بررسی انواع مدل های لامپ در سیستم روشنایی و نورپردازی
برای توضیح کلی انواع لامپ می‌توان گفت ، لامپ قطعه‌ای است که انرژی الکتریسیته را به انرژی تبدیل می نماید در اینجا به بررسی بعضی از انواع لامپ ها که معروفیت زیادی دارند می پردازیم :
– لامپ های التهابی یا رشته ای
– لامپ های فلورسنت یا مهتابی
– لامپ های ال ای دی
الف – لامپ های رشته ای
یک مورد از انواع لامپ ها که در گذشته بیشتر در انواع مدل های لوستر به کار برده می شد ، یک منبع نور مصنوعی می‌باشند که نور سفید و درخشانی را از خود صادر می نماید . طرز کار لامپ های رشته ای به این صورت است که با اتصال جریان الکتریسیته به این لامپ جریان از طریق دو عدد مفتول رسانا به یک رشته رسانه های دیگر از جنس فلز تنگستن انتقال می یابد .
تنگستن مقاومت الکتریکی نسبتاً زیادی دارد و به همین دلیل با عبور جریان برق از آن به شدت ملتهب و داغ می شود و این حرارت زیاد باعث قرمز شدن تنگستن و درنتیجه ساطع شدن نور از آن می شود هر ماده هنگامی که در معرض حرارت زیاد قرار بگیرد اکسیده شده و می سوزد لذا برای جلوگیری از اکسیده شدن تنگستن در حرارت بالا باید آن را دور از اکسیژن نگه داشت . به عبارتی دیگر باید از رسیدن اکسیژن به تنگستن در این حالت جلوگیری کرد ، برای این منظور در این مدل از انواع لامپ ها از یک حباب شیشه ای دربسته استفاده می کنند و اکسیژن داخل حباب را خالی نموده و به جای اکسیژن ؛ آن را از یک گاز غیر قابل اشتعال پر می کنند .
همانطور که گفته شد لامپهای التهابی بر اساس تولید حرارت ایجاد نور می نمایند و همین عامل باعث شده است که استفاده از این لامپ ها پایین باشد زیرا وظیفه اصلی لامپ ایجاد نور و روشنایی ولی این نمونه مقدار زیادی حرارت تولید می‌کند و این حرارت به عنوان یک عنصر نامطلوب در مورد لامپ تلقی می شود . اما از طرف دیگر این لامپ ها ضرر و زیانی برای محیط زیست ندارند و با طبیعت سازگار هستند که از محاسن این گونه لامپ ها می باشد .
در گذشته لامپهای رشته ای کاربرد بسیار زیادی داشت و در عرصه های مختلف از آنها استفاده می شد . همچون مصارف صنعتی و خانگی در اتومبیل ها ، در معابر و غیره .
این لامپها با ولتاژهای مختلف ( ۱٫۵ و ۳ و ۹ و ۱۲ و ۲۴ و۱۱۰ و۲۲۰ ولت و… ) و و در توان های گوناگون ( ۳ و ۱۵ و ۲۵ و۴۰ و ۶۰ و ۷۰ و ۱۰۰ و ۲۰۰ و ۳۰۰ و ۵۰۰ و ۱۰۰۰ وات و … ) ساخته می شدند ولی امروزه با توجه به پیشرفت های موثر در زمینه روشنایی و با پیدایش لامپ هایی با توان مصرفی پایین و نور بسیار زیاد و طبیعی رفته رفته خود را در بازار مصرف کنندگان از دست داده است ولی با این حال با توجه به قیمت مناسب و سهولت در نصب هنوز هم لامپ های رشته ای در دنیا طرفدارانی دارد که با توجه به محل مورد استفاده ترجیح می دهند از لامپهای رشته‌ای به استفاده کنند .
لامپ های رشته ای یا التهابی از انواع لامپ ها ، اقسام گوناگونی دارد که از آن بین می‌توان به لامپهای رشته‌ای معمولی ، لامپ های رشته ای منعکس کننده و لامپ های هالوژن اشاره کرد .
ب – لامپهای فلورسنت
نمونه دیگر از انواع لامپ ها که در روشنایی کاربرد بسیاری دارند ، لامپ های فلورسنت هستند ، که به واسطه نور مطلوب و مصرف انرژی و طرفداران زیادی دارد .
