در مقایسه انواع لامپ باید این نکته در نظر گرفت که در بازاز لامپ های متعددی وجود دارد با کیفیت های مختتلف و همچین، ساختار و تکنولوژی های گوناگون ، از لامپ های رشته ای و متال هالید و فلوروسنت گرفته تا لامپ های ال ای دی و اس ام دی جدید که ما در این مقاله قرار است. انواع مختلف لامپ را باهم برسی کنیم و بهترین نوع لامپ را در انتها به شما معرفی کنیم.
لامپ های رشته ای :
نور لامپهای رشته ای گرم و یکنواخت است و شباهت زیادی به نور طبیعی دارد و از این جهت بهترین نور مصنوعی می باشد.
این لامپ ها از لحاظ بازده تبدیل الکتریسیته مقرون به صرفه نیستند و کمتر از 5% انرژی دریافتی را به نور تبدیل می کنند. بعضی از کشورها، مانند استرالیا لامپ هایی با بازدهی بالاتر را جایگزین این لامپها کرده اند.
لامپ های فلورسنت جیوه ای و کم مصرف :
این لامپ ها از نوع رشته ای گران تر هستند؛ اما عمر طولانی تری نسبت به آنها دارند. این گونه لامپ ها، مصرف کمتری نسبت به لامپ های رشته ای دارند، اما معایب بسیار زیادی نیز دارند. مهمترین عیب این لامپ ها خطراتشان بر روی سلامتی انسان است. اشعه ماوراء بنفش و جیوه ی موجود در این لامپ ها برای سلامتی انسان بسیار مضرند.
مقاله مضرات لامپ فلوروسنت را حتما بخوانید.
لامپ های بخار جیوه:
بازده نوری خوب و طول عمر مناسب مهمترین ویژگی این لامپ ها است. با توجه به رنگ نور مناسب، این لامپ ها برای تامین روشنایی بیرونی نظیر پارک، پیاده رو و تامین روشنایی سالن های کارخانه ها مناسب هستند.
از سوی دیگر با توجه به مخاطراتی که بخار جیوه برای محیط زیست دارد تولید این نوع لامپ ها در کشورهای عضو اتحادیه اروپا ممنوع شده است. از طرفی اتلاف انرژی اینگونه لامپ ها بسیار بالاست. این بدان معنی است که کم کم دوران استفاده از این لامپ ها برای تامین روشنایی در حال اتمام است.
لامپ های بخار سدیم:
در لامپ های بخار سدیم، گازی که در آن تخلیه الکتریکی صورت می‌گیرد بخار سدیم است. در نتیجه نور این لامپ ها در محدوده نور زرد قرار دارد.
این لامپ ها طول عمر زیاد و بهره نور بسیار بالایی را دارند ولی با توجه به رنگ نور نامناسب و درصد بازتاب رنگ نامطلوب این لامپ ها بیشتر در محیط هایی نظیر اسکله ها و بنادر و معابر شهری مصرف دارند. ولی چون شاخص نمود رنگ این لامپ ها بسیار پائین است استفاده از این لامپ ها برای محل هایی که در آنها افراد بصورت بلند مدت تردد دارند نظیر پیاده رو ها، مراکز خرید شهری، پارکها و … مناسب نیستند.
لامپ های متال هالید :
لامپ های متال هالید همانند بخار جیوه است، با این تفاوت که مقداری کمی از نمک های هالوژنی هم در آن وارد کرده اند که باعث بالا بردن کیفیت رنگ آن و از طرفی بهره نوری آن شده است، و امروزه به سرعت در حال جایگزینی با سایر انواع لامپ ها است. این نوع لامپ ها در محدوده 20 تا 2000 وات تولید شده‌اند و در روشنایی داخلی و روشنایی سالن های کارخانجات و همچنین معابر شهری و استادیوم های ورزشی، محوطه های خیلی بزرگ و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. لامپ متال هالید دارای دو حباب است، حباب بیرونی از انتشار اشعه ماوراء بنفش جلوگیری می کند و چنانچه بشکند، استفاده از لامپ بسیار خطرناک است و می‌تواند آسیب جدی به چشم و پوست انسان وارد کند.
لامپ های ال ای دی :
LED یک نوع دیود است که با گذر جریان از آن مقداری انرژی به صورت نور ساطع می کند.
این لامپ ها از انرژی بسیار کمی برای تولید روشنایی استفاده میکنند و در ضمن قابلیت تولید همه نوع رنگ را دارند. مصرف برق ده درصد لامپهای معمولی، عمر بالا تا 50000 ساعت و نوردهی بسیار زیاد از جمله مزیت های استفاده از لامپ ال ای ذی می باشد. به همین دلیل روز به روز ابعاد استفاده از آن ها گسترده تر می شود و بسیاری اعتقاد دارند لامپ های LED آینده را از دست سایر رقبا خارج خواهند کرد.
