دانلود مقاله لامپ های کم مصرف

بخشی از مقاله

لامپ های کم مصرف

یکی از ویژگیهای دنیای امروز استفاده وسیع از انرژی الکتریکی است. برای تامین انرژی مورد نیاز سرمایه گذاری زیادی باید انجام شود که بخش عمده ای از آن برای تامین برق در ساعات اولیه شب مصرف می گردد.
از سوی دیگر نزدیک به نیمی از بار مشترکین خانگی در ساعات اولیه شب مربوط به روشنایی است.
پرمصرف ترین و کم بازده ترین لامپ مورد استفاده نیز لامپ رشته ای است که در نقطه مقابل انواع لامپ های کم مصرف قرار دارد.
با انواع و مزایای این لامپها آشنا شویم :
انواع لامپ های کم مصرف
لامپهای کم مصرف در اندازه ها و رنگهای مختلف و با توانهای مختلف از لامپهای با وات کم از 5 وات گرفته تا با توانهای بالاتر تا 250 وات طراحی و ساخته می شوند. با این حال از بین لامپ ها ی فوق لامپهای 11 و 20 وات کاربرد بیشتری دارند از لامپهای 11 وات با سرپیچ شمعی می توان برای لوسترها استفاده نمود و لامپهای 20 و 23 وات با سرپیچ معمولی را با لامپ 100 وات رشته ای جایگزین کرد. از نظر شکل این لامپها در فرم ظاهری 2uو u3 و اسپیرال طراحی و ساخته می شود.
از نظر رنگ نیز در انواع نور سفید (مهتابی) و نور زرد (آفتابی) و سایر رنگها از جمله آبی، قرمز و سبز ساخته می شوند که این رنگها برای روشنایی تزیینی به کار می روند.
مزایای لامپ های کم مصرف
میزان نوردهی
شکل زیر میزان نوردهی چند نوع لامپ کم مصرف را با لامپهای رشته ای مقایسه کرده است. به عنوان مثال میزان نوردهی یک لامپ رشته ای 100 وات معادل با یک لامپ کم مصرف 18 وات است.
مصرف انرژی
میزان مصرف انرژی در لامپهای کم مصرف تقریبا 18 درصد لامپهای رشته ای است.
طول عمر
طول عمر لامپ کم مصرف 8 برابر یک لامپ رشته ای است.
راه اندازی و جایگزین آسان
لامپ کم مصرف را می توان به راحتی به جای لامپهای رشته ای نصب کرد.
حرارت
حرارت ایجاد شده در اطراف لامپ کم مصرف بسیار کمتر از حرارت ایجاد شده در اطراف لامپهای رشته ای می باشد که خود می تواند باعث کاهش میزان سرمایش مورد نیاز در ساختمانها گردد.
بهره نوری
بهره نوری برابر میزان نور تولید شده بر توان مصرفی در یک لامپ می باشد. لامپ های کم مصرف دارای بهره نوری بیش از 5 برابر لامپ های رشته ای می باشند. و به همین دلیل با مصرف یک پنجم انرژی همان میزان نور لامپهای کم مصرف که نوعی لامپ فلورسنت محسوب می شوند از انواع بالاستهای (تنظیم کننده ولتاژ) الکترونیکی و القایی می توان استفاده نمود.
با توجه به مزایای متعدد بالاستهای الکترونیکی از جمله افزایش بازده نوری لامپ استفاده از این نوع بالاست رو به گسترش است.
پیشنهادها
- پس از روشن شدن لامپهای کم مصرف در حدود 5 دقیقه طول خواهد کشید تا حداگثر شارژ نوری خود را تولید کنند.
- به منظو ر داشتن حداکثر شارژ نوری توصیه می شود لامپهای کم مصرف به صورت آویز نصب گردند.
با توجه به اینکه نور لامپها ی کم مصرف به صورت پراکنده می شود.
استفاده از قاب چراغ و منعکس کننده های مناسب تاثیر به سزایی در استفاده حداکثر از نور این لامپها خواهد داشت.
