لامپهای التهابی - رشته ای

[محمد خوزستان]

مهمترین تفاوت های لامپ های هالوژن با سایر لامپ ها این است كه در لامپ های هالوژن،
یكی از عناصر هالوژن(ید، برم و...) را به صورت بخار وارد لامپ می كنند ( علاوه برگازهای معمول درون لامپ ها،از بخار هالوژن نیز استفاده می شود)
كه البته حرارت و فشار گاز درون لامپ های هالوژن از دیگر لامپ ها به مراتببیشتر است.
فشار بالای گاز درون لامپ هالوژن فرآیند تبخیر تنگستن را به تاخیر انداخته و باعث می شود تنگستندر درجه حرارت بالا فعالیت كند.
چنین فرآیندی منجر به بالا رفتن كارایی لامپ می شود. برای ایجاد مقاومت و مقابله
با این فشار و حرارت بالا، حباب از كوارتز مذاب یا شیشه سخت مقاوم در برابر حرارت ساخته می شود.
اما اگر قرار است از این نوع لامپ استفاده كنید، نكات ایمنی زیر را حتما به خاطر بسپارید.
به دلیل اینكه گاز در لامپ هالوژن با فشار بالا پر می شود، هنگام نصب این لامپ ها حتما از عینك استفاده شود،
چرا كه امكان شكستن و پخش تكه های شیشه به اطراف وجود دارد. برای جلوگیری از باردار شدن لامپ توصیه میشود
به هیچ وجه به شیشه لامپ هالوژن، حتی در حالت خاموش، دست نزده و در صورت تماس قبل از اتصال با پنبه آغشته
به الكل پاك شود. تنها لامپ های دارای نشان معتبر (از نمایندگی رسمی) خریداری شود.
حتما به بدنه استیل لامپ هالوژن خودرو و اتصالات جوشی آن توجه شود و از مصرف لامپ های غیر استاندارد جدا پرهیز شود،
چرا كه دارای اشعه UV بوده و برای سلامتی زیان آور هستند.
امروز شاهد رشد روز افزون این لامپ زیبا به صورت های مختلف هستیم ، سالانه میلیون ها چراغ برای جاسازی این لامپ ها با طرح ها و رنگ های متفاوت تولید می شود.
لامپ زینان
لامپ زینان (Xenon)، برای نورپردازی در گوشه و کنار و یا در زیر کابینتها مناسب است زیرا دارای نوری سفید و خالص است. این لامپها درواقع نوعی لامپ هالوژن هستند اما از انواع معمول آن کمتر داغ میشوند و انرژی کمتری مصرف میکنند.


لامپهای لوله ای
لامپهای لوله ای به شکل شمعهای بلند هستند و برای نورپردازی تابلو و همچنین روشن کردن ورقه های نت نوازندگان به کار میروند.

● لامپهای انعکاسی جیوه ای - سدیمی - متال هالاید
این لامپها با داشتن یک لایه جیوه - سدیم و یا هلیم در یک محفظه شیشه ای ، و با استفاده از خاصیت التهاب گاز نور افشانی می کنند برای استفاده در چراغهای سقفی و پارکی و تیر های چراغ برق مناسب هستند و در جهت خاصی نورافشانی میکنند. لامپ های معابر عمومی از این دسته لامپ ها هستند.
معمولا برای روشنایی نیاز به ترانس و استارتر دارند و بطور استاندارد باید درون یک محفظه یا چراغ و بدور از برف و باران باشند.
علارغم هزینه بالا نور بالا و عمر طولانی دارند اما طیف نوری آنها چندان جذاب نیست ، حتما لامپ های گازی بالای میوه فروشی ها را به یاد دارید.

▪ لامپهای کریپتون
لامپ کریپتون (Krypton از لامپهای معمولی بسیار پر نورتر است و معمولا در فلش دوربینهای عکاسی و چراغهای اتوموبیل به کار برده میشود. استفاده خانگی از این لامپها نیز کم کم رواج یافته است.
لامپهای LED
مخفف واژه LIGHT EMMTTED DIODE به معنای دیود ساطع كننده نور است. دیودهای ساطع كننده نور در واقع جزء خانواده‌ها دیودها هستند كه دیودها نیز زیرگروه نیمه هادی‌ها به شمار می‌آیند. خاصیتی كه LED‌ها را از سایر نیمه هادیها متمایز می‌سازد این است كه با گذر جریان از آنها مقداری انرژی به صورت نور از آنها ساتع می‌شود.
