoresan lamba balast, üç temel görevi yerine getirir Bunlar; elektron yayılımını sağlamak için flamanları ısıtmak, deşarjı başlatmak için gerekli olan başlama gerilimini sağlamak ve çalışma anında çalışma akımını doğru değerinde sınırlamaktır
Flüoresan Lambalar
Işınım elde etme biçimi ısıl ışıma olan flüoresan lambalarda, ışık üretimi iki aşamada ortaya çıkar Birinci aşama, alçak basınçlı civa buharı ortamından, lambanın iç yüzeyine flüoresan madde sürülerek elektrik akımı geçirilmesi ile gerçekleştirilen “elektrik deşarj” olayı ile ışınım oluşturulmasıdır Flüoresan lambaların verimi, temelde lamba gücü arttıkça artmaktadır Ancak, aynı güçteki lambalar ele alındığında, verim değişimi doğrudan doğruya flüorışıl tozun yapısına bağlı olmaktadır
Işık kaynaklarının enerji tasarruflu üretilmesi doğrultusunda yapılan çalışmalar sonucunda tüp şeklindeki flüoresan lambalarda da büyük gelişmeler gerçekleştirilmiştir 38 mm çaplı 20W, 40W, 65W’lık lambalar yerine, 26mm çaplı sırasıyla 18W, 36W ve 58W’lık flüoresan lambalar kullanıma sunulmuştur Lambaların çapları küçültülüp ışık akıları artırılmış, çok değişik renk sıcaklıklı ve renk ayırım özellikli lambalar üretilmeye başlanmıştır Küçük çaplı lambalar daha ekonomiktir
Kompakt Flüoresan Lambalar
Kompakt flüoresan lambalar konutlar ve ofisler için uygun olup, akkor lambaları kompakt flüoresan aydınlatmaya dönüştürmek kolaydır Akkor lamba kullanılan hemen hemen her yerde kompakt flüoresan lambalar kullanılabilir Örneğin 75W’lık akkor lamba yerine, 15W’lık bir kompakt flüoresan lamba kullanarak, aynı aydınlatma yüzde 80 daha az enerji tüketerek elde edilir
Ülkemizde, bu lambalar, pahalı olması nedeniyle gelişmiş ülkelere oranla yaygınlaşamamıştır Verimli lamba fiyatlarında oldukça fiyat farkı görülmektedir Fakat toplam maliyetleri göz önüne aldığımızda, kompakt flüoresan lambaların kullanım ömrü süresince maliyetinin daha az olduğunu görülmektedir İki faktör bunu doğrulamaktadır Bunlardan birincisi kullanım ömrünün akkor lambaya göre 8 kat uzun olması; ikincisi ise, akkor lambanın yüzde 20’si kadar enerji kullanmalarıdır
Endüktif Balast ve Starter
Balastlar, flüoresan tüpleri ve kompakt flüoresan lambalara ilk çalışma komutunu verir ve çalıştırırlar Flüoresan lambalar civa ve argon gazı ile doludurlar Balasttan güç alan lambanın ucundaki elektrotlar, gazı iyonize etmek için elektrik deşarjı meydana getirirler Civa atomları normal enerji seviyesine geri dönerken, ültraviyole fotonlar yayarlar Lambanın fosfor kaplaması fotonları, flüoresanları absorbe eder ve görünür ışık üretir
Manyetik veya elektromanyetik olarak da adlandırılan endüktif balastlarda, bir demir cevheri etrafında alüminyum veya bakır tel vardır Bakır tel balastlar, alüminyum olanlara göre yüzde 10 daha verimlidir Manyetik balastlar, AC standart frekansta (50Hz) çalışırlar Elektrik tüketicilerinin ekstra düşük kayıplı balastları kullanmaları tavsiye edilmektedir
Endüktif balastla çalışan bir devreye 220V’luk şebeke gerilimi uygulandığı anda lamba yanmaya başlamaz Tüpün tutuşma gerilimi 300V civarındadır Bu yüzden lambanın çalışabilmesi için ek bir elemana ihtiyaç duyulur Starter bu görevi yerine getiren otomatik bir anahtardır İçi argon veya neon gazı ile doldurulmuş cam bir balon içinde iki elektrotu bulunan silindir şeklinde bimetal şeritten oluşmuştur Starterin uçlarına şebeke gerilimi uygulandığı zaman birbirine yakın bulunan starter elektronları arasında ışıltılı bir deşarj başlar Bu sırada deşarj akımı artar ve elektronlar ısınıp birbirine değerler Starterin kısa devre olması ile birlikte devreden flüorsan lambanın flamanlarını kızgın hale getiren yüksek bir akım geçer Starter elektronlarının kapanması ile birlikte ark kesilir ve starterin elektrotları soğumaya başlar Soğuyan elektrotlar açılarak, ilk hallerine dönerler Starter devresinin açılması ile birlikte balastta endüklenen gerilimden dolayı lamba tutuşur Eğer lamba yanmaz ise lamba yanana kadar bu işlem tekrarlanır Deşarj bir kez başladıktan sora sönmez ve balast lamba gerilimini ve akımını belli bir seviyede tutar Lambanın çalışma akımı flamanlardan aktığı için, flamanlar devamlı olarak sıcak kalıp elektron yaymaya devam ederler Lambanın çalışma gerilimi starterin çalışma geriliminden daha küçük olduğundan starter açık devre olarak kalır
|