این لامپ ها که سالیان درازی ست برای تأمین نور مکان های مختلف همچون کارگاه ها و کارخانه ها ، منازل مسکونی و اداره جات استفاده می شوند با نام تجاری لامپهای مهتابی شناخته می شوند و با پیشرفت علم و تکنولوژی و تغییر در ظاهر این لامپ ها و تنوع چشمگیری در توان آنها امروزه بیشتر با نام لامپ های کم مصرف شناخته می شوند .
لامپهای فلورسنت از یک لوله شیشه ای که ابتدا و انتهای آن پلمپ شده است تشکیل می شوند . داخل این لوله مقدار کمی گاز آرگون وجود دارد که در فشار بسیار کمی نگه داشته می شود و جداره داخلی لوله نیز با پوشش نازکی از پودر فسفر پوشانده شده است . در ابتدا و انتهای لوله ، دو الکترود قرار دارد که هرکدام از طریق دو مفتول رسانا به مدار الکتریکی متصل شده است و مجموعه مدار الکتریکی منبع جریان متناوب وصل می باشد . مدار الکتریکی لامپ های فلورسنت تشکیل شده است از یک چک و یک عدد استارتر راه انداز ؛ که چک تمام مدت روشن بودن لامپ در مدار باقی می ماند ولی استارتر بعد از روشن شدن لامپ از مدار خارج می شود .
وقتی شما کلید لامپ را وصل میکنید در حقیقت جریان الکتریسیته را به مدار الکتریکی انتقال می دهید . ولتاژ برق شهر۲۲۰ ولت می باشد و با اینکه ولتاژ نسبتاً بالایی است ولی برای روشن کردن لامپ فلورسنت کافی نیست و برای استارت کردن اولیه لامپ فلورسنت ولتاژ بسیار بالاتری نیاز است تا الکترود بتواند گاز داخل لوله را گرم کند . برای این منظور از چک استفاده می شود چک یا همان بوبین با کمک استارتر ولتاژ مورد نیاز الکترود را تامین می نماید . این ولتاژ قابل توجه باعث حرکت الکترون های گاز از یک طرف به طرف دیگر لوله می شود و انرژی حاصل از برخورد الکترون ها به اتم های آرگون مقداری از جیوه را به حال از حالت مایع به حالت گاز تغییر می دهد الکترونهای گاز جیوه باعث تحریک اتم ها می شوند . الکترون ها به مدارهای در لامپ پرتاب می‌شوند که در بازگشت به جای اصلی خود باعث ساطع شدن فوتورهای نوری می شوند .
اتم ها بیشترین فوتون های خود را در محدوده نوری فرابنفش آزاد می کنند . نوری نامرئی است و برای چشم ما قابل رویت نمی باشد ماده ای که اینجا به کار ما می‌آید همان پودر است نور فرابنفش بر اثر برخورد به پودر فسفر به نوری درخشان و قابل رویت برای چشم ما تبدیل می گردد .
یکی از مهمترین مزیت های لامپ های فلورسنت نسبت به لامپ های رشته ای همین است لامپ های رشته ای قسمت زیادی از نور را به صورت اشعه فرابنفش به هدر می دهند ولی لامپ های فلورسنت بیشترین استفاده را از تمام نور انجام می دهد و تقریباً تمام انرژی را به نور مرئی تبدیل می کند . البته لامپهای فلورسنت هم قسمتی از انرژی رو به صورت حرارت هدر می دهند ولی در مقایسه با لامپ های رشته ای فیلم مقدار بسیار ناچیز است و همین عامل باعث بازدهی بالای لامپ فلورسنت یا مهتابی شده است .
امروزه با وجود پیشرفت علم و ورود لامپ های ال ای دی با مصرف بسیار کمتر به بازار ولی لامپ های فلورسنت کم مصرف علت نور مطلوب و عمر زیاد همچنان قسمت عظیمی از بازار روشنایی را به خود اختصاص داده اند و شاید تنها عیبی که برای لامپ های فلورسنت یا کم مصرف بتوان بیان کرد زیان این لامپ ها برای محیط زیست است زیرا این لامپها به خاطر دارا بودن مقداری قابل توجه از پودر فسفر که ماده ای سمی است هم برای انسان هم برای حیوانات و هم برای محیط زیست بسیار خطرناک می باشد تا جایی که دانشمندان این لامپ ها را سرطان زا می‌دانند و توصیه اکید دارند حتی الامکان از استفاده این لامپ ها پرهیز شود با این وجود به خاطر مزیت هایی که نسبت به دیگر لامپ ها دارد این لامپ همچنان طرفداران زیادی دارد .
