لامپ چیست؟ و آشنایی با انواع لامپ
در دنیای امروز تصور زندگی بدون حضور لامپ ها برای ما تقریبا غیرممکن و بسیار ناراحت کننده است.
هر نوع لامپی با توجه به ساختار درونی اش، یک روش برای تولید نور در پیش گرفته است که می خواهیم در این مقاله با لامپ و انواع لامپ آشنا شویم. پس در ادامه همراه یاب چی باشید.
لامپ چیست؟
لامپ یکی از چشمه های نور مصنوعی است که با توجه به ساختار داخلی اش، انرژی الکتریکی را به نور یا همان روشنایی تبدیل می کند.
منابع روشنایی مصنوعی
کار در مکان هایی با عمق زیاد یا در ساعات شب امکان استفاده از روشنایی خورشید را محدود و گاه غیرممکن می کند. استفاده از منابع روشنایی مصنوعی الکتریکی با روش های فنی و رعایت اصول طراحی می تواند شرایط مناسبی را برای کار و زندگی فراهم کند. منابع الکتریکی در حال حاضر تنوع زیادی دارند که طراح را برای تأمین بهترین کمیت و کیفیت ممکن روشنایی حمایت می کنند. لامپ ها به عنوان منابع روشنایی مصنوعی به حساب می آیند.
در مباحث روشنایی استفاده مناسب و به جا از منابع با در نظر گرفتن صرفه جویی در انرژی، تأمین راحتی استفاده کنندگان، حفظ اصول زیست محیطی، رعایت جنبه های ایمنی، ارگونومی و بهداشتی برای رسیدن به سیستم روشنایی مطلوب از وظایف منابع روشنایی مصنوعی است. در ابتدا لازم است بیان کرد که استفاده از واژه چراغ، به معنی یک واحد منبع تأمین روشنایی است که شامل لامپ یا لامپ ها نیز می شود و نباید با لامپ اشتباه شود.
چراغ شامل قاب، سرپیچ، لامپ و در صورت نیاز، خازن و برخی اجزای دیگر است و قاب چراغ یا کاسه چراغ ضمن حفظ لامپ، وظیفۀ مهم محدود کردن میدان تابش آن را نیز دارد. بنابراین شکل و خصوصیات چراغ و لامپ به طور توأم می تواند به عنوان یک واحد روشنایی مورد توجه قرار گیرد.
ینج مشخصه مهم در انواع لامپ ها
پنج مورد از مهمترین خصوصیاتی که برای انتخاب و استفاده از لامپ ها و چراغ ها مد نظر قرار می گیرد:
- توان نوری
- ضریب بهرۀ نوری
- عمر لامپ
- درخشندگی لامپ
- رنگ دهی لامپ
توان نوری یا شار نوری لامپ، تابع توان الکتریکی و ضریب بهرۀ نوری آن است. استفاده از انواع لامپ با توان نوری مختلف، تابع ارتفاع نصب آنها و مساحت محدوده ای است که باید توسط آنها تأمین روشنایی شود.
لامپ های با توان نوری پایین برای اماکن کوچک و ارتفاع کوتاه استفاده می شوند. به طور مثال، از لامپ های فلورسنت برای ارتفاع نصب بیش از ۶ متر نمی توان استفاده کرد، زیرا در بالاتر از آن ارتفاع شار نوری رسیده روی سطح برای تأمین حداقل شدت روشنایی مورد نیاز برای فعالیت های معمول کفایت ندارد.
انواع لامپ های رایج
در این بخش، چند نوع لامپ را معرفی می‌کنیم که استفاده از آنها رایج‌تر است.
لامپ رشته‌ای
«لامپهای رشته‌ای» (Incandescent Bulbs) همان لامپهای معمولی و سنتی هستند. در یک لامپ رشته‌ای، رشته‌ای از تنگستن وجود دارد و هنگامی که جریان از آن عبور می‌کند باعث درخشش آن میشود و لامپ را اصطلاحاً روشن می‌کند. رشته تنگستن توسط خلأ یا گاز نیتروژن احاطه شده است. این لامپ‌ها در اندازه‌ها و اشکال مختلف در دسترس هستند. در لامپهای رشته‌ای، جریان ناگهانی باعث گرم شدن و سوختن رشته میشود. این لامپ‌ها تنها ۷۰۰ تا ۱۰۰۰ ساعت کار می‌کنند و اتلاف انرژی زیادی دارند.
لامپهای رشته‌ای از زمان اختراع رایج‌ترین نوع لامپ‌ها در ساختمان‌ها بوده‌اند و اخیراً فناوری‌های جدیدتری، از جمله LED، لامپهای فلورسنت و… جایگزین آنها شده‌اند.
