لامپ گازی یا HID چیست؟ انواع، کاربرد، مزایا و معایب آن
لامپ گازی : تخلیه با شدت بالا
لامپ های گازی یکی از انواع لامپ ها و منابع تامین روشنایی اند. که بیشتر برای روشنایی مکان های عمومی مورد استفاده قرار میگیرد. لامپ گازی تخلیه با شدت بالا (HID) مشابه لامپ های فلورسنت هستند، زیرا یک قوس بین دو الکترود ایجاد می شود. قوس در لامپ های HID کوتاه تر است، اما نور، گرما و فشار بسیار بیشتری را نسبت به لامپ های فلورسنت تولید می کند. لامپ های گازی (HID) را در زیر به ترتیب افزایش کارایی (لومن بر وات) فهرست کرده‌ایم:
- بخار جیوه
- متال هالید
- سدیم پرفشار
- سدیم کم فشار
همانند لامپ های فلورسنت، لامپ های گازی hid نیز به بالاست یا ترانس لامپ گازی نیاز دارند. زمانی که برای اولین بار روشن می شود، به چند ثانیه زمان نیاز دارد تا نور تولید کنند، زیرا بالاست برای ایجاد قوس الکتریکی به زمان نیاز دارد.
لامپ های HID که در ابتدا برای کاربردهای بیرونی و صنعتی از جمله در چراغ های خیابانی و روشنایی معابر توسعه و بهبود یافته بودند، اکنون در دفترها، خرده فروشی، پارکینگ ها، کارخانه ها و سایر کاربردهای داخلی استفاده می شوند. ویژگی‌هایی مانند شاخص نمود رنگ در این لامپ ها بهبود یافته است و اخیراً در وات های کمتر نیز در دسترس قرار گرفته اند(تا ۱۸ وات).
مزایای لامپ های گازی
- عمر نسبتا طولانی (۵۰۰۰ تا ۲۴۰۰۰+ ساعت)
- خروجی لومن نسبتاً بالا در هر وات
- اندازه فیزیکی نسبتا کوچک
معایب لامپ های گازی
۱•لامپ های HID برای گرم شدن نیاز به زمان دارند. این زمان از یک لامپ به لامپ دیگر متفاوت است، اما میانگین زمان گرم کردن دو تا شش دقیقه است. زمان گرم شدن یا warm up زمانی است که لامپ نیاز دارد تا به بیشترین نوردهی خود میرسد.
۲•لامپ های HID دارای یک زمان “restrike” یا “زمان بازگشت” هستند، به این معنی که قطع لحظه ای جریان یا افت ولتاژ بسیار کم، لامپ را خاموش می کند.
“زمان بازگشت” به مدت زمانی اطلاق می شود که یک لامپ HID (تخلیه با شدت بالا) دوباره روشن شود یا قوس خود را “بازگشت” کند پس از اینکه به دلیل قطع برق یا افت ولتاژ خاموش شد. در طول این مدت، لامپ تا زمانی که قوس دوباره فعال نشود، نور تولید نمی کند. زمان بازگردانی بسته به نوع لامپ HID و شرایط خاص قطع برق می تواند متفاوت باشد. به طور کلی چند دقیقه طول می کشد تا لامپ دوباره روشن شود و به روشنایی کامل خود برسد. زمان بازگشت بسته به نوع لامپ بین ۵ تا ۱۵ دقیقه طول میکشد. شایان ذکر است که قطع‌های مکرر برق می‌تواند طول عمر لامپ‌های HID را کوتاه کند. و ممکن است باعث از کار افتادن زودهنگام آنها شود. بنابراین مهم است که از یک منبع تغذیه پایدار استفاده شود تا از قطع مکرر جلوگیری کنید.
به طور خلاصه، لامپ های HID برای حفظ قوسی که نور تولید می کند، نیاز به جریان ثابتی از الکتریسیته دارند و هر گونه قطع یا افت ولتاژ می تواند باعث خاموش شدن لامپ شود.