اکنون بسیاری از شرکت های بزرگ سازنده لوازم روشنایی مخصوصاً شرکت های فعال در زمینه روشنایی منازل بسیاری از فعالیت‌های خود را بر روی LED ها متمرکز کرده‌اند.
مقاله مزایای لامپ ال ای دی را حتما بخوانید.
از سوی دیگر با توجه به اینکه LED ها قابلیت تغذیه با جریان AC و با جریان DC با مصرف کم را دارند، لذا می‌توانند از منابع انرژی خورشیدی و یا باطری نیز جهت تامین نیروی خود استفاده کنند.
همچنین در حال حاضر در روشنائی معابر، خیابان ها و جاده ها، تزئین و زیباسازی معابر و پل ها و مکان های مختلف استفاده از این منابع روشنائی با توجه به هزینه بالای تعمیر و نگهداری منابع روشنائی سنتی در این مکان ها و طول عمر بالا و صرفه جویی انرژی تا 90 درصد، توجیه فنی و اقتصادی استفاده از چراغ ال ای دی را بسیار بیشتر می کند.
LED و بهداشت:
لامپ LED گرچه مثل لامپ های رشته ای نور طبیعی ندارند، ولی فاقد اشعه های مضر ماوراء بنفش و IR لامپ های فلورسنت و کم مصرف هستند.
مقایسه لامپ ال ای دی با متال هالید:
1- طول عمر
اولین و مهمترین پارامتر بحث طول عمر لامپهای متال هالاید است. بهترین و مرغوبترین نوع از این لامپها طول عمری کمتر از 20000 ساعت دارند.(بین 16000 تا 20000). ولی لامپهای LED طول عمری بین 50000 تا 60000 ساعت دارند. استفاده از LED به جای متال هالاید هزینه های تعمیر و نگهداری را حداقل یک سوم خواهد کرد.
2- زما پاسخگویی
مورد بعدی بحث زمان پاسخگویی است. لامپهای LED به محض رسیدن ولتاژ به آنها روشن میشوند (کمتر از 20 میکرو ثانیه) ولی لامپهای متال هالاید زمانی بالغ بر 5 دقیقه لازم دارند تا به حداکثر نور خود برسند.یعنی لامپهای LED پانزده ملیون بار سریعتر روشن میشوند.
لامپهای متال هالاید یک ایراد دیگر نیز دارند و آن این است که اگر شما این لامپها را به مدت بیش از 5 دقیقه روشن بگذارید این لامپها گرم میشوند. مشکل تنها گرم شدن نیست. اگر بعد از 5 دقیقه شما این لامپ را خاموش کنید دیگر نمیتوانید فوراً روشنش کنید. چرا که لامپ گرم شده و سنسور داخل لامپ به شما اجازه ی روشن کردن مجدد لامپ را تا زمانی که لامپ سرد نشده نمیدهد(حدود 3 دقیقه طول میکشد تا سنسور اجازه ی ورود ولتاژ را بدهد و تازه از اینجا به بعد4 تا 5 دقیقه طول خواهد کشید تا به حداکثر نور خود برسد).
3- خاموش و روشن کردن لامپ
طول عمرلامپ های LED به هیچ وجه تابعی از تعداد روشن و خاموش شدن نیست.میتوان لامپ های LED را میلیونها بار روشن و خاموش کرد. در واقع طول عمر LEDها تنها به مدت زمان روشن ماندن بستگی دارد.ولی لامپهای متال هالاید به هیچ وجه اینگونه نیستند و طول عمر آنها با روشن و خاموش شدن کم میشود.
4- مصرف بالا و هزینه های جانبی
از آنجا که لامپهای متال هالاید نیاز به جریان بالایی دارند (خصوصاً لامپهای 400 وات به بالا) اگر سیم کشی جریان بالا، در ساختمان یا محل نصب این لامپ ها موجود نباشد، باید مجدداً سیم کشی نمود و این یعنی زمان و هزینه ی بیشتر. ولی پروژکتورهای LED به دلیل کم مصرف بودن از همان سیم کشی موجود می تواند استفاده کند.
5- تغییر رنگ
برای تغییر رنگ در لامپ های متال هالاید معمولاً از فیلترهای رنگی استفاده میکنند. البته اکثر مواقع برای تولید یک رنگ خاص از یک فیلتر ثابت استفاده می شود و در برخی موارد دیگر از لامپهای متال هالایدی که زاتاً نور خاصی تولید میکنند استفاده میشود.اما اگر نور بخواهد متناوباً تغییر کند به این صورت عمل میشود که یک محور میچرخد و فیلتر رنگی مناسب را جلوی لامپ قرار میدهد.