لامپ فلورسنت
«لامپهای فلورسنت» (Fluorescent Lamps) که به لامپ مهتابی نیز شهرت دارند، پیچیده‌تر از لامپهای رشته‌ای هستند. در این لامپ‌ها، یک لوله فلورسنت بین کاتدها وجود دارد. لوله از جیوه و سایر گازها پر شده است و عبور جریان، سبب تابش در آنها میشود. پوشش فسفر در بیرون انرژی تابشی را به نور مرئی تبدیل می کند. لامپهای فلورسنت، نسبت به لامپهای رشته‌ای، انرژی کمتری برای تولید همان میزان نور استفاده می‌کنند و دوام بیشتری نیز دارند. البته به دلیل لزوم پر کردن آنها از جیوه، دفع و انهدام این لامپ‌ها کمی دشوار است و باید با رعایت نکات ایمنی انجام شود.
لامپ فلورسنت فشرده یا CFL
لامپهای فلورسنت فشرده (Compact Fluorescent Lamps) یا CFL، برای جایگزینی لامپهای رشته‌ای در خانه‌ها و ساختمان‌های تجاری طراحی شده‌اند. لامپهای CFL بر اساس عملکرد لامپهای فلورسنت کار می‌کنند و به ازای تولید میزان نور مشابه، توان کمتری مصرف می‌کنند. این لامپ‌ها، شامل چند حلقه لوله‌ای پر از جیوه هستند و شباهت زیادی به لامپ رشته‌ای دارند.
در مقایسه با لامپهای رشته‌ای، لامپهای CFL دارای طول عمر بیشتر تا 10000 ساعت بوده، از نظر مصرف انرژی بهینه‌تر هستند و درخشندگی بالاتری دارند. اما، مانند لامپهای فلورسنت عادی، دفع مواد جیوه‌ای آنها با چالش مواجه است.
لامپ هالوژن
«لامپهای هالوژن» (Halogen Lamps) نسخه بهبود یافته لامپهای رشته‌ای هستند که در آنها، رشته تنگستن با یک پوشش شفاف پوشانده میشود. دلیل نامگذاری این لامپ، این است که در آن مقدار کمی هالوژن با یک گاز بی‌اثر وجود دارد. گاز بی‌اثر باعث افزایش روشنایی و طول عمر لامپ و در نتیجه زیاد شدن کارایی و درخشندگی آن میشود. این لامپ‌ها نسبت به لامپهای رشته‌ای از نظر اندازه کوچک‌تر هستند.
لامپ نئون
«لامپ نئون» (Neon Lamp) یک لامپ تخلیه گاز کم‌فشار است و با نصب دو الکترود در یک پوشش شیشه‌ای کوچک مونتاژ میشود. لامپهای روشنایی استاندارد با مخلوط گاز آرگون یا نئون پر می‌شوند و لامپ‌هایی با روشنایی بالا با یک گاز نئون خالص پر می‌شوند. هنگامی که ولتاژ به این لامپ اعمال میشود، گاز یونیزه شده و شروع به درخشش می‌کند و اجازه می‌دهد جریان بسیار کمی از یک الکترود به الکترود دیگر عبور کند. هنگامی که گاز یونیزه میشود، عملکرد لامپ می‌تواند در ولتاژ پایین‌تری حفظ شود و ولتاژ نگهدارنده بسته به لامپ و جریان کار می‌تواند بین ۱۰ تا ۲۰ ولت متفاوت باشد.
لامپ ال ای دی
استفاده از لامپهای دیود نورافشان (Light Emitting Diode) یا LED به دلیل بهره‌وری انرژی و تنوع رنگ، به طور فزاینده‌ای در حال گسترش است. ال ای دی قطعه‌ای نیمه‌هادی است که در آن برق بر روی دیود اعمال میشود و در نتیجه، جریان الکترون و رها شدن فوتون است. فوتون‌ها برای انتشار نور از دیود، با هم ترکیب می‌شوند.
لامپ متال هالید
«لامپهای متال هالید» (Metal Halide Lamps) یا MH از یک لوله تخلیه یا لوله کمانی درون یک محفظه تشکیل شده‌اند. این لوله می‌تواند از جنس سرامیک یا کوارتز باشد و حاوی جیوه، نمک‌های متال هالید و یک گاز فعال‌ساز است. لامپهای متال هالید نسبت به اندازه‌ای که دارند، مقدار زیادی نور تولید می‌کنند و یکی از لامپهای کارآمد هستند. این لامپ‌ها بیشتر در سالن‌ها، چراغ راهنما و سیستم‌های روشنایی در فضای باز برای اهداف تجاری استفاده می‌شوند.