ج – لامپهای ال ای دی
نوع دیگر از انواع لامپ ها که برای روشنایی منازل کارگاه‌ها مراکز تجاری کارخانه‌ها و معابر و غیره مورد استفاده قرار می گیرد لامپهای ال ای دی هستند . لامپ ال ای دی چند دهه است که به بازار معرفی شده است ولی استفاده اولیه آنها در زمینه تجهیزات الکترونیکی بوده است لوازم مولتی‌مدیا به کار می‌رفت ولی کم‌کم به علت مصرف بسیار پایین آنها راه خود را به عرصه روشنایی بازکردند
لامپ های ال ای دی نوعی از انواع لامپ های جامد هستند که از دیود نورانی برای روشنایی استفاده می کنند اولین لامپ های ال ای دی ساخته شد معمولاً به رنگ قرمز بودند ولی کم کم با تکامل یافتن چرخه تولید امروزه می توان ال ای دی ها را در انواع رنگ ها یافت بنا بر بررسی های انجام شده در مورد طول عمر و بازده لامپ های ال ای دی تمامی مقالات معتبر به این نتیجه رسیدند که ال ای دی طول عمر بسیار بالایی نسبت به بقیه لامپها دارند علاوه بر این بازده بسیار بالایی دارند .
با ظهور لامپهای ال ای دی تحول عظیمی در عرصه روشنایی و تزئینات نوری ایجاد گردید چرا که این لامپ ها علاوه بر مزیت طول عمر و بازده خوب دارای تنوع و قابلیت فرم دهی بسیار بالایی دارند که این خصوصیت باعث شده است بتوان لامپهای ال ای دی را در زمینه های مختلف استفاده کرد فرض مثال لوستر هایی که با استفاده از لامپ های ال ای دی ساخته می شوند دارای تنوع بسیار زیادی هستند چون لامپهای ال ای دی دارای ضخامت بسیار ناچیز و طول و عرض کمی هستند و این قابلیت این امکان را به تولید کنندگان می دهد که بدون هیچ محدودیتی بدنه و فرم لوستر و چراغ ها را با سلیقه خود طراحی نمایند و پس از طراحی بدنه با استقلال کامل نسبت به تعبیه لامپ ها جهت روشنایی اقدام نمایند امروزه لامپ های ال ای دی در جای خود را در کلیه تاسیسات روشنایی باز کرده است .
لامپ های ال ای دی از ابتدا به صورت یک حباب شیشه ای کوچک ساخته می شدند که توان پایینی داشتند ولی با ورود تکنولوژی به عرصه صنعت ال ای دی ها نیز همانند سایر ساخته های دست بشر دستخوش تغییرات بسیار زیادی قرار گرفتند بعد از چند سال که ال ای دی های معمولی فقط در الکترونیک کاربرد داشتند کم کم جای خود را در دیگر عرصه ها نیز باز کردند بعد از ال ای دی های معمولی ال ای دی های پاور وارد بازار شد که هم از لحاظ نور و هم از لحاظ توان قدرتمند تر از لامپ های ال ای دی معمولی بودند لامپ های ال ای دی پاور از لحاظ شکل ظاهری همانند ال ای دی های معمولی هستند با این تفاوت که اندازه و ابعاد آن ها کمی بزرگتر می باشد بعد از پاور ها اس ام دی ها وارد بازار شده اند . این لامپ نسبت به نام های قبلی بسیار متفاوت تر بود زیرا به جای حباب گرد از یک صفحه مربعی شکل با ضخامت ناچیز به عنوان منبع نور استفاده شده است .
