لامپ

انواع لامپ ها نقش موثری در سیستم روشنایی ساختمان و معابر و جاده ها و دیگر اماکن به منظور روشنایی و تأمین نور دارند. بهبود سیستم روشنایی آسایش بصری را افزایش و خستگی چشم را کاهش می دهد و همچنین باعث بهبود عملکرد در کارها می شود. در این مطلب آموزشی قصد داریم به معرفی انواع لامپ و مشخصات فنی و کاربرد آن بپردازیم.

انواع لامپ

لامپ ها به سه دسته کلی لامپ گازی، التهابی و نیمه هادی تقسیم می شوند. در شکل زیر یک دیاگرام کلی از انواع لامپ را مشاهده می کنید که بطور مفصل هر کدام را معرفی خواهیم کرد.

1. لامپ التهابی

2. لامپ التهابی به لامپی گفته می شود که جریان برق از یک رشته فلزی نازک که مقاومت الکتریکی نسبتا زیادی دارد عبور کرده و در اثر بالا رفتن درجه حرارت این رشته، نور تولید می شود. یک حباب شیشه ای بسته از رسیدن اکسیژن به رشته جلوگیری می کند، زیرا که در غیر این صورت رشته سریعا اکسید و خراب خواهد شد. لامپ التهابی با نام های لامپ رشته ای و لامپ حبابی نیز شناخته می شود.
3. لامپ های التهابی قیمت اولیه پایینی دارند و نسبتا ارزان می باشند ولی هزینه عملکردی آن ها به دلیل مصرف زیاد برق، بسیار بالاست. لامپ تنگستنی و لامپ هالوژنی از انواع لامپ التهابی هستند.

1. لامپ تنگستنی

2. لامپ تنگستنی یا همان لامپ رشته ای معمولی یکی از قدیمی ترین انواع لامپ می باشد که حباب شیشه ای آن از هوا خالی شده و با فشار معینی از یک گاز بی اثر (اغلب آرگون) جایگزین شده است و رشته فلزی آن از جنس تنگستن می باشد.
3.  
4. لامپ رشته ای یک مشکل بزرگ دارد و آن میزان بالای اتلاف انرژی به صورت گرما است. البته این لامپ علی رغم داشتن ضریب بهره نوری پایین، هنوز از طرفداران زیادی برخوردار است. از مزایای لامپ رشته ای می توان به عدم نیاز به تجهیزات اضافی، قیمت تولید بسیار پایین و قابل استفاده با هر دو نوع جریان مستقیم و متناوب اشاره کرد. مخصوصا لامپ رشته ای برای نورهای غیر ثابت از قبیل چراغ‌های مطالعه، چراغ‌قوه‌ها، مصارف تبلیغاتی و دکوراسیون کاربرد دارد.
5.  
6. در بعضی مصارف مانند دستگاه جوجه‌کشی به منظور گرم کردن تخم مرغ‌ها از گرمای ناشی از لامپ‌ رشته‌ای استفاده می شود.

1. لامپ هالوژنی

2. لامپ هالوژنی در واقع نسخه بهبود یافته لامپ رشته ای معمولی می باشد که حاوی گازهای فشرده و خنثی و مقدار کمی گازهای هالوژنی مانند ید و برم است. این گازها که به جای خلا استفاده شده است، جلوی سیاه شدن تنگستن و تبخیر آن را می گیرد در نتیجه عمر لامپ را طولانی تر می کند و بهره نوری بالاتری دارد. همچنین لامپ هالوژنی به علت اندازه کوچک و نور مناسب و آرامش بخش، در سیستم روشنایی بسیار پرکاربرد است.
3. قیمت لامپ هالوژنی در مقایسه با لامپ رشته ای معمولی بالاتر است. بیشترین کاربرد لامپ هالوژنی در چراغ جلوی خودرو می باشد. همچنین از آن ها می توان برای روشنایی محیط های مختلف استفاده کرد ولی باید توجه داشت که این لامپ ها به دلیل وجود گاز هالوژن، سمی هستند و نباید در هنگام شکستگی به آن ها دست زد یا در آن محیط استنشاق کرد.

1. لامپ گازی

2. لامپ گازی یا لامپ تخلیه در گاز دارای یک محفظه شیشه‌ای یا سیلیکایی است که داخل آن دو الکترود جدا از هم وجود دارد و درون این محفظه از گاز پرشده است. با برق‌دار شدن این الکترود‌ها، الکترونهای پرانرژی از داخل گاز عبور کرده و نور تولید می‌کند. این الکترون‌ها به اتم‌های خنثی درون گاز برخورد می‌کنند و سبب برانگیخته شدن گاز درون لامپ می شوند. 
3.  
4. لامپ گازی از نظر روش تولید نور ، به دو دسته کلی تقسیم می شود: دسته اول لامپ‌هایی که مستقیماً نور مرئی تولید می‌کنند مانند لامپ بخار جیوه و لامپ بخار سدیم، و دسته دوم لامپ‌هایی که نور تولیدی آن‌ها غیرمرئی است و برای تولید نور مرئی در آن‌ها از تحریک یک جسم فلورسنت استفاده می‌شود که نمونهٔ رایج آن لامپ مهتابی است.
5.  
6.  لامپ گازی از نظر فشار گاز داخل لامپ به انواع کم فشار ( شامل لامپ فلورسنت، فلورسنت فشرده (لامپ کم مصرف CFL) و سدیمی کم‌فشار(SOX) ) و پرفشار (لامپ HID) (شامل لامپ جیوه‌ای پرفشار، متال هالید و سدیمی پرفشار(SON) ) تقسیم می شود.

