• Home
  • /
  • Blog
  • /
  • أنواع المصابيح الكهربائية

أنواع المصابيح الكهربائية

Types of Electrical Lamps

This post is also available in: English (الإنجليزية) हिन्दी (الهندية)

تعتبر الكهرباء من أهم النعم التي أعطاها العلم للإنسان. لقد أصبح أيضًا جزءًا من الحياة الحديثة ولا يمكن للمرء أن يفكر في عالم بدونه. للكهرباء استخدامات عديدة في حياتنا اليومية. يتم استخدامه لإضاءة غرف ومراوح العمل والأجهزة المنزلية مثل استخدام المواقد الكهربائية والتكييف والمزيد. لكن الاستخدام الأكثر وضوحًا وشيوعًا للكهرباء هو في الإضاءة.

أنواع المصابيح الكهربائية

تشمل الأنواع المختلفة للمصابيح ما يلي:

  • المصابيح المتوهجة
  • مصابيح هالوجين التنجستن
  • مصابيح فلورسنت
  • مصابيح الفلورسنت المدمجة
  • مصابيح بخار الزئبق
  • مصابيح الهاليد المعدنية
  • مصابيح بخار الصوديوم عالية الضغط
  • مصابيح بخار الصوديوم ذات الضغط المنخفض
  • المصابيح التي تقودها

المصابيح المتوهجة

المصباح المتوهج أو المصباح المتوهج أو الكرة الأرضية المتوهجة عبارة عن ضوء كهربائي به خيوط سلكية يتم تسخينها حتى تتوهج. يتم وضع الفتيل في مصباح زجاجي به فراغ أو غاز خامل لحماية الفتيل من الأكسدة. يتم إمداد الفتيل بالتيار عن طريق أطراف أو أسلاك مدمجة في الزجاج. يوفر مقبس المصباح الدعم الميكانيكي والتوصيلات الكهربائية.

أنواع المصابيح الكهربائية
مصباح وهاج

يتم تصنيع المصابيح المتوهجة في مجموعة واسعة من الأحجام وخرج الضوء ومعدلات الجهد ، من 1.5 فولت إلى حوالي 300 فولت. لا تتطلب أي معدات تنظيم خارجية ، ولها تكاليف تصنيع منخفضة ، وتعمل بشكل جيد سواء على التيار المتردد أو التيار المباشر. ونتيجة لذلك ، أصبحت اللمبة المتوهجة مستخدمة على نطاق واسع في الإضاءة المنزلية والتجارية ، والإضاءة المحمولة مثل مصابيح الطاولة ، والمصابيح الأمامية للسيارات ، والمصابيح الكهربائية ، والإضاءة الزخرفية والإعلانية.

مصابيح هالوجين التنجستن

مصابيح الهالوجين التنجستن مماثلة في البناء لمصابيح التنجستن الفتيلة التقليدية المملوءة بالغاز باستثناء أثر صغير من الهالوجين (البروم عادة) في غاز التعبئة.

أنواع المصابيح الكهربائية
مصباح هالوجين التنغستن

يتفاعل غاز الهالوجين مع التنجستن الذي تبخر وانتقل للخارج وترسب على جدار المصباح. عندما تصل درجة حرارة جدار غلاف الكوارتز إلى حوالي 250 درجة مئوية ، يتفاعل الهالوجين مع التنجستن لتكوين هاليد التنجستن ، والذي يتحرر من جدار المصباح وينتقل مرة أخرى إلى الفتيل.

خيوط مصباح الهالوجين التنجستن لها غرضان. الأول هو توليد الضوء ، والثاني هو توليد الحرارة اللازمة للحصول على درجة حرارة جدار تتجاوز 250 درجة مئوية.

تم تصميم هذه المصابيح للحفاظ على درجة حرارة الجدار المطلوبة عند تشغيلها بجهد التصميم. من المحتمل أن يؤدي انخفاض الجهد الذي يتجاوز 10٪ من جهد التصميم إلى انخفاض درجة حرارة الجدار إلى ما دون 250 درجة مئوية المطلوبة.

مصابيح فلورسنت

المصباح الفلوري ، أو الأنبوب الفلوري ، هو مصباح ذو ضغط منخفض لتفريغ غاز بخار الزئبق يستخدم الفلورة لإنتاج الضوء المرئي. يثير التيار الكهربائي في الغاز بخار الزئبق ، والذي ينتج عنه ضوء فوق بنفسجي قصير الموجة يؤدي بعد ذلك إلى توهج طلاء فوسفوري داخل المصباح. يحول المصباح الفلوري الطاقة الكهربائية إلى ضوء مفيد بشكل أكثر كفاءة من المصباح المتوهج.

