همانطور که همه می دانیم با توجه به مصرف بی رویه انسان از انرژی،روز به روز به گرمای زمین افزوده می شود.از این رو انسان برای نجات محیط زیست خود به دنبال راه هایی است که بتواند انرژی کمتری هدر دهد.اگر شما هم نگران گرم شدن کره زمین هستید لامپ کم مصرف بهترین گزینه برای شروع است.با توجه به قطعات لامپ کم مصرف،این لامپ ها علاوه بر صرفه جویی در هزینه ها به جلوگیری از گرم شدن بیش از حد زمین نیز کمک می کنند.این لامپ ها ده برابر طولانی تر از یک لامپ الکتریکی استاندارد عمر می کنند و 80 درصد انرژی کمتری مصرف می کنند.قطعات لامپ کم مصرف معمولی در طول عمر خود از ورود یک تن دی اکسید کربن به اتمسفر جلوگیری می کنند.
طرز کار قطعات لامپ رشته ای در برابر قطعات لامپ کم مصرف
برای دانستن چرایی برتری قطعات لامپ کم مصرف نسبت به سایر لامپ ها بخصوص لامپ های رشته ای اول باید بدانیم چه چیزی در لامپ های رشته ای بد است.اکثر لامپ ها در دسته رشته ای هستند. در لامپ های رشته ای برخلاف قطعات لامپ کم مصرف،چون داغ می شوند می توانند نور تولید کنند.یک لامپ رشته ای از یک شیشه کروی با یک قطعه مفتولی نازک داخلش که به آن رشته می گوییم تشکیل شده‌است این رشته وقتی الکتریسیته درونش جریان پیدا می کند شروع به داغ شدن می کند و فلزات داغ هم از خود نور ساطع می کنند.وقتی یک تکه آهن را در آتش قرار میدهیم دمای آن که به 950 درجه می رسد قرمز می شود و ما اگر دما را به 1100 درجه افزایش دهیم زرد رنگ می شود و در دمای 2500 درجه می تواند نور سفید تولید کند.رشته درون یک لامپ هم این نور سفید را تولید می کند. در واقع آهن داغ به نظر قرمز،زرد یا سفید می آید چراکه از خودش نور تولید می کند.اما اصلا چرا باید این نور را تولید کند؟در ادامه با توصیف قطعات لامپ کم مصرف و لامپ رشته ای پاسخ آن را بررسی می کنیم.
چرا برخلاف قطعات لامپ کم مصرف،لامپ های رشته ای مصرف بالایی دارند؟
وقتی که شما یک تکه آهن را داغ می کنید،اتم های داخل آن انرژی گرمایی که شما به آن داده اید را جذب می کنند.الکترون های داخل اتم ها با جذب این انرژی از هسته دور می شوند و به حالت ناپایدار می رسند و دوباره به حالت پایه برمیگردند ومقداری انرژی از دست می دهند واین کار را با ساطع کردن یک بسته انرژی که فوتون نامیده می شود،انجام می دهند.باتوجه به آن مقدار انرژی ای که از دست می دهند فوتون‌ها به عنوان نور در یک رنگ مشخص ظاهر می شوند.شما ممکن است به این نتیجه برسید که داغ کردن یک سیم کوچک یک راه بسیار به صرفه برای تولید نور است و نیازی به قطعات لامپ کم مصرف نیست اما نکته اصلی اینجاست که آتش،یک قطعه آهن داغ و یک رشته سیم در یک لامپ همگی از خود نور ساطع می کنند اما آن ها به همراه این نور گرما هم تولید می کنند.اگر تولید نور تنها هدف ما باشد هر گرمایی که با آن تولید می شود هدر دادن انرژی است.اگر شما دستتان را نزدیک یک لامپ رشته ای بگیرید بطور وحشتناکی داغ است و بهتر است اصلا امتحانش نکنید. در حقیقت برخلاف قطعات لامپ کم مصرف یک لامپ رشته ای 90% انرژی برق دریافتی را به گرما تبدیل می کند.
قطعات لامپ کم مصرف چگونه کار می کنند؟
بطور کلی قطعات لامپ کم مصرف با تولید نور بدون گرما، انرژی ذخیره می کنند.آن ها با استفاده از یک روند کاملا متفاوت به نام فلوئورسنس که شبیه روند تولید نور توسط کرم های شب تاب در طبیعت است نور تولید می کنند.در بدن کرم های شب تاب مواد شیمیایی وجود دارد که نور سرد بدون گرما تولید میکنند.نام کلی و رایج برای نوری که به این طریق تولید می شود لومینسنس یا تابندگی است. قطعات لامپ کم مصرف از این شیوه الگو برداری کرده اند.شاید شما هنوز لامپ فلوئورسنت دراز قدیمی را در منزل داشته باشید.لامپ های فلورسنت فشرده جدید هم دقیقا مثل آن ها کار می کنند.تنها آن ها را فشرده کرده اند تا قطعات لامپ کم مصرف را در همان حجم لامپ های سنتی بگنجانند.
