형광등의 점·소등 분기점은 15초

형광등의 점․소등 분기점은 15초

 요즈음 기름, 식량, 비료 등 모든 물가가 많이 상승하다 보니 에너지 절약에 대하여 관심이 많은 것 같다.

 형광등의 점․소등시간을 이해하기 위해서 형광등의 원리를 알아볼 필요가 있다.

 형광등은 방전관의 일종으로 방전에 필요한 열전자를 방출하기 위하여 초기에 높은 전압이 필요하다.

 방전 후 형광등에 인가된 전압은 램프전류가 커지면 반대로 감소하는 부성 저항특성을 갖고 있다.

 따라서 부성 저항 특성으로 인해 점등이 불안정해지거나 그 자체로 램프가 파손될 수도 있다.

 즉, 안정기는 초기점등에 필요한 고전압을 공급하여 램프를 점등시키고, 점등 후에는 램프의 전류를 제어하여 일정한 밝기를 유지시켜주는 역할을 한다.

 (*주1) 초기 고전압을 공급하기 위해서 점등 시에는 같은 시간의 사용전력보다 2～3배정도의 전력을 더 소비하게 된다.(시간은 1～5초정도)

 예전에 사용되던 안정기는 자기식이라 전력소비가 많았으나 요즘 나오는 전자식 안정기의 경우 반도체 부품과 수동전자 부품으로 구성된 전자회로를 사용하기 때문에 전력소비가 그리 크지는 않다.

 교류 50㎐/60㎐의 전원을 주파수 변환회로를 이용하여 고주파(20㎑～100㎑)로 변환 후 램프전원으로 사용, 램프를 점등시키게 된다.

 따라서 전자식 안정기는 자기식 안정기와 비교하여 발광효율이 약 15%정도 향상되며, 반도체 소자를 사용하므로 초크코일에서의 자체 발열로 인한 손실을 약 25%정도 줄일 수 있으므로 사실상 자기식 안정기에 비해 35%이상 절전효과를 얻을 수 있다.

 잦은 형광등의 점등은 형광등과 안정기의 수명을 줄이는 요인이 되지만, 바로 소등했다가 점등하는 경우가 아니라면 자리를 비울 경우 소등을 하는 것이 소비전력을 줄일 수 있다.

 결론적으로 형광등에서 소등 후 다시 점등 하는 것과 계속 점등 하는 것에 대한 시간의 손익분기점은 15초 정도 된다.

계산근거

▶ 40w 2등용형광등 1 셋트를 15초간 점등시 소비전력은?

◇ 96w(40w 2등용 형광등의 1시간동안 소비전력) ×15초/3600초 =0.4wh

▶소등후 다시 점등시 소비전력은?

◇ (*주1)에서 보는바와 같이 점등 시에는 사용 시보다 약3배의 전력을 5초 동안만 더 소모하게 된다.

 결론적으로 소등 후  1회 점등 시 소비전력은 15초 동안 점등한 것과 같으므로 손익분기점은 15초로 판단된다.

 따라서 자리를 비우는 즉시 소등하는 것이 에너지 절약이라고 할 수 있다.

자료제공 : 강희수(한국에너지관리공단 기술부장)

자료문의 : 농촌진흥청 국립식량과학원 작물환경과

              농업연구관 김충국(031-290-6774)