- لامپهای رشته ای فقط برای محل هایی مثل دستشویی و راه پله مناسب می باشند چرا که مدت زمان روشن بودن آنها کوتاه و تعداد دفعات قطع و وصل آنها زیاد است. در صورتیکه این موضوع با ویژگی لامپهای کم مصرف در تضاد است چرا که طول عمر لامپهای کم مصرف فعلی و لامپهای فلورسنت با خاموش و روشن کردن متوالی کاهش می یابد.
ساعت روشن بودن لامپ در روز 9 ساعت و بهای انرژی الکتریکی به طور متوسط 200 ریال به ازای هر کیلو وات ساعت برق فرض شده است.

لامپ کم مصرف در دسته لامپ های فلورسنت قرار می گیرد و تولید نور آن تقریبا با لامپ مهتابی یکی است. مقدار زیاد اشعه ماورای بنفش این لامپ در طولانی مدت، آسیب های جدی به چشم، پوست و ... وارد می کند.
دانشمندان انگلیسی اعلام کردند: لامپ‌ کم مصرف می‌تواند برای سلامتی مضر باشد. افرادی که پوستی حساس دارند، بیش از سایر افراد از این لامپ‌ها آسیب می‌بینند، چون میزان پرتو ناشی از آنها از لامپ‌های معمولی بیشتر است.
کارشناسان انجمن پوست انگلیس معتقدند: لامپ‌های کم مصرف موجب تسریع ابتلا به بیماری‌های پوستی و از جمله سرطان پوست و هم‌چنین سرگیجه و میگرن در افراد مبتلا به صرع می‌شوند.
همچنین متخصصان هشدار داده اند که استفاده مداوم از لامپ های فلورسنت موجب بروز عوارض بسیاری از جمله سردرد ، اگزما و دیگر عوارض پوستی می شود.
به گزارش هلت دی نیوز، بسیاری افراد نسبت به لامپ های الکتریکی حساس هستند و همین امر موجب می شود عوارض استفاده از لامپ های فلورسنت در آنها بیش از دیگران بروز کند.
لذا متخصصان پوست به این نتیجه رسیده اند که بهتر است در محل هایی که افراد مدت طولانی در آنجا حضور دارند از این لامپ ها استفاده نشود و در عوض در مکان های عبور و مرور، راهروها، پارکینگ ها و دستشویی ها می توان از این گونه لامپ ها استفاده کرد.
عوارض لامپ های فلورسنت در مواردی به قدری شدید است که موجب بروز دانه های قرمز پوستی و اگزمای شدید می شود.
كارشناس مسئول بهداشتِ پرتوهای وزارت بهداشت، با بیان این كه در آینده‌ای نزدیك لامپ‌های فلورسنتی فشرده (کم مصرف) جایگزین لامپ‌های رشته ای (معمولی) كنونی خواهند شد، برخی نكات ایمنی و بهداشتی را در استفاده از لامپ‌های فلورسنتی كه تكنولوژی متفاوتی با لامپ‌های رشته‌ای دارند، متذكر شد.
مهندس علی گورانی با بیان این كه نور حاصل از لامپ‌های رشته‌ای ناشی از عبور جریان برق از رشته فلزی در خلا است، اظهار كرد: مكانیسم تولید نور در لامپ‌های رشته‌ای متفاوت از لامپ‌های فلورسنتی فشرده است. نور حاصله از لامپ‌های فلورسنتی ناشی از بخارات فلز جیوه است.
مهندس گورانی افزود: هم‌وطنان باید بدانند كه تكه‌های خرد شده لامپ‌های کم مصرف و مهتابی مانند لامپ‌های معمولی بی‌ضرر نیستند، زیرا جیوه ی موجود در آنها سمی است. از این رو پس از خراب شدن و شکستن نمی‌توان نظیر لامپ رشته‌ای آنها را دور انداخت، بلكه باید با دقت و احتیاط آنها را جمع‌آوری كرد تا جیوه در هوا و محیط پخش نگردد.
وی ادامه داد: همچنین باید با خرید لامپ‌های استاندارد، رعایت نكات فنی حین نصب و استفاده، از قبیل رعایت فاصله از بی‌خطر بودن آن اطمینان حاصل کرد.
