विद्युत लैंप प्रकार

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बिजली मानव जाति को विज्ञान द्वारा दी गई सबसे महत्वपूर्ण आशीषों में से एक है। यह आधुनिक जीवन का एक हिस्सा भी बन गया है और इसके बिना कोई दुनिया की कल्पना नहीं कर सकता। हमारे दैनिक जीवन में बिजली के कई उपयोग हैं। इसका उपयोग कमरे, काम करने वाले पंखे और घरेलू उपकरणों जैसे बिजली के स्टोव, ए-सी और अधिक का उपयोग करने के लिए किया जाता है। परन्तु बिजली का सबसे अधिक दिखाई देने वाला और सामान्य उपयोग प्रकाश व्यवस्था में होता है।

विद्युत लैंप प्रकार

विभिन्न प्रकार के लैम्पों में शामिल हैं:

• इंकंडेसेंट लैम्प्स
• टंगस्टन हैलोजन लैम्प्स
• फ्लोरोसेंट लैम्प्स
• कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैम्प्स
• मरकरी वेपर लैम्प्स
• मेटल हैलाइड लैम्प्स
• हाई प्रेशर सोडियम वेपर लैम्प्स
• लो प्रेशर सोडियम वेपर लैम्प्स
• एलईडी लैम्प्स

इंकंडेसेंट लैम्प्स

एक इंकंडेसेंट प्रकाश बल्ब, इंकंडेसेंट लैंप एक विद्युत प्रकाश है जिसमें तार के फिलामेंट को तब तक गर्म किया जाता है जब तक कि वह चमक न जाए। फिलामेंट को ऑक्सीकरण से बचाने के लिए फिलामेंट को वैक्यूम या अक्रिय गैस के साथ कांच के बल्ब में संलग्न किया जाता है। कांच में एम्बेडेड टर्मिनलों या तारों द्वारा फिलामेंट को करंट की आपूर्ति की जाती है। एक बल्ब सॉकेट यांत्रिक सहायता और विद्युत कनेक्शन प्रदान करता है।

इंकंडेसेंट बल्ब 1.5 वोल्ट से लेकर लगभग 300 वोल्ट तक के आकार, प्रकाश उत्पादन और वोल्टेज रेटिंग की एक विस्तृत श्रृंखला में निर्मित होते हैं। उन्हें किसी बाहरी विनियमन उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है, निर्माण लागत कम होती है, और प्रत्यावर्ती धारा या प्रत्यक्ष धारा पर समान रूप से अच्छी तरह से काम करते हैं। नतीजतन, इंकंडेसेंट बल्ब घरेलू और वाणिज्यिक प्रकाश व्यवस्था में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, पोर्टेबल प्रकाश व्यवस्था जैसे टेबल लैंप, कार हेडलैम्प, और फ्लैशलाइट, और सजावटी और विज्ञापन प्रकाश व्यवस्था के लिए।

टंगस्टन हैलोजन लैम्प्स

टंगस्टन हैलोजन लैंप पारंपरिक गैस से भरे टंगस्टन फिलामेंट लैंप के निर्माण में समान हैं, फिल गैस में हलोजन (सामान्य रूप से ब्रोमीन) के एक छोटे से निशान को छोड़कर।

हैलोजन गैस टंगस्टन के साथ प्रतिक्रिया करती है जो वाष्पित हो गई है, बाहर की ओर पलायन कर गई है, और लैंप की दीवार पर जमा हो गई है। जैसे ही क्वार्ट्ज लिफाफा की दीवार लगभग 250 डिग्री C के तापमान तक पहुँचती है, हैलोजन टंगस्टन के साथ प्रतिक्रिया करके टंगस्टन हैलाइड बनाता है, जो लैंप की दीवार से मुक्त हो जाता है और फिलामेंट में वापस चला जाता है।

टंगस्टन हैलोजन लैंप के फिलामेंट के दो उद्देश्य हैं। एक प्रकाश उत्पन्न करना है, और दूसरा 250 डिग्री C से अधिक की दीवार के तापमान को प्राप्त करने के लिए आवश्यक गर्मी उत्पन्न करना है।

डिज़ाइन वोल्टेज पर संचालित होने पर इन लैंपों को इस आवश्यक दीवार तापमान को बनाए रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है। डिज़ाइन वोल्टेज से 10% से अधिक वोल्टेज की कमी के परिणामस्वरूप संभवतः दीवार का तापमान आवश्यक 250 डिग्री C से नीचे गिर जाएगा।

