مقایسه انواع لامپ ها

در این مقاله به مقایسه انواع لامپ ها می پردازیم انواع لامپ ها عبارت اند از:

1.لامپ های التهابی (رشته ای)

2.لامپ های فلورسنت
3.لامپ های فلورسنت فشرده (کم مصرف)
4.لامپ های بخارجیوه
5.لامپ های بخارسدیم
6.لامپ های متال هالید
7.لامپ های ال ای دی(LED)

1.لامپ‌های التهابی (رشته‌ای)
لامپ‌های التهابی اولین نوع لامپ‌هایی هستند که در دنیا تولید شدند. از تاریخ شروع تولید آنها بیش از صد سال می‌گذرد. این لامپ‌ها راندمان بسیار پائین حدود lum/watt ) ۱۲) دارند و مقدار زیادی حرارت تولید می‌کنند. طول عمر پائین (متوسط هزار ساعت) از دیگر معایب این لامپ‌ها می‌باشند که با توجه به معایب ذکر شده این لامپ‌ها به هیچ وجه مقرون به صرفه نمی‌باشند علی‌رغم اینکه قیمت این لامپ‌ها نسبت به سایر لامپ‌های مشابه پائین است با این حال به دلیل مصرف بسیار زیاد انرژی و انتشار مقدار زیادی حرارت در محیط که باعث تحمیل هزینه مصرف انرژی الکتریکی می‌شود و نیز به دلیل طول عمر پائین در نهایت هزینه بسیار زیادی را به مصرف‌کننده تحمیل می‌کنند.

2.لامپ‌های فلورسنت
نزدیک به ۷۰ سال از تولید لامپ‌های فلورسنت می‌گذرد. این لامپ‌ها به دلیل داشتن بهره نوری بالا و رنگ و نور مناسب، یکی از اقتصادی‌ترین لامپ‌ها برای تامین روشنایی بویژه روشنایی داخلی می‌باشند. حباب این لامپ‌ها با گاز بخار جیوه با فشار کم پر شده است و در اثر تخلیه الکتریکی در گاز بخار جیوه، نور ماوراء بنفش ساطع می‌شود. این نور در اثر برخورد با لایه پوشش داخلی فلورسانتی به نور تبدیل می‌شود.

3.لامپ‌های فلورسنت فشرده (کم مصرف)
تولید لامپ‌های فلورسنت فشرده تحول بسیار عظیمی در بهینه‌سازی مصرف انرژی الکتریکی برای تامین روشنایی ایجاد کرد. از نظر عملکرد این لامپ‌هاکاملا شبیه به لامپ‌های فلورسنت هستند و تنها به خاطر اینکه حجم آنها بسیار کوچکتر از لامپ‌های فلورسنت است آنها را لامپ‌های فلورسنت فشرده (Compact Florescent Lamp) یا به اختصار CFL نامیدند. با این حال بدلیل مصرف بسیارپائین انرژی و بازدهی بسیارخوب در مقایسه با لامپ‌های رشته‌ای به کم مصرف (Energy Saving Lamp) مشهور شدند. یکی از معایب این لامپ‌ها وجود ۸-۵ میلی‌گرم جیوه آزاد درون این لامپ‌ها است. در واقع قابلیت نورافشانی لامپ‌های فلورسنت مبتنی بر خواص جیوه است. البته جیوه به همان اندازه که در ایجاد نور سفید توانایی و کارآیی دارد، سمی و خطرناک نیز هست. بر اساس آمار منتشر شده، دست‌کم یکی از موارد مسمومیت با جیوه به لامپ‌های فلورسنت تعلق دارد.
از دیگر معایب لامپ‌های فلورسنت وجود مقدار زیادی اشعه ماوراء بنفش در این لامپ‌ها می‌باشد که با مرور زمان آسیب‌های جدی به چشم، پوست و… وارد می‌کند.

4.لامپ‌های بخار جیوه
در این دسته از لامپ‌ها تخلیه الکتریکی در گاز بخار جیوه صورت می‌گیرد و به همین دلیل با نام لامپ‌های بخار جیوه شناخته شده‌اند. بازده نوری خوب و طول عمر بالا مهم‌ترین ویژگی این لامپ‌ها است که باعث شده این لامپ‌ها یکی از مقرون به صرفه‌ترین انواع لامپ‌ها برای تامین روشنایی بیرونی باشند.
با توجه به رنگ نور مناسب، این لامپ‌ها برای تامین روشنایی بیرونی نظیر پارک، پیاده‌رو و تامین روشنایی سالن‌های کارخانه‌ها و هر مکانی که تعویض لامپ دارای هزینه و مشکلات فراوان است مناسب هستند. باتوجه به اینکه در حال حاضر لامپ‌هایی با راندمان بالا تولید می‌شوندو با توجه به نمود رنگ بسیار پائین لامپ‌های بخار جیوه، استفاده از این لامپ‌ها در دنیا رو به کاهش است. از سوی دیگر با توجه به مخاطراتی که بخار جیوه برای محیط زیست دارد تولید این نوع لامپ‌ها در کشورهای عضو اتحادیه اروپا ممنوع شده است. این بدان معنی است که کم‌کم دوران استفاده از این لامپ‌ها برای تامین روشنایی در حال اتمام است. با این حال به دلیل طول عمر نسبتاً بالای آنها هنوز به میزان زیادی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

