Lampu Fluorescent: Pengertian, Prinsip Kerja, Kelebihan, dan Kekurangan
Lampu fluorescent atau biasa disebut sebagai lampu pendar adalah lampu pelepasan gas uap merkuri bertekanan rendah yang menggunakan fluoresensi (fluorescence) untuk menghasilkan cahaya tampak.
Arus listrik dalam gas membangkitkan uap merkuri, yang menghasilkan sinar ultraviolet gelombang pendek yang kemudian menyebabkan lapisan fosfor di bagian dalam lampu menyala.
Lampu fluorescent termasuk jenis lampu yang banyak digunakan di dunia, tanpa terkecuali di Indonesia. Ini karena efisiensinya yang lebih baik dibandingkan dengan lampu pijar.
Selain itu, keunggulan lampu fluorescent daripada lampu pijar adalah cahaya khas yang dipancarkannya mencapai 50–100 lumen per watt. Ini sangat jauh efisien dibandingkan lampu pijar yang daya pancarnya mungkin hanya 16 lumen per watt.
Lampu fluorescent menghasilkan cahaya tidak menggunakan proses pemanasan terus-menerus dari filamen logam, itu sebabnya daya konsumsinya lebih sedikit listrik daripada lampu pijar, mungkin hanya seperempatnya atau bahkan kurang.
Namun, pada awalnya lampu fluorescent memerlukan hingga empat kali tegangan pengoperasian untuk menyalakannya, yaitu untuk mengionisasi gas.
Tegangan ekstra ini disuplai oleh alat yang disebut 'ballast', yang juga mempertahankan tegangan operasi yang lebih rendah setelah gas terionisasi.
Pada lampu fluorescent yang lebih tua, ballast terletak di dalam lampu, terpisah dari bohlam, dan menyebabkan dengungan yang terdengar begitu sering.
Akan tetapi, pada lampu fluorescent kompak atau compact fluorescent lamp (CFL) yang lebih baru, di mana tabung fluorescent dibentuk sedemikian rupa sehingga mirip dengan bola lampu pijar, ballast dimasukkan ke dalam wadah di dasar rakitan bohlam lampu yang terbuat dari komponen elektronik untuk mengurangi atau menghilangkan suara mendengung.
Dimasukkannya ballast di masing-masing bohlam meningkatkan biaya bohlam, tetapi biaya keseluruhan untuk konsumen masih lebih rendah karena konsumsi energi yang berkurang dan masa pakai CFL yang lebih lama.
Prinsip Kerja Lampu Fluorescent
Lampu fluorescent menghasilkan cahaya dari tumbukan (collisions) dalam gas panas (plasma) dari elektron bebas yang dipercepat dengan atom (biasanya merkuri), di mana elektron dinaikkan ke tingkat energi yang lebih tinggi dan kemudian jatuh kembali sambil memancarkan pada dua garis emisi UV (254 nm dan 185 nm).
Radiasi UV yang tercipta kemudian diubah menjadi cahaya tampak oleh eksitasi UV dari lapisan fluorescent pada selubung kaca lampu. Komposisi kimia dari lapisan ini dipilih untuk memancarkan spektrum yang diinginkan.
Baca Juga: Lampu Halogen: Prinsip Kerja, Kelebihan, dan Kekurangan
Kelebihan Lampu Fluorescent
1. Lebih hemat energi dibandingkan lampu pijar
Jika dibandingkan dengan lampu pijar, lampu fluorescent dapat menghasilkan jumlah cahaya atau lumen yang sama dengan menggunakan input energi yang lebih sedikit.
Lampu fluorescent tersedia pada tingkat perumahan dan komersial, termasuk lampu fluorescent kompak atau lampu CFL, di mana dapat menghasilkan 50 hingga 100 lumen per watt. Sementara itu, lampu pijar biasa hanya menghasilkan 16 lumen per watt.
2. Lebih sedikit emisi panas
Lampu pijar menghasilkan terlalu banyak panas berlebih karena mengkonsumsi terlalu banyak input energi. Oleh karena itu, keuntungan lain dari lampu fluorescent adalah lebih sedikit emisi panas karena konsumsi energinya yang efisien.
Lampu fluorescent seperti CFL mengubah input energi 22 persen menjadi cahaya tampak, sementara lampu pijar hanya menggunakan input energi 5 persen untuk menghasilkan cahaya tampak dan 95 persen sisanya diubah menjadi panas.
