انواع لامپ­ های مورد استفاده در برق ساختمان

لامپ یک منبع مصنوعی نور است. در طول 100 سال گذشته، لامپ­ها به بخشی جدایی­ناپذیر از زندگی روزمره ما تبدیل شده­اند. انواع مختلفی از لامپ­ها در بازار موجود است. این لامپ­ها در اصل عملکرد، مواد مورد استفاده، و مهم­تر از همه  بهره­وری انرژی آن­ها با یکدیگر متفاوت می­باشند. در این مقاله قصد داریم تعدادی از لامپ­هایی را که در صنعت برق ساختمان پرکاربرد هستند را معرفی نمائیم.

آموزشگاه فنی حرفه ای فن آموزان در دپارتمان برق صنعتی و ساختمان خود دوره های تخصصی آموزش برق ساختمان ، آموزش برق صنعتی ، آموزش هوشمند سازی ساختمان و … را با تمرکز بر یادگیری عملی کارآموزان و اعطای مدرک فنی حرفه ای برگزار می کند. برای دریافت مشاوره رایگان و جزئیات بیشتر با ما تماس بگیرید.

فیلم معرفی انواع لامپ مورد استفاده در برق ساختمان

لامپ چیست؟

لامپ همانگونه که گفته شد منبع نور مصنوعی است که به ما نور می­دهد و با برق کار می­کند. لامپ الکتریکی اساسا مبدل انرژی است که انرژی الکتریکی را به نور تبدیل می­کند. خروجی لامپ ثابت است به این معنی که نور تابشی را برای ما فراهم می کند همچنین لامپ خیلی گران نیست. اولین لامپ توسط توماس ادیسون در آزمایشگاه خود در نیوجرسی در ژانویه 1879 اختراع شد. این لامپ شیشه­ای بود که در آن خلاء ایجاد می کرد و از دو میله کربن به عنوان رشته استفاده می­شد.

لامپ را می­توان برای مصارف مختلفی از جمله در فضای داخلی یا خارجی استفاده کرد. لامپ­ها برای اهداف مختلفی همچون روشنایی داخلی، تبلیغاتی، نور خیابان و برای دکوراسیون استفاده می­شوند. در ادامه مقاله با انواع گوناگون لامپ­ها آشنا خواهیم شد.

انواع لامپ­های روشنایی

طیف گسترده­ای از انواع مختلف لامپ موجود است که عبارتند از:

1. لامپ فلورسنت

لامپ فلورسنت نوعی لامپ بخار جیوه کم فشار است که نور مرئی را با استفاده از فلورسنت تولید می­کند. لامپ فلورسنت با طول و رنگ­های مختلف تولید می­شود، اما اصول کار همه لامپ­های فلورسنت یکسان است.

روش ساخت لامپ فلورسنت

الکترودها در دو طرف لوله شیشه­ای ثابت می­شوند و نوک الکترودها به شکل مارپیچی است که عموماً از مواد تنگستن تشکیل شده است. سیم­پیچ با مواد ساطع کننده الکترون پوشیده شده است. این لوله از شیشه آهکی ساخته شده که عایق گرما می­باشد. داخل لوله با پودر فلورسنت پوشانده شده است. علاوه بر این، لوله حاوی بخار جیوه کم فشار و آرگون می­باشد. مدار لامپ فلورسنت با کلید و چوک متصل است. چوک جریان بالا را محدود می­کند و استارت اجازه می­دهد جریان برابری در دو طرف الکترودها ایجاد شود. یک خازن موازی به استارت متصل می­شود که ضریب توان را در مدار بهبود می­بخشد.

نحوه کار لامپ فلورسنت

هنگامی که مدار به منبع تغذیه متصل می­شود، جریان از چوک به استارتر می­رسد و استارت، جریان را در دو طرف الکترودها مجاز می­کند. از آنجایی که مقاومت الکترودها زیاد است و هنگامی که جریان از آن عبور می­کند دمای آن شروع به افزایش می­کند. هنگامی که الکترود گرم شده، دمای لوله افزایش می­یابد. به دلیل دمای بالا، بخار جیوه و گاز آرگون یونیزه می­شوند. زمانی که محیط بین هر دو الکترود یونیزه می­شود، جریان در آن شروع به جریان می­کند و مانند قوس به نظر می­رسد.

الکترون­ها در امتداد قوس انرژی را به شکل تابش الکترومغناطیسی آزاد می­کنند زیرا تمام طرف لوله با پودر فلورسنت پوشیده شده است که طول موج تابش الکترومغناطیسی را افزایش می­دهد و نور مرئی تولید می­کند. راندمان لامپ فلورسنت در مقایسه با لامپ رشته­ای بیشتر است.