اولین لامپ فلورسنت که به نوعی مادر لامپ های کم مصرف کنونی می باشد،در اواخر دهه ی 1890 به وسیله ی "پیتر کوپر هیویت " اختراع شد.لامپ های آقای هیویت در سالن های عکاسی و برخی صنایع مورد استفاده قرار می گرفت.بعدها و در سال 1927 فردریک مه یر و هانس اسپنر لامپ بخاری فشار بالا را اختراع و ثبت کردند.بعد ها جورج اینمان با شرکت General Electric در مورد تولید لامپ های مهتابی کارآمد به توافق رسید و تولید این نوع لامپ ها شروع شد.لامپ هایی که در سال 1938 تولید و در سال 1941 ثبت شد.
لامپ های کم مصرف نوین به وسیله ی اِد هامر ،که مهندس شرکت General Electric بود،در واکنش به بحران جهانی نفت در سال 1973 اختراع شد.وی با بودجه ای در حدود 25 میلیون دلار این لامپ ها را به تولید انبوه رساند اما بعد ها فناوری ساخت این لامپ ها فاش شد و افراد دیگر با کپی برداری توانستند این لامپ ها را تولید کنند.
ساختمان
مهمترین پیشرف در فناوری این لامپها،جایگزینی چوک های الکترو مغناطیسی با چوک های الکترونیکی می باشد.این فن آوری باعث از بین بردن بیشتر چشمک زدن های لامپ و آهسته روشن شدن لامپ های فلورسنت شد.مشکلاتی که تقریبا در همه ی لامپ های فلورسنت وجود داشت.لامپ های کم مصرف بر دو نوع می باشند؛لامپ های کامل( معروف به لامپ کم مصرف ) و لامپ های ناکامل( لامپ های مهتابی).
اجزا
در لامپ های کم مصرف دو بخش اصلی وجود دارد.قسمت اول،لوله ی شیشه ای است که گاز در داخل آن پر شده و قسمت دوم چوک مغناطیسی یا الکترونیکی می باشد.جریان الکتریکی چوک،از میان گاز داخل لامپ عبور کرده و باعث می شود که گاز نور ماورا بنفش تولید کند.سپس این نور ماورا بنفش با برخورد به پوشش فسفری داخل لامپ و واکنش با آن به نور سفید تبدیل می شود.

چوک های الکترونیکی دارای یک برد الکترونیکی کوچک ، یکسو کننده ها،خازن های صافی و معمولا دو عدد کلید ترانزیستوری می باشند که یک مدار تشدید فرکانس بالا را با یک اینورتر DC به AC سری می کنند.فرکانس بالای منتجه که در حدود 40 کیلو هرتز می باشد به لامپ اعمال می شود.وقتی که مبدل تشدید به ثابت نگه داشتن جریان لامپ(و نور لامپ تولید شده) به مقدار رنج ولتاژ ورودی متمایل می شود،لامپ های کم مصرف استاندارد معمولا نمی توانند به خوبی پاسخگوی مکان ها و کاربرد های تاریک شوند و در مکان های تاریک معمولا از لامپ های ویژه استفاده می شود.لامپ هایی که در زمان روشن شدن چشمک میزنند لامپ های دارای چوک(بالاست)مغناطیسی می باشند اما استفاده از لامپ های با چوک الکترونیکی متداول تر است.
لامپ های کامل(لامپ های کم مصرف)
لامپ های کم مصرف کامل از ترکیب یک لوله ی شیشه ای یک بالاست الکترونیکی و یک سر پیچ تشکیل شده اند.این لامپ ها به آسانی این قابلیت را به مصرف کننده می دهند تا آنها را با لامپ های معمولی جایگزین کنند.این لامپ ها در تجهیزاتی که لامپ های معمولی نصب می شوند به خوبی کار می کنند.این موضوع باعث کاهش هزینه ی تعویض و جایگزنی این لامپ ها میشود.به علاوه اینکه تجهیزات نصب لامپ های معمولی نسبتا ارزان هستند.اما در زمانی که هر دو تجهیزات مورد نیاز باشند،لامپ های کم مصرف سه شاخه و لامپ های کم مصرف دیمری در بازار موجود می باشند.