3. Umur operasional yang lebih lama
Keuntungan lain dari lampu fluorescent adalah masa pakainya. Lampu fluorescent biasa akan bertahan 10 hingga 20 kali lebih lama daripada lampu pijar.
Secara khusus, lampu fluorescent memiliki umur operasional 6.000 hingga 15.000 jam, sedangkan lampu pijar hanya memiliki 1.000 jam.
4. Difusi dan distribusi cahaya yang lebih baik
Lampu fluorescent adalah sumber cahaya yang lebih besar daripada lampu pijar.
Selain itu, lampu fluorescent dapat dengan mudah menyebarkan cahaya yang menghasilkan distribusi pencahayaan yang lebih baik di area tertentu.
Sebaliknya, lampu pijar adalah sumber cahaya yang lebih kecil, dan menghasilkan cahaya yang tidak menyebar seperti yang terlihat dari silau dan iluminasi yang tidak merata.
Kekurangan Lampu Fluorescent
1. Lebih mahal daripada lampu pijar
Lampu fluorescent relatif lebih mahal daripada lampu pijar karena pembuatannya lebih rumit. Namun, mengingat efisiensi energi dan masa pakainya, secara umum lampu fluorescent bisa dibilang lebih ekonomis.
2. Masalah peredupan
Lampu fluorescent tidak dapat disambungkan ke saklar peredup yang dibuat untuk lampu pijar. Ini karena perbedaan konstruksi dan operasional antara kedua jenis lampu listrik ini.
Ballast peredupan khusus dan saklar peredup khusus diperlukan untuk membuat lampu fluorescent dapat diredupkan.
3. Masalah kesehatan dan lingkungan
Kelemahan atau kekurangan penting dari lampu fluorescent adalah masalah kerentanan terhadap kebocoran bahan kimia yang dapat mencemari lingkungan dan memengaruhi kesehatan organisme yang terpapar, termasuk manusia.
Bohlam lampu fluorescent yang pecah dapat menyebabkan kebocoran sejumlah kecil merkuri.
Selain bahaya bahan kimia, lampu fluorescent dengan ballast magnetik biasanya berkedip, kedipan ini ditambah dengan emisi UV yang mungkin bermasalah bagi individu yang sensitif terhadap cahaya, terutama mereka yang menderita autisme, epilepsi, sakit kepala kronis, lupus, dan vertigo.
4. Kerentanan terhadap degradasi
Beberapa faktor dapat menyebabkan inefisiensi dan keausan tabung dan bohlam lampu fluorescent. Keterbatasan yang cukup besar melibatkan frekuensi switching.
Lampu yang sering dinyalakan dan dimatikan dapat dengan cepat mengurangi masa pakai karena erosi permukaan katoda yang memancarkan elektron.
Temperatur pengoperasian adalah batasan lain dari lampu fluorescent. Suhu di bawah titik beku dapat membuat lampu ini tidak dapat dioperasikan.
Selain itu, karena lampu fluorescent memancarkan lebih sedikit panas daripada lampu pijar, maka tidak dapat mencairkan salju dan es.
5. Bukan alternatif yang lebih baik dibandingkan dengan lampu LED
Lampu LED lebih efisien dibandingkan lampu fluorescent. Meskipun kedua jenis lampu listrik ini lebih hemat energi dan memiliki masa pakai lebih lama daripada lampu pijar, tetapi lampu LED memiliki keunggulan ini ke tingkat yang lebih tinggi.
Misalnya, jenis bohlam LED tertentu mungkin memerlukan 9 watt untuk menghasilkan 900 lumen, sedangkan CFL mungkin memerlukan 15 watt untuk menghasilkan 600 lumen.
Lampu LED juga memiliki umur pengoperasian 30.000 hingga 50.000 jam.
Kesimpulan Kelebihan dan Kekurangan Lampu Fluorescent
Jika dibandingkan dengan lampu pijar, lampu fluorescent memiliki kelebihan dan manfaat yang mencolok, utamanya dalam hal efisiensi energi dan masa pakai yang lebih lama, yang selanjutnya diterjemahkan menjadi efisiensi biaya.
Singkatnya adalah lebih hemat untuk membeli dan menggunakan lampu fluorescent daripada lampu pijar.
Namun, kekurangan dan keterbatasan lampu fluorescent menjadi lebih terlihat jika dibandingkan dengan lampu LED.