5.لامپ‌های بخار سدیم
در لامپ‌های بخار سدیم، گازی که در آن تخلیه الکتریکی صورت می‌گیرد بخار سدیم است. در نتیجه نور این لامپ‌ها در محدوده نور زرد قرار دارد. لامپ‌های بخار سدیم را به دو دسته کم‌فشار و پرفشار می‌توان تقسیم کرد.
بخار سدیم کم‌فشار: این لامپ‌ها بهره نور بسیار بالایی-بالغ بر ۱۲۰ لومن بر وات- را دارند ولی با توجه به رنگ نور نامناسب و درصد بازتاب رنگ نامطلوب این لامپ‌ها بیشتر در محیط‌هایی نظیر اسکله‌ها و بنادر توصیه می‌شوند.
بخار سدیم پرفشار: در بین لامپ‌های تخلیه گازی که برای تامین روشنایی عمومی به کار می‌روند، لامپ‌های بخار سدیم پرفشار از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند. صرف‌نظر از رنگ نور نامناسب، این لامپ‌ها به دلیل داشتن بهره نور بالا و نیز طول عمر زیاد، برای تامین روشنایی معابر شهری مناسب هستند. در استفاده از این لامپ‌ها باید به این نکته توجه کرد که شاخص نمود رنگ این لامپ‌ها بسیار پائین است. لذا استفاده از این لامپ‌ها برای محل‌هایی که در آنها افراد بصورت بلندمدت تردد دارند نظیر پیاده‌روها‌،‌مراکز خرید شهری، پارکها و… مناسب نیستند در مقابل برای تامین روشنایی معابر شهری و بین شهری نظیر اتوبان‌ها، خیابان‌ها، جاده‌ها، تونل‌ها و پل‌ها استفاده از لامپ‌های بخار سدیم بهترین گزینه می‌باشد. طبق بررسی های انجام شده، لامپ‌های کم‌فشار در طیف محصولات موجود بازار در داخل کشور قرار ندارند و در اکثر طراحی‌ها از لامپ‌های پرفشار استفاده می‌شود.

6.لامپ‌های متال هالید
لامپ‌های متال هالید با داشتن نور سفید و درخشنده و نمود رنگ بسیار خوب و نیز راندمان قابل قبول، امروزه به سرعت در حال جایگزینی با سایر انواع لامپ‌ها هستند. این نوع لامپ‌ها در محدوده ۲۰ تا ۲۰۰۰ وات تولید شده‌اند که لامپ‌های با فشار نوری پائین‌تر در روشنایی داخلی و لامپ‌های با توان متوسط (۱۵۰-۲۵۰-۴۰۰) برای تامین روشنایی سالن‌های کارخانجات و همچنین معابر شهری و لامپ‌های با توان بالا در سایر کاربردها نظیر استادیوم‌های ورزشی، محوطه‌های خیلی بزرگ و… مورد استفاده قرار می‌گیرند. لامپ متال هالید از دو حباب بیرونی و داخلی تشکیل شده است، وظیفه حباب بیرونی محافظت از حباب داخلی (در برابر رطوبت و تماس) و نیز جلوگیری از انتشار اشعه ماوراء بنفش است چنانچه حباب بیرونی بشکند، لامپ کماکان روشن می‌شود ولی استفاده از آن بسیار خطرناک است و می‌تواند آسیب جدی به چشم و پوست انسان وارد کند.

7.لامپ‌های ال ای دی(LED) :
لامپ‌های LED (ال ای دی) در واقع مجموعه‌ای از یک یا چند LED (ال ای دی) می‌باشند که برای بدست آوردن شدت نور و رنگ مورد نیاز با یکدیگر در یک مجموعه قرار داده می‌شوند و به منظور تامین روشنایی و یا تزئینات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مشخصات منحصر بفرد led (ال ای دی) باعث شده است که لامپ‌های led (ال ای دی) به سرعت جایگزین سایر منابع تامین روشنایی گردند و از مصادیق بارز آن می‌توان به چراغ‌ها و علائم راهنمایی ساخته شده با led (ال ای دی) اشاره کرد که در حال حاضر در کشورمان در مقیاس گسترده‌ای به کار گرفته شده‌اند. تولید کنندگان لامپ‌های قدیمی که معروف‌ترین آنها شرکت OSRAM می‌باشد بصورت گسترده‌ای بر روی تولید لامپ‌های led (ال ای دی) سرمایه‌گذاری نموده است. با توجه به این موضوع که شرکت OSRAM به عنوان پیشروترین شرکت در زمینه تولید لامپ‌های کم‌مصرف سرمایه‌گذاری عظیمی بر روی led (ال ای دی) نموده است می‌توان به اهمیت لامپ‌های led (ال ای دی) به عنوان منبع روشنایی قابل اتکا در آینده پی برد.