لامپ های کم مصرف ناکامل(مهتابی)
این لامپ ها دارای یک لامپ شیشه ای جداگانه و قابل جایگزینی و یک چوک نصب شده به طور دایمی می باشند.این لامپ ها دارای چوک مغناطیسی می باشند و استارتر لامپ بر روی پایه ی لامپ جایگذاری می شود.این لامپ ها در مقایسه با لامپ های کم مصرف(کامل) بزرگتر و دارای عمر بیشتر می باشند.نصب این لامپ ها گران تر و نور آنها مصنوعی تر می باشد.

منابع لامپ های کم مصرف
لامپ های کم مصرف برای مصرف هر دو ولتاژ ورودی AC و DC ساخته می شوند.لامپ های کم مصرف DCمعمولا در وسایل نقلیه ی تفریحی به کار میروند.در برخی از کشور ها خانواده ها از لامپ های DC (با استفاده از باطری خودرو و یا باطری خورشیدی) به جای فانوس های نفتی استفاده می کنند.
لامپ های کم مصرف همچنین می توانند از انرژی باطری های خورشیدی که بر روی لامپ های خیابان نصب شده اند و برای روشنایی آنها استفاده می شوند روشن شوند.
طول عمر
عمر متوسط لامپ های کم مصرف بین8 الی 15 برابر لامپ های معمولی می باشد.لامپ های کم مصرف طول عمری بین 6000 الی 15000 ساعت دارند در حالی که لامپ های معمولی معمولا برای 750 تا 1000 ساعت کار مفید ساخته می شوند.البته بعضی از لامپ های معمولی با عمر بالا موجود می باشند که طول عمر آنها تا 20000 ساعت نیز می رسد اما این نوع لامپ ها دارای نور کمتری می باشند.
عمر متوسط همه ی لامپ ها به عوامل مختلفی بستگی دارد از جمله:ولتاژ راه اندازی،عیب های در حین تولید،تغییرات ولتاژ،ضربه های مکانیکی،دوره ی تناوب روشن و خاموش شدن،جهت قرار گیری لامپ و درجه حرارت محیط و همچنین عوامل دیگر.طول عمر یک لامپ کم مصرف در صورتی که ما آن را تنها برای چند دقیقه روشن و خاموش کنیم به طور قابل ملاحضه ای کاهش می یابد.در صورتی که ما یک لامپ کم مصرف را برای زمان 5 دقیقه روشن و سپس خاموش کنیم طول عمر آن به میزان 85% کاهش می یابد؛چیزی که طول عمر آن را به مقدار لامپ های معمولی می رساند.برنامه ی انرژی آمریکا می گوید که برای جلوگیری از کاهش طول عمر آنها،حداقل 15 دقیقه بعد از دوشن شدن لامپ آن را خاموش کنید.
لامپ های کم مصرف در زمان کارشان نور کمتری نسبت به زمان روشن شدنشان تولید می کنند.استهلاک نور خروجی لامپ های کم مصرف به صورت نمایی می باشد یعنی در ابتدای استفاده از آن،میزان نور آن نسبت به دفعه ی اول استفاده ی آن به شدت کاهش می یابد.انتظار می رود که این لامپ ها تا آخر عمرشان نزدیک به 70-80% نور اصلی خود را تولید نمایند.
بازده انرژی
این لامپ ها در برابر نور تحویلی شان ،به اندازه ی یک پنجم تا یک سوم لامپ های معمولی انرژی مصرف می کنند.از سال 2001 در آمریکا و از زمانی که محاسبات نشان داد که بیش از 9% مصرف برق خانگی مربوط به روشنایی می باشد،محاسبات نشان داد که استفاده ی همگانی از این لامپ ها می تواند تا 7% انرژی برق مصرفی منازل را کاهش دهد.
اگر لامپ های کم مصرف با لامپ های رشته ای معمولی جایگزین شوند،گرمای تولیدی خانه ها که به وسیله ی روشنایی لامپ های رشته ای تولید می شود،کاهش خواهد یافت.در زمان هایی که ساختمان هم به نور و هم به گرما احتیاج داشته باشد،سیستم گرمایشی مرکزی ساختمان می تواند گرمای مورد نیاز را تامین کند.اگر ساختمان هم به روشنایی و هم به سرما نیاز داشته باشد، در مقایسه با لامپ های رشته ای ،لامپ های کم مصرف می توانند برق کمتری مصرف کنند و همچنین می تواند از میزان بار سیستم سرمایشی نیز بکاهند.در نتیجه در یک زمان دو عامل اساسی مصرف(گرما و برق) کاهش می یابد و باعث صرفه جویی می شود.