2. لامپ رشته ­ای

لامپ رشته­ای نوعی لامپ است که با گرم کردن رشته از طریق جریان الکتریکی، نور مرئی را تامین می­کند. لامپ رشته­ای به شکل گرد است. رشته­ پدیده­ای است که در آن یک جسم نور مرئی را در اثر گرما ایجاد می­کند.

روش ساخت لامپ رشته ای

عنصر اصلی لامپ رشته­ای فیلامنتی است که بین دو سیم متصل می­شود. لیدها با شیشه نگهدارنده متصل می­گردند. این رشته از مواد تنگستن ساخته شده است و دارای دو سیم نگهدارنده می­باشد که از رشته پشتیبانی می­کنند. سیم پشتیبانی از مولیبدن ساخته شده است.

پوشش بیرونی لامپ از شیشه ساخته شده است و لامپ کاملاً بسته است و هوا ندارد. لامپ حاوی 85 درصد آرگون و 15 درصد نیتروژن است. هر دو گاز در داخل لامپ وجود خواهند داشت. گاز بی اثر آرگون از فیلامنت در مقابل اکسید شدن محافظت می­کند و عمر لامپ را افزایش می­دهد. فیلامنت را می­توان به دو صورت طراحی کرد:

• رشته سیم­پیچ
• رشته کویل سیم­پیچی شده

برای تولید نور زیاد، اندازه رشته را افزایش می­دهیم. هنگامی که ما اندازه رشته را در منطقه محدود افزایش می­دهیم، از فیلامنت سیم­پیچی استفاده می­کنیم. قسمت پایینی لامپ حاوی درپوش است که پایانه­های مثبت و منفی در آن قرار دارند.

نحوه کار لامپ رشته ای

هنگامی که لامپ به منبع تغذیه متصل می­شود، جریان در سراسر رشته جریان می­یابد زیرا مقاومت فیلامنت زیاد است و به همین دلیل دمای آن افزایش می­یابد. هنگامی که رشته بسیار گرم می­شود، رشته تنگستن می­درخشد، مقاومت آن 5.6 اهم و نقطه ذوب آن 3400 درجه سانتیگراد است. به همین دلیل رشته در دمای بالا ذوب نمی­شود. زمانی که رشته به شدت گرم می­گردد و می­درخشد، الکترون­ها به شکل فوتون آزاد می­شوند. این فوتون­ها نور را به شکل تابش الکترومغناطیسی ساطع می­کنند. به این ترتیب لامپ رشته­ای به ما نور می­دهد.

لامپ‌های رشته‌ای دارای اشکال، اندازه و رتبه‌بندی مختلفی هستند مانند 25 وات، 40 وات، 60 وات، 75 وات، 100 وات و 200 وات و غیره. مواد مختلفی به عنوان رشته در لامپ‌های رشته‌ای استفاده می‌شود مانند:

• تنگستن با نقطه ذوب 3400 درجه سانتیگراد
• کربن با نقطه ذوب 3550 درجه سانتیگراد
• تانتالیم با نقطه ذوب 3017 درجه سانتیگراد

علاوه بر همه این موارد باید گفت که این لامپ ها ارزان هستند و استفاده از آنها آسان است.

لامپ های رشته ای به انواع زیر تقسیم می شوند:

لامپ فیلامنت کربنی

لامپ فیلامنت کربن دارای ویژگی های زیر است:

• دارای عنصر کربن می­باشد
• دمای کارکرد 1800 تا 2000 درجه سانتی گراد
• دمای ذوب 3500 درجه سانتیگراد
• راندمان کمتر به دلیل ضریب دمایی منفی
• زمان کارکرد 600 تا 800 ساعت
• 5 تا 4 لومن / وات
• می­توان از آن در شارژ باتری استفاده کرد

3. لامپ تخلیه گازی

در این لامپ­ها تخلیه گاز اتفاق می­افتد و به دو نوع تقسیم می شود:

• لامپ فشار قوی
• لامپ کم فشار

لامپ های فشار قوی خود به دو نوع تقسیم می­شوند:

• لامپ بخار سدیم فشار قوی
• لامپ بخار جیوه فشار بالا

لامپ کم فشار نیز به دو نوع تقسیم می­شود:

• لامپ بخار سدیم کم فشار
• لامپ بخار جیوه کم فشار

لامپ بخار سدیم

لامپ بخار سدیم یک لامپ تخلیه الکتریکی است که با استفاده از ذرات سدیم و گازهای بی­اثر نئون و آرگون رنگ نارنجی تولید می­کند. در لوله شیشه­ای، الکترودهای فلزی ثابت می­شوند که زمانی که قوس در داخل لوله ایجاد می­شود، طول قوس افزایش می­یابد، لوله به شکل U طراحی می­شود و از شیشه بوروسیلیکات ساخته شده است.