• در جدول زیر مقایسه کلی بین انواع لامپ‌ها صورت گرفته است:

• مزایای لامپهای ال ای دی(LED) :
  1 .طول عمر: اولین و مهم‌ترین پارامتر‌، طول عمر لامپهای ال ای دی(LED)می باشد .طول عمری بین 50000 تا 60000 ساعت دارند. این طول عمر قابل مقایسه با طول عمر لامپهای دیگر نمی باشد در زیر نمودار مقایسه طول عمر انواع لامپها نشان داده شده است.
  بازده نوری(lum/watt): از دیگر مزیتهای لامپهای ال ای دی(LED) می توان به بازده نوری بالای این لامپها اشاره نمود. در حال حاضر لامپ‌های ال ای دی(LED) بازده‌ای بین ۷۴ تا ۱۲۰ لومن بر وات را دارا می‌باشند و این در حالی است که این مقدار برای لامپ‌های رشته‌ای ۱۰ تا ۱۵ لومن بر وات، برای لامپ‌های کم‌مصرف ۴۵ تا ۶۵، برای لامپ‌های بخار جیوه ۳۵ تا ۶۰، برای لامپ‌های بخار سدیم ۶۰تا ۱۱۰ و برای لامپ‌های متال هالید ۷۵ تا ۸۵ لومن بر وات می‌باشند. در زیر نمودار مقایسه بازده نوری انواع لامپها آورده شده است.
  3) Response Time: لامپ‌های ال ای دی(LED)) به محض رسیدن ولتاژ به آنها روشن می‌شوند (کمتر از۲۰πs) ولی به عنوان مثال لامپ‌های متال هالید زمانی بالغ بر ۵ دقیقه لازم دارند تا به حداکثر نور خود برسند، یعنی لامپ‌های LED پانزده میلیون بار سریع‌تر روشن می‌شوند. مشکل دیگر لامپ‌های متال هالید این است که اگر این لامپ‌ها بیش از ۵ دقیقه روشن باشند گرم می‌شوند و بعد از خاموشی دیگر فوراً روشن نمی‌شوند. چراکه لامپ گرم‌کننده و سنسور داخل لامپ اجازه روشن کردن مجدد لامپ را تا زمانی که لامپ سرد نشده نمی‌دهد که حدودا ۳ دقیقه طول می‌کشد تا سنسور اجازه ورود ولتاژ را بدهد و بعد از آن ۴ تا ۵ دقیقه زمان لازم است تا به حداکثر نور خود برسد.
  4) On/off: طول عمر لامپ‌های led (ال ای دی به هیچ وجه تابعی از تعداد روشن و خاموش شدن نیست، می‌توان لامپ‌های ال ای دی(LED) را میلیون‌ها بار روشن و خاموش کرد. در واقع طول عمر ledها تنها به مدت زمان روشن مانده بستگی دارد .
  5. تنظیم شدت نور: امکان تنظیم نور در لامپ‌های ال ای دی(LED) با استفاده از تکنولوژی PWM (Pulse Width          Modulation)  که کنترل سطح ولتاژ به کمک تغییر پهنای پالس است و دراکثر میکرو کنترلرها موجود است به راحتی امکان‌پذیر است.
  6. تنظیم زاویه تابش: در لامپهای ال ای دی(LED) نور در تمام جهات منتشر نمی‌شود و به دلیل موجود بودن لنزهایی با زوایای دلخواه نوری ، کاملا قابل کنترل است.
  7.جریان راه‌اندازی: همانطور که در بالا ذکر شد لامپ‌های متال هالید ۵ دقیقه زمان نیاز دارند تا به حداکثر نوردهی خود برسند. در این مدت زمان برای یونیزه کردن گاز داخل لامپ نیاز به آمپر بیشتری است. در آزمایش انجام شده مشاهده گردید که در ابتدای روشن شدن لامپ ۴۰۰ وات متال هالید، جریان مصرفی ۵ آمپر بود که این جریان رفته رفته کاهش یافته و پس از ۵ دقیقه به ۷/۲ آمپر رسید. به عبارت دیگر یک لامپ ۴۰۰ واتی متال هالید در مدت زمان راه‌اندازی ۱۱۰۰ وات مصرف خواهد داشت یعنی تقریبا ۳ برابر واتی که باید مصرف کنند. (یعنی در مجموع به میزان ۸۴۱ Kwh در سال صرفه‌جویی در مصرف برق خواهید داشت.) این عملکرد، تجهیزاتی ۳ برابر قوی‌تر را نیاز دارد که پیرو آن هزینه‌های تابلو برق و تجهیزات را افزایش خواهد داد.
  8.کاهش نور: کلیه لامپ‌ها بجز ال ای دی(LED)با گذشت زمان دچار افت شدید شدت نور می‌گردند .
  9. ال ای دی(LED)ها قابلیت تغذیه هم با جریان AC و هم جریان DC با مصرف کم را دارد، لذا می‌توانند از منابع انرژی خورشیدی و یا باطری نیز جهت تامین نیروی خود استفاده کنند.