بازده این لامپ نسبت به لامپ های قبلی نیز زیادتر بوده و در عین حال به خاطر اندازه و ابعاد کوچک در تولیدات مختلف قابل استفاده می باشد بعد از لامپ های اس ام دی لامپ های سی اوبی وارد بازار شد این لامپ ها همان مزیت لامپ های اس ام دی را دارا هستند با این تفاوت که لامپ های اس ام دی دارای گستردگی نور هستند ولی لامپ های سی او بی دارای پرتاب نور هستند و همین عامل باعث شده است که این لامپ ها بیشتر در پروژکتور ها و چراغ های روشنایی که نیاز به پرتاب نور با عمق زیاد دارند استفاده شود نوع دیگر از لامپ های ال ای دی که اخیرا وارد بازار شده است لامپهای فیلامنتی می باشد چه از لحاظ ظاهری شبیه لامپهای رشته ای می باشند ولی کارکرد متفاوتی دارند و مصرف آن ها همانند لامپ های ال ای دی بسیار پایین است .
چند نمونه از کاربرد های لامپ ال ای دی در روشنایی :
لامپ های روشنایی حبابی که از توان های بسیار پایین تا توان های بالا در حال ساخته شدن هستند این لامپ ها که بیشترین مورد مصرف آنها در منازل می باشد معمولا در توان های ۱ وات و ۳ وات و ۵ وات و ۶ وات و ۷ وات و ۸ وات و ۹ وات و ۱۰ وات و ۱۱ وات و ۱۲ وات و ۱۳ وات و ۱۵ وات و ۱۸ وات و ۲۰ وات و و ۲۴ وات و ۲۶ وات و ۴۰ وات و ۵۰ وات و ۶۰ وات و ۷۰ وات و ۸۰ وات و ۱۰۰ وات و ۲۰۰ وات و در طرح های کروی و استوانه ای ساخته می شوند
پروژکتورهای ال ای دی آنها نیز مانند لامپهای ال ای دی از توان های بسیار پایین ۱ وات تا توان های بالای ۵۰۰ وات ساخته می شود که در مکانیزم آنها بسته به عمق نور و گستردگی نور مورد نیاز ازلامپهای پاور یا اس ام دی یا سی او بی استفاده می شود
یکی دیگر از موارد مصرف لامپ های ال ای دی در تابلو های روان می باشد بسته به نیاز مشتری از ال ای دی ها و ماژول های تک رنگ یا یا رنگی آر جی بی استفاده می شود .
لامپ های ال ای دی امروزه بخش بزرگی از مصرف ما را به خود اختصاص داده است که به بعضی از موارد در اینجا اشاره شد از مزیت های لامپ های ال ای دی می توان به مصرف پایین نور ملایم و بی ضرر برای محیط زیست اشاره کرد همچنین لامپ های ال ای دی به ضربه مقاوم هستند و برخلاف حباب های لامپ های شیشه ای با هر ضربه کوچکی شکستن می شود .
لامپ های ال ای دی که در کشور ما تولید و یا به کشور وارد می شوند دارای عیب بزرگی هستند و آن عمر بسیار کم این لامپ ها می باشد علیرغم اینکه از لحاظ تئوری لامپ های ال ای دی باید عمری حدود بیست هزار ساعت داشته باشند و این مقدار ساعت کارکرد حدوداً دو برابر کارکرد لامپ های کم مصرف است ولی متاسفانه لامپ های ال ای دی در دسترس ما عمری بسیار کوتاه تر نسبت به لامپ های کم مصرف دارند دلیل این امر هم قطعات نامرغوب چینی و سود گرا بودن شرکت ها و تلاش برای کم کردن قیمت اولیه قطعات وارداتی در جهت بالا بردن قدرت رقابت در بازار می باشد و با وجودی که لامپ ال ای دی با مصرف انرژی کم و بدون زیاد برای محیط زیست باید جایگاه خود را بیش از پیش در بین مصرف کنندگان باز کند ولی به خاطر هزینه های مازاد ای که بر روی دست مصرف کننده ها می گذارد در صورتی که مسئولان و متولیان مرتبط با این سیستم راهکاری پیدا نکنند متاسفانه شاهد خواهیم بود که به زودی لامپ های ال ای دی جایگاه خود را در بین مردم از دست بدهد و مصرف کنندگان مجدداً به سمت لامپهای کم مصرف قبلی گرایش پیدا کنند .