انواع لامپ های گازی تخلیه با شدت بالا
لامپ بخار جیوه
لامپ‌های بخار جیوه به طور گسترده برای روشنایی فضاهای داخلی و خارجی مانند سالن‌های ورزشی، کارخانه‌ها، فروشگاه‌های بزرگ، بانک‌ها، بزرگراه‌ها، پارک‌ها و زمین‌های ورزشی استفاده میشوند.
لامپ های بخار جیوه از یک لوله تخلیه قوس داخلی ساخته شده از کوارتز تشکیل شده است که توسط یک پوشش شیشه ای بوروسیلیکات سخت بیرونی احاطه شده است. موج کوتاه UV، نتیجه تجزیه الکترون‌های اتم جیوه از حالت برانگیخته به حالت پایدار، به آسانی از طریق لوله کوارتز داخلی به بیرون منتقل میشود. اما در طول عملیات تولید نور عملاً توسط پوشش شیشه‌ای خارجی تا حدود زیادی جلوی خروج آن را میگیرد.
مزایای لامپ بخار جیوه
۱•بهره وری انرژی: لامپ های بخار جیوه در مقایسه با لامپ های رشته ای و حتی برخی از لامپ های فلورسنتی، انرژی کمتری مصرف می کنند و کارایی نوری بیشتری دارند.
۲•نور سفید روشن : لامپ های بخار جیوه به دلیل توانایی در تولید نور سفید بسیار تمیز، به ویژه در مقایسه با تکنولوژی های روشنایی قبلی، بسیار مورد توجه قرار می گیرند.
۳•عمر طولانی لامپ : به طور کلی، لامپ های بخار جیوه حداقل ۲۴۰۰۰ ساعت دوام خواهند داشت و بسیاری از آنها حتی بیشتر عمر می کنند. این موضوع، این لامپ ها را به گزینه ای عالی برای مکان هایی که تعویض و تعمیر لامپ به سختی انجام می شود، مانند کارخانه ها، میدان های ورزشی و چراغ های خیابانی تبدیل می کند.
معایب لامپ بخار جیوه
۱•سمی بودن جیوه : این لامپ ها حاوی جیوه که یک عنصر بسیار سمی و خطرناک می باشد هستند. این عنصر سمی در صورت شکستن لامپ به محیط وارد میشود و برای انسان، محیط زیست و سایر موجودات خطرناک میباشد.
۲•اشعه ماوراء بنفش : یکی از معایب مهم این لامپ ها این است که لامپ های بخار جیوه تابش UV ساطع می کنند. اگرچه شیشه بیرونی لامپ کمک می کند تا قسمت زیادی از تابش را از کاربر دور نگه دارد، اما اگر شیشه بیرونی شکسته شود و لوله قوس داخلی همچنان نور ساطع کند، میزان اشعه ماوراء بنفش به طور بالقوه می تواند خطرات جدی برای سلامتی کسانی که در معرض آن هستند ایجاد کند.
لامپ متال هالید
لامپ های متال هالید شبیه لامپ های بخار جیوه هستند اما تفاوت اصلی آن در این است که در حباب داخلی این لامپ افزون بر جیوه، کمی هم نمک‌های هالوژنی (متال‌هالید) و آرگون استفاده میشود. نمک‌های مورد استفادهٔ معمول در این لامپ عبارتند از یدور سدیم، یدور ایندیوم و یدور تالیوم. این عناصر لامپ را قادر می سازند تا نور مرئی بیشتری در هر وات با نمایش رنگ بهبود یافته تولید کند.
توان این لامپ ها از ۳۲ وات تا ۲۰۰۰ وات متغیر است که طیف وسیعی از کاربردهای داخلی و خارجی را ارائه می دهد. کارایی لامپ های متال هالید بین ۵۰ تا ۱۱۵ لومن بر وات است که به طور متوسط تقریباً دو برابر بخار جیوه است.