1. لامپ نیمه هادی

2. کارکرد لامپ نیمه هادی به این صورت است که با عبور جریان از نیمه هادی ها مقداری انرژی بصورت نور تولید می شود. لامپ LED و OLED از انواع لامپ نیمه هادی هستند.
3.  

   1. لامپ ال ای دی

   2.  LED مخفف کلمات Diode Light Emitted است که به معنی دیود ساطع کننده نور است. دیودهای ساطع کننده نور در واقع جزء خانواده دیودها هستند که دیودها نیز زیر گروه نیمه هادی ها به شمار می آیند. وجه تمایز LED ها از سایر نیمه هادی ها این است که با عبور جریان از آنها مقداری انرژی بصورت نور ساطع می شود.
   3.  
   4.  لامپ ال ای دی ابتدا به عنوان لامپ های نشانگر و با نور کم، در وسایل الکتریکی مورد استفاده قرار می گرفت، و بعدها استفاده از آن به بخش روشنایی گسترش یافت. لامپ LED روز به روز پیشرفت کرد و حالا با شدت نور مناسب، مصرف پایین و رنگ های متعدد در بازار یافت می شوند. لامپ ال ای دی فاقد پرتو مادون قرمز و فرابنفشی است که سایر محصولات روشنایی ایجاد می کنند و به سلامت چشم و محیط آسیب نمی رساند، نسبت به سایر لامپ ها بسیار کم مصرف است و بهره نوری بالایی دارد.  

1.  

2. لامپ OLED

   1. OLED مخفف organic light emitting diode یا دیودهای نوری ارگانیک است نوعی از انواع ال ای دی است که در آن از مواد نیمه هادی ارگانیک برای تولید نور استفاده می‌شود. لامپ OLED در اصل پنل الکترونورافشانی است که رنگینه های کربنی دارد و به هنگام عبور جریان از داخلشان تولید نور می کند. OLED  نیز همانند ال ای دی به عنوان یک منبع نوری، دارای بهینگی الکتریکی است، هرچند که OLED ها نور متوازن تر و لطیف تری تولید می کنند.
   2.  
   3. صفحات روشنایی OLED قابل انعطاف و شفاف اند و از این رو می‌توان از آن‌ها برای کاربردهای مختلف استفاده کرد. انعطاف پذیری روشنایی OLED امکان استفاده از این روشنایی بر روی بسترهای منعطف را فراهم کرده است.

انواع مشخصه لامپ

به عنوان مهم ترین مشخصات فنی هر لامپ می توان شار نوری، توان، میزان مصرف انرژی، رنگ نور، عمر لامپ، ولتاژ تغذیه، نوع سرپیچ را نام برد.

1. انواع سرپیچ لامپ

2. یکی از نکاتی که در هنگام خرید لامپ باید به آن توجه شود نوع و اندازه سرپیچ لامپ است. سرپیچ واسطه ای برای برقراری ارتباط بین لامپ و برق است. هر لامپی دارای سرپیچ مخصوص به خود است. در این بخش قصد داریم سه مورد از رایج ترین انواع سرپیچ و پایه لامپ را معرفی کنیم.
3. سرپیچ لامپ در اندازه های مختلف تولید می شود که برای نشان دادن آن از ترکیب یک عدد که نشان دهنده اندازه است در سمت راست حروف انگلیسی که نشان دهنده نوع سرپیچ است، استفاده می شود.
4.  

   1. سرپیچ ادیسونی (سری E)

   2. متداول ترین نوع سرپیچ لامپ، سرپیچ ادیسونی می باشد که نام خود را از مخترعش توماس ادیسون گرفته است. این سرپیچ با حرف انگلیسی E در کنار سایز سرپیچ ( بر حسب میلی متر) بیان می شود. در شکل زیر انواع سایز سرپیچ ادیسونی را مشاهده می کنید. از پرکاربردترین سرپیچ‌های ادیسونی در صنایع روشنایی می‌توان E14 ، E27 ، E40 و E5 را نام برد.

1. 1. پایه GU

   2. بیان پایه لامپ با حروف G و GU اشاره به ساختار سوزنی (دو پینی) پایه لامپ دارد. دلیل استفاده از G این است که در ابتدا چراغ‌ها و روشنایی‌هایی از جنس شیشه به این نوع پایه مجهز بودند و حرف G از اول کلمه Glass (به معنی شیشه) گرفته شده است و تا به امروز هم بر روی آن باقی مانده است. حرف U بعد از G در سری لامپ‌های با پایه دو پین به معنی داشتن زائده‌ای است که موجب نگه داشتن لامپ در اتصال می‌شود. عددی که بعد از حروف انگلیسی می آید نیز به معنای فاصله دو پین از یکدیگر است و واحد آن میلیمتر است. پایه GU در ابتدا برای لامپ هالوژن طراحی شده بود و امروزه پرکاربردترین پایه برای لامپ های LED می باشد. 
   3.  
   4.  
2.  