بازدهی و سودمندی
یک لامپ کم مصرف معمولی معمولا در بازده مصرفی 17الی 21% در تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی نورانی می باشد.چونکه حساسیت چشم انسان نسبت به طول موج نور تغییر می کند،و نور تابیده شده از لامپ به طور متداول با واد لومن(Lumens)اندازه گیری می شود.لومن(درخشندگی) مقیاسی است که میزان تاثیر منبع نور بر چشم انسان را مشخص می کند.میزان درخشندگی لامپ های کم مصرف معمولا بین 60 الی 72 لومن بر وات(lm/w) می باشد.در مقابل lm/w لامپ های رشته ای 8 الی 17 می باشد.
هزینه
در حالی که هزینه ی خرید لامپ های کم مصرف 3 تا 10 برابر بیشتر از لامپ رشته ای معادل آن می باشد،اما طول عمر زیاد آن و مصرف انرژی پایین آن می تواند چندین برابر بیشتر از هزینه ی خرید آن را جبران کند.یک مقاله ی آمریکایی بیان می کند که"اگر یک خانواده یه اندازه ی 90 دلار در تعویض تجهیزات روشنایی و جایگزینی آنها با لامپ های کم مصرف هزینه کند،به اندازه ی 440 الی 500 دلار در طول 5 سال استفاده از آنها در مصرف برق صرفه جویی خواهد کرد.به قبض برق خود نگاه کنید و 12 تخفیف را در هزینه ی برق خود تصور کنید".
لامپ های کم مصرف در صورت تعویض با لامپ های رشته در مکان های تجاری به شدت مقرون به صرفه هستند.یک مقاله که در سال 2008 ارایه شده بود به این نتیجه رسید که با توجه به میانگین نرخ های گاز و برق در آمریکا و در سال 2006،در صورت تعویض هر لامپ 75W با یک لامپ کم مصرف به طور سالیانه 22 دلار در هزینه ی انرژی و هزینه ی برق و اتلاف وقت برای تعویض لامپ ها صرفه جویی می شود. 2 دلار هزینه بر هر لامپ تعویض شده در حدود یک ماه بعد به دست صاحب آن بر می گردد.در مناطقی که هزینه ی برق بالا می باشد و همچنین در مناطقی که هزینه ی سرمایش بیشتر از آمریکا می باشد صرفه جویی در هزینه ی برق بیشتر و مدت زمان باز گردانی پول پرداخت شده کوتاه تر می باشد.
مدت زمان روشن شدن
لامپ های رشته ای تقریبا در همان زمان وصل ولتاژ روشن می شوند.لامپ های کم مصرف اما مدت زمانی طول میکشد تا نورشان به حد کافی برسد و این مدت زمان در مناطق سرد تر طولانی تر می باشد.بعضی از انواع لامپ های کم مصرف که در آنها از آلیاژ جیوه استفاده می شود مدت زمانی بیشتر از 3 دقیقه نیاز دارند تا نورشان به حد حداکثر برسد.
نور مضر
موضوع مزايا و معايب لامپ هاي کم مصرف را با کارشناس ارشد مدارهاي باز الکترونيکي شاغل در صنايع الکترونيک دالاس واقع در ايالات متحده آمريکا مطرح مي کنيم. وي ابتدا لامپ هاي موجود بازار را که براي مصارف خانگي توليد مي شود به دو دسته مهتابي (فلورسنت) و آفتابي (رشته اي خلاء) تقسيم مي کند و مي گويد: در لامپ هاي آفتابي حدود ۹۵ درصد انرژي الکتريسيته تبديل به گرما مي شود و تنها ۵ درصد صرف روشنايي و توليد نور مي شود و از اين نظر هيچ توجيه علمي (از نظر مصرف انرژي) براي استفاده از اين لامپ ها وجود ندارد و تقريبا در تمامي دنيا استفاده از اين لامپ ها منسوخ شده است، اما اين نکته را نبايد از نظر دور نگاه داشت که لامپ هاي آفتابي تنها همين يک عيب مهم را داشتند و نور آن ها و ضايعات آن ها پس از طي شدن دوره استفاده (به حالت سوخته و يا شکسته) زيان قابل توجهي براي محيط زيست نداشت، به ويژه اين که تنگستن آن ها سريع مستهلک مي شد و حباب (شيشه)آن ها نيز به دليل نازک بودن و در معرض نور بودن به مدت طولاني در مدت کمتر از چند سال تبديل به پودر سيليس و ساير ترکيبات معدني مي شد.