به دلیل نمایش رنگ خوب و خروجی لومن بالا، این لامپ ها برای عرصه های ورزشی و استادیوم ها مناسب هستند. کاربردهای داخلی شامل سالن های بزرگ و سالن های همایش است. این لامپ ها گاهی اوقات برای روشنایی عمومی در فضای باز، مانند پارکینگ ها استفاده می شوند، اما لامپ سدیم فشار بالا معمولاً انتخاب بهتری است.
مزایای لامپ های متال هالید
۱•بازده نوری بالا : لامپ های متال هالید ۳ تا ۵ برابر لامپ های رشته ای کارآمد هستند و نور با کیفیت بسیار بالاتری تولید می کنند.
۲•امکان تولید در دمای رنگ بالا: در بسیاری از موارد و بسته به ترکیب خاصی از متال هالیدها، دمای رنگ بسیار بالایی دارند (تا ۵۵۰۰K). این بدان معناست که لامپ‌های متال هالید می‌توانند برای کاربردهای با شدت بالا مانند چراغ‌های جلو خودرو، نورپردازی مکان‌های ورزشی یا نورپردازی عکاسی بسیار مفید باشند. تا کنون بهترین چیزی که متال هالیدها انجام داده اند، نور با کیفیت بالایی است که آنها تولید می کنند.
۳•شاخص نمود رنگ بالا: یکی دیگر از مزایای لامپ های متال هالید، شاخص نمود رنگ بالای آنها است که برای برخی از لامپ ها به ۹۵ CRI می رسد. نوری که از این لامپ ها ساطع میشود بسیار به نور خورشید نزدیک است. که باعث می شود این لامپ ها هم برای محیط داخلی و هم برای فضای بیرون عالی باشند.
۴•طیف گسترده ای از وات : این لامپ ها در توان های ۳۲ وات تا ۲۰۰۰ وات تولید میشوند.
معایب لامپ های متال هالید
۱•عمر لامپ های متال هالید کوتاه تر از سایر لامپ های HID است. لامپ های کم وات کمتر از ۷۵۰۰ ساعت عمر می کنند در حالی که لامپ های با وات بالا به طور متوسط بین ۱۵۰۰۰ تا ۲۰۰۰۰ ساعت دوام می آورند.
۲•رنگ نور ممکن است از یک لامپ به لامپ دیگر متفاوت باشد و ممکن است در طول عمر لامپ و در هنگام کاهش نور تغییر کند.
لامپ بخار سدیم فشار بالا (HPS)
لامپ سدیم فشار بالا (HPS) به طور گسترده برای کاربردهای بیرونی و صنعتی استفاده می شود. کارایی بالاتر این لامپ ها، این لامپ ها را به انتخاب بهتری نسبت به متال هالید برای این کاربردها تبدیل می کند، به خصوص زمانی که ارائه رنگ خوب در اولویت نیست.
لامپ های HPS با لامپ های جیوه ای و متال هالید متفاوت هستند زیرا حاوی الکترودهای راه اندازی نیستند. مدار بالاست شامل یک استارت الکترونیکی با ولتاژ بالا است. لوله قوس الکتریکی از یک ماده سرامیکی ساخته شده است که می تواند تا دمای ۲۳۷۲ درجه فارنهایت را تحمل کند. برای کمک به شروع قوس با زنون و همچنین مخلوط گاز سدیم و جیوه پر شده است.
کارایی لامپ HPS بسیار بالا است (به اندازه ۱۴۰ لومن در هر وات.) برای مثال یک لامپ سدیم فشار قوی ۴۰۰ وات ۵۰۰۰۰ لومن اولیه تولید می کند. همان وات لامپ متال هالید ۴۰۰۰۰ لومن اولیه تولید می کند و لامپ بخار جیوه ۴۰۰ وات در ابتدا تنها ۲۱۰۰۰ لومن تولید می کند.