1. 1. سرپیچ Bayonet

   2. این سرپیچ با حرف B شناخته می شود. حرف B از ابتدای کلمه Bayonet (به معنی خنجر) گرفته شده است. این پایه‌ لامپ طوری طراحی شده‌ است که پس از قرار گرفتن در یک محفظه و پیچیدن، پین‌های موجود در پایه وظیفه نگهداری از لامپ را به عهده می‌گیرند. عددی که در کنار حرف B قرار می گیرد نشان دهنده قطر پایه و بر اساس میلیمتر است. استفاده از لامپ با سرپیچ Bayonet خیلی در ایران رایج نیست.
   3.  
   4. 

1. دمای رنگ نور لامپ

2. رنگ نور خروجی لامپ را بر اساس دمای رنگ بیان می کنند که واحد آن کلوین می‌باشد. هر چقدر عدد دمای رنگ بیشتر باشد رنگ نور بیشتر به سمت سفید و سرد بودن میرود و هر چقدر دمای رنگ کمتر باشد رنگ نور به سمت رنگ های گرم تر می‌رود.
3. شناخته شده ترین و رایج ترین دمای رنگ نور لامپ :
4.  
5. 3000K - Warm White (آفتابی)
6. 4000K - Neutral White (مهتابی)
7. 6500K - Day Light  (یخی)
8.  

1. ضریب نمود رنگ

2. ضریب نمود رنگ در واقع توانایی یک منبع نور برای روشنایی دقیق یک رنگ در مقایسه با یک منبع نور مرجع (خورشید) است(ضریب نمود رنگ خوشید 100 است). ضریب نمود رنگ به اختصار به صورت CRI نمایش داده می شود. هرچقدر ضریب نمود رنگ یک منبع روشنایی به عدد 100 نزدیکتر باشد تشخیص رنگ در روشنایی آن بهتر انجام می شود. از این رو در انتخاب لامپ باید به دنبال لامپ هایی بود که ضریب نمود رنگ آنها بالاتر باشد.
    
3. 
4.  
5. برای مکان‌های حساس که رنگ‌ها خیلی مهم هستند باید از لامپ هایی با CRI بالاتر استفاده کرد به عنوان مثال برای مکان‌هایی نظیر نساجی ها، اتاق گریم، رنگ سازی ماشین‌ها
6. 

1. توان و شار نوری لامپ

2. در گذشته برای انتخاب لامپ پر نور تر به توان لامپ توجه می کردند اما امروزه با وجود نسل جدید محصولات روشنایی از قبیل لامپ های کم مصرف و لامپ ال ای دی، در نظر گرفتن توان مصرفی لامپ، پارامتری نامناسب برای انتخاب لامپ پر نورتر است. به همین دلیل از پارامتر دیگری به نام شار نوری برای بیان میزان روشنایی یک لامپ استفاده می شود.
3.  
4. یک لومن (لومن واحد شار نوری است) عبارت است از کل نور خارج شده از یک منبع نور در هر ثانیه و یا به عبارتی دیگر کل نور دریافت شده توسط یک جسم در هر ثانیه.
    
5. در جدول زیر لامپ کم مصرف، لامپ ال ای دی و لامپ رشته ای از نظر توان و شارنوری با هم مقایسه شده اند. همانطور که مشاهده می کنید لامپ های مختلف با میزان روشنایی یکسان (شار نوری برابر)، توان مصرفی متفاوتی دارند. لامپ رشته ای بیشترین مصرف برق و لامپ ال ای دی کمترین مصرف را دارد.
6. 
   اساس کار لامپ رشته ای معمولی به این صورت است که بخش عمده برق مصرفی را به گرما تبدیل کرده ( حدود 85 تا 90 درصد) و تنها بخش کوچکی از آن را به روشنایی تبدیل می کند.

قیمت لامپ

با توجه به نکاتی که در این مطلب آموزشی بیان شد اگر از انواع لامپ پر مصرف استفاده می کنید بهتر است هرچه زودتر برای صرفه جویی در هزینه های خود اقدام کنید. با وجود اینکه قیمت لامپ ال ای دی در مقایسه با قیمت لامپ رشته ای بالا تر است اما طول عمر بیشتر، تولید گرمای کمتر و مصرف بسیار کمتر انرژی برق لامپ ال ای دی، در نهایت، چندین برابر هزینه خرید لامپ را به شما باز می گرداند. قیمت لامپ کم مصرف نیز از قیمت لامپ رشته ای بالاتر است ولی نکته جالب توجه آن است که قیمت لامپ ال ای دی با وجود همه برتری های این لامپ، از قیمت لامپ کم مصرف هم کمتر است. همین ویژگی ها باعث افزایش روز به روز مصرف کنندگان لامپ ال ای دی شده است.