تاریخچه:
سالها قبل ذرات بسیار كوچك كوانتومی ساخته شد كه این ذرات كوانتومی كریستالهایی هستند كه ابعادشان چند نانومتر بیشتر نیست و می‌توانند از 100 تا 1000 الكترون را در خود جای دهند.این ذرات به آسانی از خود بسته‌های انرژی منتشر می‌كنند و هر قدر كوچكتر باشد بیشتر تحریك می‌شوند. هر ذره در مجموعه ویژه بوئرز به طور استثنایی كوچك و تنها شامل 33 یا 34 جفت اتم بود. هنگامیكه نور روی ذرات كوانتومی تابانده شده یا جریان برق به آنها وصل می‌شوند آنها با تولید نور از خود واكنش نشان می‌دهند و رنگهای متغیر و متنوعی ایجاد می‌كنند.
اما هنگامیكه یك پرتوی لیزری روی مجموعه‌ای از این ذرات كوانتومی تابانده شد اتفاق غیر منتظره‌ای رخ داد. ناگهان نور سفیدی تمامی میز را پوشاند و انتظار می‌رفت كه ذرات كوانتومی نور آبی منتشر كند اما این نور، نور بسیار زیبای سفیدی بود.
سپس این ذرات را با پلی اورتان شد و سطح بیرونی یك حبابت لامپ LED آبی را با آن پوشاند. هر چند ظاهر این حباب زیبا نبود اما نور سفیدی مانند لامپهای معمولی منتشر می‌كرد كه شدت آن 2 برابر و دوام آن 50 برابر یك لامپ معمولی 60 وات بود.
Led‌ها تا اواخر دهه گذشته فقط می‌توانستند سه نور آبی، سبز و قرمز تولید كنند كه به همین علت كاربردشان محدود بود.
سپس led‌هایی با رنگ آبی به بازار آمدند كه می‌توانستند نور سفید با هاله‌ای از رنگ آبی روشن كنند.
بسیاری اعتقاد دارند لامپ‌هایی كه از دیودهای ساطع كننده نور استفاده می‌كنند، یا همان LED، آینده را از دست سایر رقبا خارج خواهند كرد.
LED‌ها كه از دهه‌های گذشته در الكترونیك مورد استفاده قرار می‌گرفتند، عموماً برای نمایش خاموش یا روشن بودن نمایشگرها در لوازم مولتی مدیا مورد استفاده قرار گرفتند.
در حال حاضر LED‌ها به نحوی ساخته می‌شوند كه نور را در جهت خاصی متمركز می‌كند و به صورت چیپ‌های كوچكی هستند كه معمولاً در داخل یك شیشه‌ گنبدی شكل قرار می‌گیرند و دارای سایز چوب كبریت یا كمی بزرگ‌تر هستند و به سختی می‌شكنند.
همانطور كه گفته شد آنها در ابتدا فقط به رنگ قرمز و سبز بودند اما یك تغییر بسیار عظیم در این صنعت در دهه 90 میلادی باعث شد كه LED سفید رنگ (یا همان روشن و بدون رنگ) تولید شود. هم اكنون به آسانی با تغییر در ساختار فیزیكی و مواد تشكیل‌دهنده‌ها LED نور را در رنگها و شدت‌های مختلف و با طول موج مشخص می‌توان با رنگ كاملاً خالص تولید كرد. به عبارت دیگر می‌توان گفت منابع روشنائی دیگر دارای پرتوهای مادون قرمز و فرابنفش بوده، كه چشم غیر مسلح قادر به دیدن آن نیست و تاثیری در تامین روشنایی محیط ندارند و حتی بر روی انسان اثر منفی نیز می‌گذارند ولیكن LED‌ها فاقد این پرتوهای مضر بوده و در سلامت چشم تاثیر بسزایی دارند.
LED‌های سفید قابلیت تولید همه نوع رنگ را داشته و علاوه بر آن از انرژی بسیار كمی (در مقایسه با سایر لامپها و LED‌های قدیمی) برای تولید روشنایی استفاده می‌كنند. به همین دلیل روز به روز ابعاد استفاده از آنها گسترده‌تر شد و در مواردی كه احتیاج به علامت دادن و یا رقص نور (زدن فلاش و SOS) بود، استفاده شد.
اكنون بسیاری از شركتهای بزرگ سازنده لوازم روشنایی مخصوصاً شركتهای فعال در زمینه روشنهایی منازل بسیاری از فعالیت‌های خود را برروی‌LEDها متمركز كرده‌اند و قصد دارند روشنایی لازمه برای منازل را از LED‌ها تهیه كنند كه به نظر می‌رسد این روند تا كمتر از 5 سال آینده، باعث تغییر بسیار عمده در نوع محصولات روشنایی شود.