أنواع المصابيح الكهربائية
مصباح الفلورسنت

تبلغ فعالية الإنارة النموذجية لأنظمة الإضاءة الفلورية 50-100 لومن لكل واط ، وهي أضعاف فعالية المصابيح المتوهجة مع ناتج ضوء مماثل. للمقارنة ، قد تكون فعالية الإضاءة للمصباح المتوهج فقط 16 لومن لكل واط.

تعتبر تركيبات المصابيح الفلورية أكثر تكلفة من المصابيح المتوهجة لأنها ، من بين أمور أخرى ، تتطلب صابورة لتنظيم التيار من خلال المصباح ، ولكن التكلفة الأولية تقابلها تكلفة تشغيل أقل بكثير.

مصابيح الفلورسنت المدمجة

المصباح الفلوري المدمج (CFL) ، يسمى أيضًا مصباح الفلورسنت المدمج ، المصباح الموفر للطاقة وأنبوب الفلورسنت المضغوط ، هو مصباح الفلوريسنت المصمم ليحل محل المصباح المتوهج ؛ تتناسب بعض الأنواع مع تركيبات الإضاءة المصممة للمصابيح المتوهجة. تستخدم المصابيح أنبوبًا منحنيًا أو مطويًا ليناسب مساحة المصباح المتوهج ، وكابح إلكتروني مضغوط في قاعدة المصباح.

أنواع المصابيح الكهربائية
مصباح الفلورسنت المدمجة

بالمقارنة مع المصابيح المتوهجة للخدمة العامة التي تعطي نفس القدر من الضوء المرئي ، تستخدم المصابيح الفلورية المتضامة خمس إلى ثلث الطاقة الكهربائية ، وتدوم ثمانية إلى خمسة عشر مرة أطول. المصباح الفلوري المتضخم لديه سعر شراء أعلى من المصباح المتوهج ، ولكنه يمكن أن يوفر أكثر من خمسة أضعاف سعر شرائه في تكاليف الكهرباء على مدى عمر المصباح.

مثل جميع المصابيح الفلورية ، تحتوي المصابيح الفلورية المتضامة على زئبق سام ، مما يعقد عملية التخلص منها. في العديد من البلدان ، حظرت الحكومات التخلص من المصابيح الفلورية المتضامة مع القمامة العادية. أنشأت هذه البلدان أنظمة تجميع خاصة للمصابيح الفلورية المتضامة والنفايات الخطرة الأخرى.

مصابيح بخار الزئبق

مصباح بخار الزئبق هو مصباح لتفريغ الغاز يستخدم قوسًا كهربائيًا من خلال الزئبق المتبخر لإنتاج الضوء. يقتصر تفريغ القوس بشكل عام على أنبوب قوس كوارتز مصهور صغير مثبت داخل لمبة زجاجية بوروسيليكات أكبر. قد يكون المصباح الخارجي نقيًا أو مطليًا بالفوسفور ؛ في كلتا الحالتين ، يوفر المصباح الخارجي عزلًا حراريًا ، وحماية من الأشعة فوق البنفسجية التي ينتجها الضوء ، وتثبيت مناسب لأنبوب قوس الكوارتز المصهور.

أنواع المصابيح الكهربائية
مصابيح بخار الزئبق

تعتبر مصابيح بخار الزئبق أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من المصابيح المتوهجة ومعظم المصابيح الفلورية ، مع كفاءات إنارة من 35 إلى 65 لومن / واط. مزاياها الأخرى هي عمر طويل للمصباح في نطاق 24000 ساعة وكثافة عالية ، وإخراج ضوء أبيض واضح. لهذه الأسباب ، يتم استخدامها للإضاءة العلوية لمساحة كبيرة ، مثل المصانع والمستودعات والساحات الرياضية وكذلك لإنارة الشوارع. تنتج مصابيح الزئبق الصافية ضوءًا أبيض مع لون أخضر مزرق بسبب مزيج الزئبق من الخطوط الطيفية.

مصابيح الهاليد المعدنية

مصباح الهاليد المعدني هو مصباح كهربائي ينتج الضوء بواسطة قوس كهربائي من خلال خليط غازي من الزئبق المتبخر والهاليدات المعدنية (مركبات من معادن مع البروم أو اليود). إنه نوع من مصابيح تفريغ الغاز عالية الكثافة (HID).

