Elektriskt ljus
elektriskt ljus, ljus alstrat på elektrisk väg.
Tärnö ledfyr. Foto Jonas Lindström
Kraftverk
Elektriciteten alstras i någon form av kraftverk där energi omvandlas från någon annan form.
Fysik
Från fall till fall används någon av följande fysikaliska principer:
- gasurladdning (bågljus, kvicksilverlampa, natriumlampa, lysrör, xenonrör),
- uppvärmning av glödtråd (glödlampa, halogenlampa),
- kvantmekaniskt genom halvledarövergång (lysdiod) eller
- ändring i atomära excitationstillstånd (laser).
Bågljus
1858 gjordes i England på fyren South Foreland de första försöken med elljus (bågljus) i världen.
- Kraften alstrades lokalt på fyrplatsen genom ångmaskin och generator.
1862 gjordes i fyren Dungeness i England en permanent installation av bågljus, den första fyren i världen.
1880 fanns efter 20 års experimenterande ännu bara ett fåtal fyrar med bågljus: 3 i England och 2 i Frankrike.
1889 försågs Hanstholm med bågljus och var den första fyr i Danmark med elektriskt ljus (bågljus).
- Hanstholm var till och med en tid världens mest ljusstarka fyr.
1889 infördes kommunal elektrisk utomhusbelysning i Marstrand, som första stad i Sverige, med bågljus på Hamngatan.
1897 försågs Ryvingen med bågljus och var den första fyr i Norge med elektriskt ljus. (Inga fler fyrar med bågljus i Norge).
1902 tändes nya fyren på tyska Kap Arkona. Fyrljuset bestod av bågljus
Glödlampa
1879 uppfanns glödlampan av Thomas Alva Edison.
- I utvecklat skick kom glödlampan att visa sig vara överlägsen bågljuset.
El i samhället
1876 blev Näs sågverk i Dalarna och Marma sågverk i Hälsingland de första arbetsplatserna i Sverige med elektriskt ljus.
1882 gjordes den första "långa" överföringen med elkraft. Från ett vattenfall vid Miesbach i Bayern överfördes elkraft den 57 km långa sträckan till en maskinutställning i München. Strömmen leddes i en för ändamålet hyrd telegrafledning! Överföringsförlusterna av de ursprungliga 1,5 hästkrafterna var cirka 70%.
1883 bildades Elektriska Aktiebolaget i Stockholm för att exploatera trefassystemet uppfunnet 1881 av ingenjör Jonas Wennström (1855-1893) från Hällefors.
- Bolaget gick 1890 upp i Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget - ASEA.
1884 uppfördes Sverige första elverk för offentlig ström.
- Edvard Bildt, som var ingenjör vid SJ, hade startat det i en källarlokal på Kyrkogatan 44 i Göteborg.
- Det var svårt att få till en större kundkrets. Det var vid denna tid få som då ägde elektrisk utrustning.
1891 gjordes en överföring av elkraft motsvarande 100 hästkrafter den avsevärda sträckan 175 km med endast 15% förlust.
- Från turbiner som gav 50 V transformerades nu spänningen upp till 30 000 V innan den överfördes. Detta demonstrerades vid en stor industriutställning i Frankfurt.
- Charles Eugen Lancelot Brown hade utvecklat den oljekylda transformatorn.
- Denne Brown bildade samma år tillsammans med Walter Boveri det schweiziska Brown, Boveri et Compagnie.
- 1987 gick Brown Boveri ihop med ASEA och bildade ABB.
1902 invigdes den elektriska spårvägen i Göteborg.
1910 började Olidans kraftstation i Trollhättan att leverera elkraft. Samma år började Vattenfall arbetet med Porjus kraftstation.
1921 inleddes en allmän elektrifiering av gatubelysningen i Göteborg.
- 1926 den 22 november, släcktes den sista gaslyktan i staden. Som mest fanns 1920 där nära 4000 gaslyktor. Se gasljus.
Elektrifiering av fyrplatser
1908 uppsattes i Sverige i Oxelösund två hamnfyrar med elektriskt ljus, fast sken, de första fyrarna i Sverige med elektriskt ljus (glödlampa).
1923 elektrifierades hamnfyrarna i Trelleborg och Helsingborg.
- Den i Helsingborg var den första större fyr i Sverige som fick elektriskt ljus, en glödlampa på 1000 Watt.
Det skulle emellertid dröja innan de svenska fyrarna och fyrplatserna skulle få elektriskt ljus.
- Under det första årtiondet av 1900-talet blev det i stället vanligt med Lux-ljus i fyrarna.
- Under 1920-talet slog dalén-ljus igenom.
- Med dalén-ljus kunde fyrarna vara obemannade till skillnad från de med Lux-ljus.
När fyrarna elektrifierades, dvs fotogen- eller gasljus byttes till elektriskt ljus, togs strömmen från det allmänna elnätet i de fall då så var möjligt och ekonomiskt fördelaktigt,
- i annat fall försågs fyren med ett eget kraftverk.
- Senare användes dieseldrift, vilket även användes för reservkraft.
Förnyelsebar energi
På 1980-talet blev tekniken för tillverkning av solpanel, vindgeneratorer resp. laddningsbara batterier så långt utvecklad att dessa blev tekniskt och ekonomiskt rimliga alternativ.
- Solfångare och vindgeneratorer i kombination med batterier började då att användas för alstring av fyrljus.
För fyrändamål monteras solpanelerna vanligen vertikalt. Visserligen är detta inte den optimala vinkeln för solljusets infångande, utan skälet är att hålla panelernas yta så fri som möjligt från fågelspillning och annan smuts.
- Avvikelsen från optimal vinkel kompenseras med en större storlek på solpanelen.
På våra nordliga breddgrader utgör vintrarna ett speciellt problem eftersom det då är näst intill omöjligt att utvinna solenergi under tre till fyra månader.
- Batteriernas kapacitet i kombination med effektuttaget blir då den kritiska faktorn.
- Under sommaren måste batterierna laddas med så mycket energi att den räcker över vintern.
- En vindgenerator kan komplettera solpanelen. I synnerhet i nordliga vatten kan detta vara värdefullt.
För att hushålla med energin används halogenlampa vilka har ett högre ljusutbyte än en vanlig glödlampa.
- Dock nödgas man att ge fyrljuset lägre ljusstyrka och kortare lysvidd än tidigare.
Som optik för en halogenlampa används vid nyinstallation och vissa ombyggnader akryllins i plast.
- Kombinerat med elklipp, dvs en elektronisk programmerad strömbrytare för att ge fyrljuset dess karaktär, kan en sådan installation göras förhållandevis enkel och till en rimlig kostnad.
- Elektroniken i en modern elklipp ger glödtråden mjukstart, vilket avsevärt förlänger livslängden hos glödlampan.
Nya generationen
Den nya generationen fyrbelysning bygger på automatik och självförsörjning av energi från sol och vind, mellanlagrad i batterier, har låga underhållskostnader.
- Tidigare behövdes ett servicebesök kanske en gång i månaden. Numera räcker det med en gång per år.
- Siktet är dock inställt på alltmera sällan, nuvarande mål för Sjöfartsverket är vart tredje år.
- Utvecklingen av lysdioden (LED) har nu kommit så långt att den inte bara finns i de för fyrljus intressanta färgerna rött och grönt utan även i vitt.
- Lysdioden har också utvecklats till en ljusstyrka som gör den intressant att användas för ledfyrar och lysbojar.
Jfr bågljus, elklipp, halogenlampa, laser, lysdiod, solpanel, vindgenerator, sealed-beam, akryllins, ASEA, Vattenfall, teknik.