به طور ی كه در حال حاضر نیز اكثر لوازم روشنایی خانگی، معادل LED نیز دارند و مصرف‌كنندگان می‌توانند در صورت تمایل مشابه هر نوع كالایی را از مدل LED استفاده كنند. هر چند به نظر می‌رسد این تكنولوژی در سالهای آینده و با رشد قابل پیش‌بینی صنعت، لوازمی با روشنایی بسیار بهتر و مصرف انرژی كمتر و قیمت مناسب را به مشتریان ارائه دهد.
كاربردهای دیگر LED :
همانطور كه گفته شد، دیود منتشر كننده نور كه به طور رایج LED نامیده می‌شود واقعاً قهرمان ناشناخته جهان الكترونیك است. آنها دو جین كار متفاوت انجام می‌دهند و در همه وسایل الكترونیكی یافت می‌شود اساساً LED‌ها لامپهای كم نوری هستند كه به آسانی در مدارهای الكترونیكی قرار می‌گیرند اما برخلاف لامپهای معمولی آنها فیلامانی كه بسوزد ندارند و به ویژه اینكه گرم نمی‌شوند آنها فقط با حركت الكترونها در یك ماده نیمه هادی نور می‌دهند. آنها شماره‌ها را در ساعتهای دیجیتال نشان می‌دهند، اطلاعات را از كنترل تلویزیون می‌فرستند (LED‌های مادون قرمز) و نور آنها نشان می‌دهد كه چه وقت وسایل روشن است همچنین تصاویر را روی تلویزیون‌های پلاسما نشان می‌دهند و با توجه به مصرف بسیار پایین و شدت نور بسیار عالی در انواع رنگ‌های مختلف در روشنایی و چراغ‌های خودروها كاربرد وسیعی دارند.
در حال حاضر چراغ‌های راهنمایی كه در تقاطع‌ها و خیابان‌های شهر تهران و دیگر نقاط كشور نصب شده‌اند به وسیله لامپهای 100 واتی روشن شده و به واسطه لنز رنگی كه در درون این چراغ‌ها تعبیه شده در مواقع معین به رنگ سبز، زرد و قرمز مشاهده می‌شوند، اما استفاده از این لامپ‌ها در چراغ‌های راهمنایی كه اصطلاحاً به آن ”لامپ‌های رشته‌ای ترافیكی“ اطلاق می‌شود، مصرف بسیار زیاد برق و عمر محدودی را به همراه دارد كه در همین زمینه نصب فانوس‌های LED در چراغ‌های راهنمایی به منظور صرفه‌جویی در مصرف برق و كاهش خطای دید رانندگان در دستور كار قرار گرفته است.
مصرف برق به میزان یك دهم لامپ‌های معمولی 100 وات، عمر بالا تا 5 سال با گارانتی، بدون نیاز به تعمیر، نوردهی بسیار زیاد در مقایسه با لامپ‌های معمولی، جلوگیری از بروز تصادفات به دلیل خطای دید رانندگان و مهم‌تر از همه حذف لنز رنگی داخل چراغ‌ها را از جمله مزیت‌های استفاده از فانوس LED در چراغ‌های راهنمایی می‌توان نام برد. با استفاده از فانوس‌های LED در چراغ‌های راهنمایی به دلیل این كه صفحه اصلی چراغ‌ها كاملاً بی‌رنگ هستند، در هنگام خاموش بودن به رنگ سفید دیده می‌شوند و در زمان روشن شدن به دلیل نوردهی بالا، احتمال خطای دید رانندگان را به صفر می‌رساند و درصد ایمنی آنها در هنگام رانندگی افزایش می‌یابد به این ترتیب تشخیص روشن یا خاموش بودن چراغ سبز یا قرمز برای رانندگان كاملاً آسان و بدون طخا خواهد بود كه خوشبختانه در سطح شهر تهران و اغلب شهرهای كشور فرایند تجهیز تقاطع‌ها به این سیستم جدید در حال اجراء است.
از سوی دیگر با توجه به اینكه LEDها قابلیت تغذیه هم با جریان AC و هم جریان DC با مصرف كم را دارد، لذا می‌تواند از منابع انرژی خورشیدی و یا باطری نیز جهت تامین نیروی خود استفاده كنند.
همچنین در حال حاضر در روشنائی معابر، خیابانها و جاده‌ها، تزئین و زیباسازی معابر و پلها و مكانهای مختلف استفاده از این منابع روشنائی با توجه به هزینه بالای تعمیر و نگهداری منابع روشنائی سنتی در این مكانها و طول عمر بالا و صرفه‌جویی انرژی تا 90 درصد ، توجیه فنی و اقتصادی استفاده از LED‌ها را بسیار بیشتر می‌كند.