این کار معایب بسیاری را در بر دارد.مثلاً نمیتوان رنگ را به دلخواه تنظیم کرد مگر اینکه کنترلر موجود موقعیت محور را دقیقاً بتواند تنظیم کند.معمولاً محور با سرعت مشخصی می چرخد و رنگها به ترتیب عوض میشوند.این کار در پروژکتورهای وات بالا استفاده ی کمتری دارد و تقریباً استفاده از این روش (استفاده از فیلتر رنگی) برای تغییر رنگ منسوخ شده است.در عوض تغییر رنگ درلامپ های LED و پروژکتور های ال ای دی به راحتی قابل انجام است.و نیاز به هیچ وسیله ی مکانیکی از قبیل فیلتر یا محور دوار ندارد. و میتوان رنگ را به دلخواه و به سهولت تغییر داد.
6- تنظیم شدت نور
امکان تنظیم نور با لامپ های متال هالاید مطلقاً وجود ندارد.یعنی یک پروژکتور 400 واتی که 38000 لومن نور میدهد نمیتواند مثلاً 10000 لومن بدهد.ولی این کار در لامپ های LED با استفاده از تکنولوژی PWM یا Pulse Width Modulation که کنترل سطح ولتاژ به کمک تغییر پهنای پالس است و در اکثر میکروکنترلرها موجود است به راحتی امکانپذیر است.
7- تنظیم زاویه تابش
نکته ی بعدی در رابطه با جهت دادن به نور است.نور لامپ های متال هالاید در تمامی جهات منتشر میشود. این نور به سختی قابل کنترل است و نمیتوان آن را به راحتی متمرکز کرد.
برای مثال اگر بخواهیم یک دیوار را به کمک این پروژکتورها روشن کنیم باید از رفلکتور استفاده کنیم که خواه ناخواه مقدار زیادی نور را از دست میدهیم(بیش از ۵٠% نور از دست خواهد رفت).ولی لامپ های LED به دلیل موجود بودن لنزهایی با زوایای دلخواه نوری کاملاً قابل کنترل دارند.اگر بخواهیم به نور عمق بدهیم مثلاً دیوار بلندی را روشن کنیم می توانیم از لنزهای Narrow استفاده کنیم و بلعکس اگر بخواهیم مساحت زیادی را روشن کنیم از لنزهای Wide استفاده میکنیم.اما این کار با پروژکتورهای متال هالاید به سختی و با اتلاف نور امکان پذیر است.
8- جریان راه اندازی
همانطور که در بالا ذکر شد لامپ های متال هالاید 5 دقیقه زمان نیاز دارند تا به حداکثر نور خود برسند. در این مدت زمان برای یونیزه کردن گاز داخل لامپ نیاز به آمپر بیشتری است.
در آزمایشی که انجام دادم در ابتدای روشن شدن لامپ 400 وات متال هالاید جریان مصرفی 5 آمپر بود. این جریان رفته رفته کاهش یافت و پس از 5 دقیقه به 2.7 آمپر رسید.به عبارت دیگر یک لامپ 400 واتی متال هالید در مدت زمان راه اندازی 1100 وات مصرف خواهد داشت.یعنی تقریباً 3 برابر واتی که باید مصرف کند.این عملکرد نیاز به تجهیزاتی 3 برابر قویتر را ایجاد میکند که متعاقباً هزینه های تابلوبرق وتجهیزات را بسیار زیاد خواهد کرد.
9- کاهش نور با گذشت زمان
شدت نور لامپ های متال هالاید با گذشت زمان به شدت کاهش می یابد.یعنی کاهش 35 درصدی نور در طول مدت کارکرد(در بهترین حالت ممکن و با مرغوبترین لامپ). لامپ های LED هم در طول مدت عمرشان کاهش نور خواهند داشت ولی کمتر از 20% لامپ های متال هالاید از لحاظ میزان نوری که تولید میکنند. در مقایسه با لامپ های LED ارزانترند.و این تنها مزیت این لامپ هاست.
البته باید هزینه های جانبی از قبیل سیم کشی قوی ، تهویه مناسب و تجهیزات قویتر تابلو برق را نیز لحاظ نمود. شاید اگر کسی بخواهد محیطی به اندازه ی ورزشگاه آزادی را روشن کند، بهترین انتخاب همین لامپ های متال هالاید باش
د.ولی اگر بخواهیم بقیه موارد را نیز لحاظ کنیم مطمئناً استفاده از لامپهای LED را موجهتر خواهیم دید.همانطور که بسیاری از شرکتها، اماکن ، هتلها ، شهرداری ها و… همه روزه در حال جایگزین کردن لامپهای متال هالاید با پروژکتورهای LED هستند.
در انتها اگر مایل بودید مقاله راهنمای خرید لامپ ال ای دی را بخوانید.