روند تولید نور قطعات لامپ کم مصرف
ممکن است از بیرون قطعات لامپ کم مصرف ساده به نظر بیاید.در لامپ کم مصرف یک پایه مربع شکل که دو یا چند لوله شیشه ای سفید از آن پدیدار شده است وجود دارد.در شکل زیر نحوه کار قطعات لامپ کم مصرف را مشاهده می کنید
شما پایه قطعات لامپ کم مصرف را به خروجی برق وصل می کنید- درست داخل پایه ،جایی که پایه از بیرون پهن می شود یک مدار الکترونیکی کوچک وجود دارد که شامل یک تبدیل کننده است که ولتاژ برق ورودی را افزایش می دهد،می تواند نور بیشتری تولید کند و سو سو زدن آن کاهش می یابد.شما می توانید عکس مدار قطعات لامپ کم مصرف را در زیر مشاهده کنید.
مدار به یک جفت اتصال الکتریکی به نام الکترود وصل می شود-وقتی که برق درون الکترودها جریان پیدا می کند.الکترون ها (در اینجا با نقاط قرمز نشان داده شده) از سطح برانگیخته می شوند و به پایین لوله سفید که حاوی جیوه است پرتاب می شوند ( در اینجا با نقاط آبی بزرگتر نشان داده شده است)-همانطور که الکترون ها به پایین لوله پرتاب می شوند با اتم های جیوه برخورد می کنند.این برخورد ها باعث ناپایداری اتم های جیوه می شود و آن ها دوباره به حالت پایه برمی گردند.در اثر آن فوتون هایی با نور فرابنفش نامرئی ساطع می شود (فرکانس آن کمی بالاتر از نور آبی است که ما قادر به دیدن آن هستیم که در اینجا با خط بنفش نشان داده شده است)
6.اگر قطعات لامپ کم مصرف نور نامرئی تولید می کنند پس ما چگونه نور سفید میبینیم؟ نکته اصلی اینجاست که لوله های شیشه ای نازک لامپ کم مصرف با مواد سفید رنگی به نام فسفر ها پوشیده شده‌اند.وقتی که نور فرابنفش به اتم های فسفر برخورد می کند( در اینجا با خاکستری نشان داده شده)،این الکترون ها آن ها را برانگیخته می کنند.درست به همان طریقی که اتم های جیوه برانگیخته شدند و این باعث می شود اتم های فسفر ناپایدار شوند و انرژی اضافی خود را به صورت فوتون ساطع کنند که در این زمان نور سفید مرئی ساطع می شود. (در این جا با خط های زرد نشان داده شده است). توضیحات عکس: مدار الکتریکی داخل لامپ کم مصرف است را نشان می دهد که تبدیل کننده بزرگ طلایی/نارنجی ب در مرکز قرار دارد.سیلندر مشکی در چپ خازن است.چهار اتصال دهنده نقره ای رنگ در انتهای سمت راست هستند که الکترودها را متصل می کنند.
طرز کار قطعات لامپ کم مصرف
بطور خلاصه قطعات لامپ کم مصرف انرژی خود را در یک روند 3 مرحله ای تولید می کنند. 1-الکترودها انرژی الکتریکی را از منبع قدرت می گیرند و الکترودها را به حرکت در می آورند 2-الکترون های در حال حرکت با اتم های جیوه برخورد می کنند و داخل لوله ها نور فرابنفش تولید میکنند 3-پوشش فسفر سفید روی لوله ها،نور فرابنفش را به نور مرئی تبدیل می کند که ما قادر به دیدن آن می شویم.
قطعات لامپ کم مصرف چیست؟
در این تصویر قطعات لامپ کم مصرف را مشاهده می کنید (هرگز قطعات لامپ کم مصرف را جدا نکنید وجود جیوه در آن خطر سلامتی را برای شما به همراه دارد). اتصال دهنده به سوکت برق 1-مدار ترانس 2-الکترود 3-لوله های شیشه ای با روکش فسفر سفید داخلی
اشکالات قطعات لامپ کم مصرف:
قطعات لامپ کم مصرف بهتر از رشته ای ها هستند اما هنوز اشکالات خود را دارند.همانطور که در شکل بالا مشاهده می کنید قطعات لامپ کم مصرف اجزای الکترونیکی زیادی داخلشان وجود دارد و در صورت تمام شدن عمر،در بازیافت آن ها به مشکل می خوریم.همچنین جیوه داخل آن ها در صورت شکستن لامپ می تواند مشکل آفرین باشد و برای سلامتی خطرناک است. با توجه به این تفاسیر این لامپ ها هم دارند مسیر دایناسورها را طی می کنند و به تاریخ می پیوندند.در 2016 مدیر جنرال الکتریک اعلام کرد که تولید و فروش CFL ها را متوقف می کند و جای آن را به LED ها می دهد.براساس آمار سازمان اطلاعات انرژی امریکا تا انتهای 2018 لامپ های ال ای دی حدود دو سوم محموله کشتی ها را به خود اختصاص داده است و با این روند لامپ های ال ای دی جایگزین لامپ های کم مصرف می شوند.
منبع