سدیم، عنصر اصلی مورد استفاده، رنگ “زرد” را تولید می کند که مشخصه لامپ های HPS است. لامپ‌های بخار سدیم فشار بالا معمولاً برای مکان هایی که شاخص نمود رنگ مهم است توصیه نمی‌شوند، ولی ویژگی‌های نمود رنگ این لامپ ها در حال بهبود هستند. برخی از لامپ‌های HPS اکنون در رنگ‌های “لوکس” و “سفید” موجود هستند که دمای رنگ بالاتر دارند و نمایش رنگ را بهبود می‌بخشند. کارایی لامپ های بخار سدیم “سفید” کم وات کمتر از لامپ های متال هالید است (لومن در هر وات متال هالید کم وات ۷۵-۸۵ است، در حالی که HPS سفید ۵۰-۶۰ لومن بر وات است).
مزایای لامپ بخار سدیم فشار بالا
- لامپ بخار سدیم کارآمدترین عضو خانواده لامپ های HID میباشد. این لامپ ۷ برابر کارآمدتر از لامپ های رشته ای و بیش از ۲ برابر کارآمدتر از لامپ بخار جیوه میباشد.
- دوره گرم شدن ۳-۴ دقیقه است که تا حدودی کمتر از بخار جیوه یا لامپ متال هالید است.
- عمر طولانی دارد حدود ۲۴۰۰۰ ساعت.
- در طول عمر خود شار نوری یا همان لومن خروجی را به خوبی حفظ میکند
- طیف گسترده ای از این لامپ با توان های مختلف از ۳۵ تا ۱۰۰۰ وات تولید میشود.
- اکثر لامپ های HPS یا همان لامپ بخار سدیم فشار بالا می توانند در هر موقعیت و هر دمایی کار کنند.
معایب لامپ بخار سدیم
- نوری که لامپ بخار سدیم تولید میکند یک رنگ زرد است که ممکن است برای کاربردهای خاصی مناسب نباشد.
- نیاز به بالاست و استارتر دارد
- پس از روشن کردن بین پنج تا ده دقیقه طول میکشد تا به خروجی نور کامل برسید.
تولیدکنندگان لامپ گازی در ایران
از بهترین تولید کنندگان لامپ گازی در کشور میتوان به شرکت پارس شهاب، شرکت نورافشان، شرکت لامپ نور، شرکت اسرام و… اشاره نمود.
شرکت لامپ پارس شهاب به عنوان اولین و بزرگترین تولیدکننده لامپ در ایران، با ۵۳ سال سابقه در صنعت روشنایی میباشد.
شرکت لامپ پارس شهاب به دنبال پاسخگویی نیاز مشتریان برای تأمین روشنایی در سال ۱۳۴۸ به عنوان اولین و بزرگترین تولیدکننده انواع لامپ با سرمایه‌گذاری مشترک توشیبای ژاپن تأسیس گردید و اولین لامپ التهابی و فلورسنت ایران را تولید نموده است. و در حال حاضر لامپ گازی پارس شهاب یکی از بهترین ها و پرفروشترین لامپ های گازی بازار ایران میباشد.
همچنین از فروشندگان لامپ گازی پارس شهاب در بستر اینترنت میتوان به سایت دیجی کالا، ترب، کلیدچی و… اشاره کرد.
نتیجه گیری:
لامپ های گازی تخلیه با شدت بالا یا همان لامپ HID دارای کاربرد های متنوعی اند که مهمترین کاربرد آنها در چراغ های خیابانی و روشنایی معابر می باشد. با ورود تکنولوژی ال ای دی به بازار روشنایی استفاده از لامپ های گازی برای تامین روشنایی را کمتر کرده است. ولی بدلیل قیمت اولیه پایین همچنان در بازار ایران مورد استفاده قرار میگیرد و خرید چراغ خیابانی گازی و خرید لامپ گازی همچنان در ایران رایج میباشد.