مقایسه انواع لامپ
برای انتخاب منبع نوری مناسب باید فاکتورهای متفاوتی را در نظر داشت که می توان به شار نوری لامپ، بهرۀ نوری منبع، عمر لامپ، درخشندگی لامپ، رنگ نور، درجه حفاظت لامپ، هزینه و غیره اشاره کرد. در جدول مشخصه های عمومی گسترۀ وسیعی از لامپ ها با یکدیگر مقایسه شده اند.
به طور خلاصه، خصوصیات انواع لامپ ها را می توان به صورت زیر بیان کرد:
- لامپ رشته ای: ارزان، عدم نیاز به وسایل اضافی، نور طبیعی، عمر کم، مصرف برق زیاد
- لامپ های جیوه ای: عمر خوب، بازده ای زیاد، کاربرد بسیار زیاد این نوع لامپ ها در معابر عمومی
- لامپ های سدیمی: بازدۀ خوب، عمر طولانی، استفاده در مکان هایی که رنگ نور و اشیاء اهمیت ندارد
- لامپ متال هالید: رنگ نور خوب، بازدۀ خوب، عمر زیاد، امکان استفاده در مکان هایی که نور اهمیت به سزایی دارد.
|
نوع لامپ |
شکل حباب |
رنگ نور |
طول عمر (ساعت) |
خیرگی |
کاربرد |
|
رشته ای |
گلابی |
سفید مایل به قرمز و ملایم |
۱۰۰۰ |
زیاد |
روشنایی عمومی |
|
هالوژن |
میله ای |
سفید مایل به قرمز |
۱۰۰۰ |
زیاد |
لامپ های تزیینی، ساخت پروژکتورهای استودیویی |
|
فلورسنت |
لوله ای |
انواع سفید و رنگ های دلخواه |
۱۰۰۰ |
زیاد |
روشنایی عمومی |
|
سدیم کم فشار |
لوله ای |
زرد |
۱۸۰۰۰ |
بسیار زیاد |
مکان هایی که رنگ نور اهمیت ندارد، روشنایی حاشیۀ خیابان ها |
|
سدیم پر فشار |
لوله ای – بیضوی |
سفید مایل به زرد |
۲۴۰۰۰ |
بسیار زیاد |
کاربرد وسیع در صنعت و روشنایی خارجی |
|
جیوه ای |
بیضوی |
سفید |
۱۵۰۰۰ |
بسیار زیاد |
معابر عمومی |
|
متال هالید |
میله ای- لوله ای- بیضوی |
شبیه نور روز |
۵۰۰۰-۲۰۰۰۰ |
زیاد |
عکاسی، نورافکن ها و استودیوها |
|
نئون |
لوله ای |
قرمز، سبز، آبی، صورتی |
۱۰۰۰۰ |
کم |
تابلو تبلیغاتی |
|
LED |
– |
سفید، قرمز، سبز، آبی، نارنجی، زرد |
۲۵۰۰۰-۵۰۰۰۰ |
زیاد |
بسیار زیاد |
با گسترش لامپ های LED، این گونه لامپ ها، جایگزین بسیاری از لامپ ها شده است.
اصطلاحات رایج در انواع لامپ ها
- توان (وات): مقدار نرخ مصرف انرژی یا همان توان را نشان می‌دهد. این مقدار میزان توان لازم برای مدار لامپ را نشان می‌دهد.
- لومن: واحدی است که مقدار روشنایی را که با چشم دیده میشود نشان می‌دهد که لامپ ساطع می‌کند.
- لوکس: معادل با یک لومن در مساحت یک متر مربع است. یک راه دیگر برای اندازه‌گیری لوکس (شدت نور) بیان می‌کند که چه اندازه لومن نیاز است تا ناحیه‌ای روشن شود.
- بازده: مقدار نوری است که لامپ در ازای انرژی الکتریکی دریافتی تولید می‌کند. لامپهای پربازده انرژی کمتری را در مقایسه با لامپهای کم‌بازده تلف می‌کنند. بازده برابر با نسبت انرژی خروجی به انرژی ورودی است.
- اثربخشی (Efficacy): این پارامتر مربوط به بازده نور لامپ است. در تعریف اثربخشی، لومن نور لامپ به عنوان خروجی در نظر گرفته میشود و توان به عنوان ورودی. اثربخشی نیز برابر با نسبت خروجی به ورودی است. بنابراین، اثربخشی را می‌توانیم به عنوان لومن بر وات در نظر بگیریم. به یاد داشته باشید که هرچه اثربخشی بیشتر باشد، لامپ پربازده‌تر است.
سوالات متداول
✔ انواع لامپ کدام است؟
✔ لامپ رشته‌ای چیست؟
✔ انواع لامپ فلورسنت کدام است؟