«سعيد امين» درباره لامپ هاي مهتابي نيز مي گويد: در صنايع خانگي حدود ۲۰ سال است که استفاده از اين لامپ ها (انواع شکل داده شده و تزئيني) رايج شده و جسته و گريخته از معايب آن ها مطالبي منتشر مي شود که در پاره اي از موارد مستند علمي هم ندارد؛ از جمله اين که اثر نور آن ها بر زنان و کودکان بيشتر است يا اين که موجب برنزه شدن پوست سفيد و متعاقب آن سرطان پوست و...مي شود. ضمن اين که اين سيستم ها(انواع لامپ هاي فلورسنت) البته مزايايي نيز دارد که تنها يکي از آن ها کم مصرف بودن آن هاست. وي برخي از معايب اين لامپ ها را که از نظر علمي به اثبات رسيده است، تشريح مي کند و مي افزايد: اين لامپ ها(فلورسنت) داراي شرايط تغيير فرکانس نوري هستند به اين معنا که در هر لحظه چندين بار نور آن شدت و ضعف دارد که البته با چشم غير مسلح ديده نمي شود و تنها دستگاه هاي الکترونيکي فرکانس سنج اين موضوع را مي تواند به خوبي تشخيص دهد و اين تغيير فرکانس براي چشم انسان بسيار خطرناک است.

وي اضافه مي کند: دوم اين که خاصيت يونيزاسيون نور لامپ هاي مهتابي به اثبات رسيده است و در بلندمدت مي تواند ضايعات عمقي در بافت و ضايعات سطحي در پوست انسان و موجودات زنده ديگر ايجاد کند. علاوه بر اين ، نور اين لامپ ها بر بافت هاي گياهي زنده، يون هاي موجود در آب و هوا و توليدات صنعتي که در ساخت آن ها از بافت هاي زنده استفاده شده نيز اثر منفي دارد از اين رو هيچ گاه توصيه نمي شود که در مرغداري ها، گلخانه ها، لابراتوارهاي داروسازي و هم چنين در موسساتي که از پوست و چرم، محصولات مختلف توليد مي شود از اين لامپ ها استفاده شود زيرا بر بافت طبيعي اثر منفي دارد و موجب فساد زودرس آن مي شود.

مضر براي چشم
در کنار فوايد اقتصادي زياد اين لامپ ها، مضرات چشمي آن ها را نبايد از نظر دور داشت.
«شاهرخ ميلان» پزشک متخصص و جراح چشم نور لامپ هاي کم مصرف را زيان آور دانسته و مي گويد: براساس تحقيقات، استفاده از لامپ ها ي کم مصرف براي چشم مضر است و سبب تسريع در تشکيل آب مرواريد و کاهش شفافيت سفيدي چشم مي شود.
وي پيشنهاد مي کند: در صورتي که صنعتکاران ايراني محفظه هايي براي لامپ ها بسازند که روکشي از جنس مقاوم به اشعه ماوراي بنفش داشته باشد، تاثيرگذاري منفي اين لامپ ها بر روي چشم کاهش خواهد يافت.
دکتر «ميلان» با اشاره به اثرات زيان آور اشعه ماوراي بنفش منعکس شده بر روي پوست (بر اثر استفاده از لامپ هاي کم مصرف) به شبکه خبر مي گويد: اشعه ماوراي بنفش اين لامپ ها سبب بروز لکه هاي پوستي، کدورت پوست و حتي پيري زودرس پوست مي شود.