تم تطويرها في الستينيات من القرن الماضي ، وهي تشبه مصابيح بخار الزئبق ، ولكنها تحتوي على مركبات هاليد معدنية إضافية في أنبوب قوس الكوارتز ، مما يحسن من كفاءة الضوء وتسليمه للون. أكثر مركبات هاليد المعادن شيوعًا هو يوديد الصوديوم. بمجرد أن يصل أنبوب القوس إلى درجة حرارة التشغيل ، ينفصل الصوديوم عن اليود ، مضيفًا اللون البرتقالي والأحمر إلى طيف المصباح من خط الصوديوم D مع تأين المعدن.

ونتيجة لذلك ، تتمتع مصابيح الهاليد المعدني بكفاءة إنارة عالية تبلغ حوالي 75-100 لومن لكل واط ، وهو ما يعادل ضعف مصابيح بخار الزئبق و 3 إلى 5 مرات من المصابيح المتوهجة وتنتج ضوءًا أبيض شديدًا. عمر المصباح من 6000 إلى 15000 ساعة.

تندرج الفئتان التاليتان تحت فئة مصباح بخار الصوديوم. مصباح بخار الصوديوم هو مصباح تفريغ غاز يستخدم الصوديوم في حالة مثارة لإنتاج ضوء بطول موجي مميز بالقرب من 589 نانومتر.

أنواع المصابيح الكهربائية
مصباح بخار الصوديوم

مصابيح بخار الصوديوم عالية الضغط

تم استخدام مصابيح الصوديوم عالية الضغط (HPS) على نطاق واسع في الإضاءة الصناعية ، خاصة في مرافق التصنيع الكبيرة ، وتستخدم بشكل شائع كأضواء نمو النبات. تحتوي على الزئبق. لقد تم استخدامها أيضًا على نطاق واسع لإضاءة المناطق الخارجية ، مثل الطرق ومواقف السيارات والمناطق الأمنية. يعد فهم التغيير في حساسية رؤية الألوان البشرية من التصوير الضوئي إلى المتوسط والنظري أمرًا ضروريًا للتخطيط السليم عند تصميم الإضاءة للطرق.

أنواع المصابيح الكهربائية
مصباح بخار الصوديوم عالي الضغط

تعتبر مصابيح الصوديوم عالية الضغط فعالة للغاية – حوالي 100 لومن لكل واط ، عند قياسها لظروف الإضاءة الضوئية. بعض المصابيح ذات الطاقة العالية (مثل 600 وات) لها كفاءات تبلغ حوالي 150 لومن لكل وات.

نظرًا لأن قوس الصوديوم عالي الضغط شديد التفاعل كيميائيًا ، فإن أنبوب القوس مصنوع عادةً من أكسيد الألومنيوم الشفاف. أدى هذا البناء إلى استخدام شركة جنرال إلكتريك الاسم التجاري “لوكالوكس” لخطها من مصابيح الصوديوم عالية الضغط.

مصابيح بخار الصوديوم ذات الضغط المنخفض

تحتوي مصابيح الصوديوم منخفضة الضغط (LPS) على أنبوب تفريغ غاز زجاجي من البورسليكات (أنبوب قوس) يحتوي على صوديوم صلب وكمية صغيرة من غاز النيون والأرجون في خليط Penning لبدء تفريغ الغاز. قد يكون أنبوب التفريغ خطيًا (مصباح SLI) أو على شكل حرف U.

عند تشغيل المصباح لأول مرة ، ينبعث ضوء أحمر / وردي خافت لتدفئة معدن الصوديوم ؛ في غضون بضع دقائق مع تبخير معدن الصوديوم ، يصبح الانبعاث هو اللون الأصفر الساطع الشائع. تنتج هذه المصابيح ضوءًا أحادي اللون تقريبًا يبلغ متوسط طوله الموجي 589.3 نانومتر (في الواقع خطان طيفيان مسيطران قريبان جدًا من بعضهما عند 589.0 و 589.6 نانومتر). من الصعب التمييز بين ألوان الأشياء المضاءة فقط من خلال هذا النطاق الترددي الضيق.

تحتوي مصابيح LPS على غلاف فراغ زجاجي خارجي حول أنبوب التفريغ الداخلي للعزل الحراري ، مما يحسن كفاءتها. كانت مصابيح LPS السابقة تحتوي على سترة ديوار قابلة للفصل (مصابيح SO). تم تطوير مصابيح ذات غلاف فراغ دائم (مصابيح SOI) لتحسين العزل الحراري. تم تحقيق مزيد من التحسين من خلال طلاء الغلاف الزجاجي بطبقة عاكسة للأشعة تحت الحمراء من أكسيد قصدير الإنديوم ، مما أدى إلى ظهور مصابيح SOX.