شیشه بوروسیلیکات در دمای بالا آسیب نمی­بیند. لوله حاوی گاز سدیم، نئون و آرگون می­باشد. پوشش بیرونی لامپ از شیشه تشکیل شده است. قسمت داخلی شیشه بیرونی حاوی پوشش اکسید ایندیوم است که گرما را منعکس می­کند. فضای بین لوله داخلی و لوله بیرونی حاوی خلاء است. این فلز با ترانسفورماتور راکتانس بالا و خازن متصل می­شود.

نحوه کار لامپ بخار سدیم

لامپ بخار سدیم 40 وات برای کار به 380 ولت و لامپ بخار سدیم 100 وات برای کار به 450 ولت نیاز دارد. وقتی لامپ سدیم را به منبع تغذیه وصل می­کنیم، ترانسفورماتور راکتانس بالا ولتاژ را افزایش می­دهد. هنگامی که الکترود دریافت می­کند قوس ولتاژ مورد نیاز تشکیل می­شود. از آنجایی که گاز نئون و آرگون در لوله وجود دارد، در هنگام راه­اندازی، لامپ رنگ صورتی مایل به قرمز تولید می­نماید و دما در لوله افزایش می­یابد. سدیم در حالت فلزی وجود دارد که به دلیل دمای بالا تبخیر می­شود. پس از 10 تا 15 دقیقه که سدیم کاملاً به بخار تبدیل شد، لامپ نور نارنجی تولید می­کند. بازده لامپ بخار سدیم 40 تا 50 لومن بر وات است. لامپ بخار سدیم در 60 وات، 85 وات، 140 وات نیز موجود می­باشد.

شرایط مختلفی وجود دارد که در آن لامپ بخار سدیم نور تولید نمی­کند.

• هنگامی که الکترود فلزی آسیب دیده است
• هنگامی که ذرات سدیم در یک طرف لوله داخلی متمرکز می­شوند

لامپ بخار سدیم را می­توان در موارد زیر استفاده کرد:

• بزرگراه­ها
• روشنایی خیابان

لامپ بخار جیوه

نوعی لامپ است که در آن از جیوه تبخیر شده استفاده می­شود و با کمک قوس الکتریکی نور مرئی تولید می­کند که به لامپ بخار جیوه معروف است. در واقع، لامپ بخار جیوه لامپ تخلیه گازی است. راندمان لامپ بخار جیوه بیشتر از لامپ رشته­ای است. عمر لامپ بخار جیوه حدود 24000 ساعت است.

روش ساخت لامپ بخار جیوه

لوله داخلی لامپ بخار جیوه از مواد کوارتز ساخته شده و لایه بیرونی از شیشه بوروسیلیکات تشکیل شده است. کوارتز و بوروسیلیکات هر دو مواد عایق کننده حرارت هستند. عملکرد اصلی آن این است که زمانی که گرما در اثر قوس افزایش می­یابد به طوری­که لوله داخلی و پوشش آسیب نمی­بیند. لوله داخلی کوارتز می­تواند دمای 1300 کلوین را حفظ کند و پوشش بیرونی می­تواند دمای 700 کلوین را حفظ نماید.

بین لوله داخلی و خارجی حاوی گاز نیتروژن است که عایق حرارتی را فراهم می­کند و از قطعات فلزی در برابر اکسیداسیون محافظت می­کند. جیوه و آرگون در داخل لوله داخلی وجود دارد. لوله داخلی شامل الکترود اصلی و استارت است. هر دو الکترود با سیم­پیچ تنگستن متصل می­شوند. الکترود با مواد ساطع کننده الکترون مانند توریم، کلسیم و کربنات باریم پوشیده شده است. به طوری­که قوس به راحتی بین هر دو الکترود ایجاد می­شود که با سرب فویل مولیبدن متصل می­شوند. یک مقاومت به الکترود راه­اندازی متصل می­شود. هنگامی که جریان در سراسر الکترود راه­اندازی جریان یابد، آن جریان را محدود می­کند.

نحوه کار لامپ بخار جیوه

هنگامی که لامپ بخار جیوه به منبع تغذیه متصل می­شود، جریان از طریق الکترود استارت و الکترود اصلی شروع به جریان می­کند. فاصله کمتری بین الکترود اصلی و الکترود استارت وجود خواهد داشت. به دلیل یک شکاف کوچک، گرادیان ولتاژ بالا باقی می­ماند و به همین دلیل یک قوس کوچک بین هر دو الکترود ایجاد می­شود.