قیمت بالای LED
یکی از عیوب LED‌ها قیمت نسبتاً بالای آن است. قیمت LED با توجه به نوع، كیفیت نور، توان خروجی و ... متفاوت است و در هر صورت قیمت بالاتری نسبت به معادل منابع روشنائی فلورسنت یا رشته‌ای خود دارد اما بدیهی است با همه گیر شدن آن و افزایش تقاضا. كاهش قیمت شدیدی را خواهد داشت كه در نتیجه استفاده از آن را مقرون به صرفه‌تر خواهد كرد.
از دیگر فواید LED‌ها در روشنائی خانگی می‌توان به اندازه كوچك آن اشاره كرد كه با قرارگیری چند عدد از آن بر روی برد الكترونیك، نور كافی را تولید می‌كنند. بزرگترین فایده این سایز كوچك، مانند لامپهای هالوژنی قرارگیری آن در فرورفتگی‌های سقف ساختمان، با اندازه دلخواه است و به این ترتیب افراد می‌توانند طراحی منزل و روشنایی آن را به صورت دلخواه انجام دهند، در حالیكه لامپهای تابان و به ویژه لامپهای فلورسنت دارای سایز نسبتاً بزرگ و غیر قابل انعطافی هستند و فضای زیاد و همواری را برای نصب لازم دارند.
اما بزرگترین برتری LED عمر مفید آن است. LED‌ها 50 هزار ساعت عمر مفید دارند در حالیكه عمر مفید لامپهای تابان تنها 1000 ساعت و در نهایت عمر مفید فلورسنت‌ها، 10000 ساعت است. این برتری LED باعث می‌شود كه بسیاری از افراد آینده‌نگر استفاده از آن را در دستور كار خود قرار دهند، زیرا طول عمر زیاد، نور تولیدی روشن و واضح آن باعث می‌شود كه در هزینه‌های صرفه‌جویی شود. عدم احتیاج به تعویض در كوتاه مدت (حداقل 5 برابر بیش از فلورسنت‌ها) باعث صرفه‌جویی بسیار در وقت مصرف‌كنندگان نیز می‌شود. یكی دیگر از برتری‌های آنها مصرف بسیار پائین انرژی است كه باعث تولید گرمای بسیار كم در اطراف لامپ و اشاعه آن به محیط است كه می‌تواند فواید زیادی داشته باشد. كه با توجه به دامنه كاربرد دمائی از 40- تا 85 درجه سلسیوس كه یكی از مزایای عمده این منابع روشنایی است، صنایع برودتی و به ویژه كارخانه‌های یخچال‌سازی یكی از مصرف‌كنندگان LED هستند و از آن در داخل دستگاههای خود استفاده می‌كنند، زیرا گرمای كم تولیدی آن، سرمای داخل دستگاه را از بین نمی‌برد. یكی دیگر از فواید LED عدم تولید زهر سمی و كشنده جیوه است كه توسط لامپهای تابان و كمی هم فلورسنت‌ها تولید می‌شود.
با توجه به موارد گفته شده بسیاری از مصرف‌كنندگان می‌توانند با پرداخت یك هزینه اولیه نسبتاً بالاتر، تا مدتها از نور LED استفاده كرده و زمانی را صرف تعویض یا تعمیر آن نكنند. تولیدكنندگان لوازم روشنایی درجه یك در جهان نیز در حال حاضر تولیدات زیادی را در این زمینه ارائه داده‌اند كه از جمله آنها شركت آلمانی اسرام است.
همانطور كه گفته شد سهم روشنایی از كل مصرف الكتریسیته خصوصاً در زمان اوج مصرف چشمگیر است به نحوی كه در كشور حدود 30 درصد از كل انرژی مصرفی و حدود 45 تا 50 درصد از مصرف پیك صرف تامین روشنایی می‌شود.
میزان فروش انرژی الكتریكی در سال 85 برابر با 144598 میلیون كیلووات ساعت است كه با درنظر گرفتن حداقل 30 درصد سهم روشنائی و با جایگزینی 20درصد از مصارف روشنایی با لامپ‌های LED و صرفه‌جویی به طور متوسط 80% (70 تا 90 درصدی) طرح، میزان صرفه‌جوئی به عمل آمده برابر با 6941 میلیون كیلووات ساعت در یك سال است در حالی كه مجموع تولید نیروگاه اصفهان در یك سال برابر با 5248 میلیون كیلووات ساعت است.
با توجه به مزیتهای بسیار زیاد LED‌ها، در آینده نه چندان دور بالاخره این منابع روشنایی جایگزین لامپهای معمولی می‌شود و دیگر نور تنها از چراغ‌های حبابدار پخش نخواهد شد.