تعد مصابيح LPS من أكثر مصادر الإضاءة الكهربائية كفاءة عند قياسها في ظروف الإضاءة الضوئية ، حيث تنتج أعلى من 100 وما يصل إلى 206 لومن / وات. ترجع هذه الكفاءة العالية جزئيًا إلى الضوء المنبعث بطول موجة بالقرب من ذروة حساسية العين البشرية. يتم استخدامها بشكل أساسي للإضاءة الخارجية (مثل مصابيح الشوارع والإضاءة الأمنية) حيث لا يكون التسليم الدقيق للألوان أمرًا مهمًا. تظهر الدراسات الحديثة أنه في ظل ظروف القيادة المتوسطة الليلية النموذجية ، يمكن للضوء الأكثر بياضًا أن يوفر نتائج أفضل عند مستوى إضاءة منخفض.

المصابيح التي تقودها

LED لتقف على الصمام الثنائي الباعث للضوء. تنتج منتجات الإضاءة LED كفاءة تصل إلى 90٪ أكثر من المصابيح المتوهجة. يمر تيار كهربائي عبر رقاقة صغيرة تضيء مصادر الضوء الصغيرة التي نسميها LEDs والنتيجة هي ضوء مرئي. لمنع حدوث مشكلات في الأداء ، يتم امتصاص منتجات LED الحرارية في المشتت الحراري.

أنواع المصابيح الكهربائية
مصباح LED

تختلف إضاءة LED عن المتوهجة والفلورية بعدة طرق. عندما يتم تصميمها بشكل جيد ، تكون إضاءة LED أكثر كفاءة وتنوعًا وتدوم لفترة أطول.

مصابيح LED هي مصادر ضوء “اتجاهية” ، مما يعني أنها تبعث الضوء في اتجاه معين ، على عكس المصابيح المتوهجة والمصابيح الفلورية المتضامة ، التي تنبعث منها الضوء والحرارة في جميع الاتجاهات. وهذا يعني أن مصابيح LED قادرة على استخدام الضوء والطاقة بكفاءة أكبر في العديد من التطبيقات.

تشمل ألوان LED الشائعة العنبر والأحمر والأخضر والأزرق. لإنتاج ضوء أبيض ، يتم دمج مصابيح LED ملونة مختلفة أو تغطيتها بمادة فوسفورية تحول لون الضوء إلى ضوء “أبيض” مألوف مستخدم في المنازل. الفوسفور مادة صفراء تغطي بعض المصابيح. تُستخدم مصابيح LED الملونة على نطاق واسع كأضواء إشارة وأضواء مؤشر ، مثل زر الطاقة في الكمبيوتر.

تم توضيح تجميع هذه الأنواع المختلفة من المصابيح في الرسم البياني أدناه:

خروففعالية الإنارة (لومينز / وات)حرق ساعات (ساعات)التطبيقات
ساطع8 – 201000الإضاءة الداخلية خاصة المحلية وكذلك الإضاءة الزخرفية
الهالوجين20 – 251200 – 1500تطبيقات إضاءة الفيضانات وإضاءة المسرح
فلوري50 – 706000 – 10000الإضاءة الداخلية خاصة التطبيقات التجارية المنزلية والصغيرة
CFL60 – 806000 – 15000الإضاءة الداخلية خاصة التطبيقات التجارية المنزلية والصغيرة
بخار الزئبق35 – 6520000 – 24000تطبيقات الإضاءة الخارجية ولكن نادرًا ما تستخدم حاليًا
معدن هاليد75 – 1006000 – 15000تُستخدم في الإضاءة العلوية لمنطقة واسعة للأماكن التجارية والصناعية والعامة ، مثل مواقف السيارات والساحات الرياضية والمصانع ومحلات البيع بالتجزئة ، وكذلك الإضاءة الأمنية السكنية وإضاءة السيارات
HPSV100 – 15010000 – 15000تطبيقات إنارة الشوارع ، حيث يلزم تقديم لون جيد
LPSV150 – 20018000تستخدم في الغالب في تطبيقات إنارة الشوارع حيث تكون الأولوية للسلامة وليس لون الشيء. تستخدم في الغالب أثناء الطقس الضبابي.
LED30 – 80; ولكن الآن تصل إلى 200 يوم50000تم استخدام مصابيح LED كمؤشرات وإشارات في الأيام السابقة ، ولكن يتم الآن استخدام مصابيح LED في جميع تطبيقات الإضاءة تقريبًا من الإضاءة الداخلية إلى إضاءة الشوارع إلى إضاءة الفيضانات.

Image Credit: Led bulb vector created by vectorpocket – www.freepik.com

{"email":"Email address invalid","url":"Website address invalid","required":"Required field missing"}
>