جریان توسط مقاومت در الکترود محدود خواهد بود. به دلیل این قوس، گرما در داخل لوله تولید می­شود. گاز جیوه تبخیر شده در اثر گرما و همچنین گرما در الکترود اصلی در اثر ولتاژ تولید می شود. گرمای تولید شده جیوه تبخیر شده را یونیزه می­کند. بنابراین قوس اصلی بین هر دو الکترود ایجاد می­شود. قوس کوچک پس از تشکیل قوس اصلی متوقف خواهد شد. پس از افزایش مقاومت، مقاومت استارت پس از 5 تا 7 دقیقه گاز جیوه کاملاً تبخیر می­گردد. الکترون­های موجود در قوس، نور مرئی را به شکل تابش الکترومغناطیسی تولید می­کنند. لامپ بخار جیوه رنگ سبز روشن و زرد نور تولید می­نماید.

دو نوع لامپ بخار جیوه وجود دارد:

• لامپ جیوه­ای فشار قوی که در آن فشار جیوه زیاد است.
• لامپ جیوه­ای کم فشار که در آن فشار جیوه در مقایسه با بخار جیوه فشار بالا، کم است.

4. لامپ هالوژن

لامپ­های هالوژن تنوع فناوری لامپ­های رشته ای هستند. این لامپ­ها با عبور جریان الکتریسیته از یک رشته تنگستن که در لوله­ای حاوی گاز هالوژن محصور شده است، کار می­کند. این واکنش شیمیایی گازهای هالوژن اتفاق می­افتد که تنگستن را از دیواره­های شیشه جدا می­کند و دوباره روی رشته می­نشیند. این امر نور لامپ را گسترش می­دهد تا واکنش شیمیایی انجام شود، رشته باید گرمتر از آنچه برای لامپ­های رشته­ای مورد نیاز است باشد. رشته داغتر نور سفید درخشانی تولید می­کند و در هر وات کارآمدتر و درخشان­تر است.

5. لامپ فلورسنت فشرده

لامپ فلورسنت فشرده از نوع مدرن لامپ­های سبک است که مانند لامپ­های فلورسنت اما در بسته­بندی­های بسیار کوچکتر کار می­کند. مشابه لامپ­های فلورسنت معمولی، گرمای کمی تولید می­کنند و بسیار کارآمد هستند. آن­ها برای فیت کردن  اتصالات پایه نوع پیچی و و نوع پینی در دسترس هستند. در بیشتر لامپ­های فلورسنت فشرده یا از تعدادی چوبک شیشه­ای کوتاه یا دو یا سه حلقه کوچک لوله­ای تشکیل شده است. گاهی اوقات آنها را در یک حباب شیشه­ای قرار می­دهند که شبیه به یک لامپ رشته­ای معمولی است. اکثر لامپ­های فلورسنت فشرده را نمی­توان با دیمر استفاده کرد. آنها معمولاً تا 10000 ساعت دوام می­آورند.

6. لامپ­های LED

لامپ دیود ساطع کننده نور بدون فیلامنت بوده و کم مصرف می­باشد و طول عمر بالایی دارد. LEDها تازه شروع به رقابت با روشنایی­های معمولی کرده‌اند، اما متأسفانه لومن خروجی مورد نیاز برای جایگزینی کامل لامپ‌های رشته‌ای و انواع دیگر را ندارند، اما با این حال، فناوری هر روز در حال پیشرفت است و طولی نمی‌کشد که لامپ LED انتخابی به جای تمام لامپ‌ها خواهد بود. بیشترین کاربرد آن­ها  در خانه و محل کار است.

7. لامپ قوس کربنی

لامپ قوس کربنی از شیشه تشکیل شده است که از دو میله کربن تشکیل شده است. هنگامی که این دو میله با تامین برق به یکدیگر برخورد می­کنند و قوس ایجاد می­کند که به طور مداوم به ما نور می­دهد تا زمانی که جریان الکتریکی در آن جاری شود. فاصله بین میله­ها باید مناسب باشد تا اگر خیلی باریک باشد نور بسیار کمتری از آن تولید شود و اگر فاصله زیاد باشد نور سوسو بزند.

آموزشگاه فن آموزان با مجوز رسمی از سازمان فنی حرفه ای دوره های تخصصی ویژه بازار کار و کسب درآمد از جمله دوره آموزش تعمیرات لوازم خانگی ، آموزش تعمیرات برد الکترونیکی ، آموزش تعمیرات موبایل ، آموزش طراحی برد ، آموزش تابلو برق ، آموزش تعمیرات پکیج و بیش از هشتاد دوره تخصصی دیگر را در کارگاههای مجهز برگزار می کند. برای اطلاع از شرایط ثبت نام با شماره 02166577378 تماس بگیرید.