फ्लोरोसेंट लैम्प्स

एक फ्लोरोसेंट लैंप, या फ्लोरोसेंट ट्यूब, एक कम दबाव वाला पारा-वाष्प गैस-डिस्चार्ज लैंप है जो दृश्य प्रकाश उत्पन्न करने के लिए प्रतिदीप्ति का उपयोग करता है। गैस में एक विद्युत प्रवाह पारा वाष्प को उत्तेजित करता है, जो शॉर्ट-वेव पराबैंगनी प्रकाश उत्पन्न करता है जो तब दीपक के अंदर फॉस्फोर कोटिंग को चमकने का कारण बनता है। एक फ्लोरोसेंट लैंप विद्युत ऊर्जा को एक इंकंडेसेंट लैंप की तुलना में अधिक कुशलता से उपयोगी प्रकाश में परिवर्तित करता है।

फ्लोरोसेंट लाइटिंग सिस्टम की विशिष्ट चमकदार प्रभावकारिता 50-100 लुमेन प्रति वाट है, तुलनीय प्रकाश उत्पादन के साथ इंकंडेसेंट बल्बों की प्रभावकारिता से कई गुना अधिक है। तुलना के लिए, एक इंकंडेसेंट बल्ब की चमकदार प्रभावकारिता केवल 16 लुमेन प्रति वाट हो सकती है।

फ्लोरोसेंट लैंप जुड़नार इंकंडेसेंट लैंप की तुलना में अधिक महंगे हैं, क्योंकि अन्य बातों के अलावा, उन्हें लैंप के माध्यम से करंट को विनियमित करने के लिए एक गिट्टी की आवश्यकता होती है, लेकिन प्रारंभिक लागत बहुत कम चलने वाली लागत से ऑफसेट होती है।

कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैम्प्स

एक कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लैंप (सीएफएल), जिसे कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट लाइट, ऊर्जा-बचत प्रकाश और कॉम्पैक्ट फ्लोरोसेंट ट्यूब भी कहा जाता है, एक फ्लोरोसेंट लैंप है जिसे एक इंकंडेसेंट प्रकाश बल्ब को बदलने के लिए डिज़ाइन किया गया है; कुछ प्रकार इंकंडेसेंट बल्बों के लिए डिज़ाइन किए गए प्रकाश जुड़नार में फिट होते हैं। लैंप एक ट्यूब का उपयोग करते हैं जो एक इंकंडेसेंट बल्ब की जगह में फिट होने के लिए घुमावदार या मुड़ा हुआ है, और दीपक के आधार में एक कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक गिट्टी है।

समान मात्रा में दृश्य प्रकाश देने वाले सामान्य-सेवा वाले इंकंडेसेंट लैंप की तुलना में, सीएफएल विद्युत शक्ति का एक-पांचवां से एक-तिहाई उपयोग करते हैं, और आठ से पंद्रह गुना अधिक समय तक चलते हैं। एक सीएफएल का खरीद मूल्य एक इंकंडेसेंट लैंप की तुलना में अधिक होता है, लेकिन लैंप के जीवनकाल में बिजली की लागत में इसके खरीद मूल्य से पांच गुना अधिक बचा सकता है।

सभी फ्लोरोसेंट लैंप की तरह, सीएफएल में जहरीला पारा होता है, जो उनके निपटान को जटिल बनाता है। कई देशों में, सरकारों ने नियमित कचरे के साथ-साथ सीएफएल के निपटान पर प्रतिबंध लगा दिया है। इन देशों ने सीएफएल और अन्य खतरनाक कचरे के लिए विशेष संग्रह प्रणाली स्थापित की है।

मरकरी वेपर लैम्प्स

मरकरी वेपर लैंप एक गैस-निर्वहन लैंप है जो प्रकाश उत्पन्न करने के लिए वाष्पीकृत पारा के माध्यम से एक विद्युत चाप का उपयोग करता है। आर्क डिस्चार्ज आम तौर पर एक बड़े बोरोसिलिकेट ग्लास बल्ब के भीतर लगे एक छोटे फ्यूज्ड क्वार्ट्ज आर्क ट्यूब तक ही सीमित होता है। बाहरी बल्ब स्पष्ट या फॉस्फोर के साथ लेपित हो सकता है; किसी भी मामले में, बाहरी बल्ब थर्मल इन्सुलेशन, प्रकाश पैदा करने वाले पराबैंगनी विकिरण से सुरक्षा प्रदान करता है, और फ्यूज्ड क्वार्ट्ज आर्क ट्यूब के लिए एक सुविधाजनक माउंटिंग प्रदान करता है।

मरकरी वेपर लैंप 35 से 65 लुमेन/वाट की चमकदार क्षमता के साथ इंकंडेसेंट और सबसे फ्लोरोसेंट रोशनी की तुलना में अधिक ऊर्जा कुशल हैं। उनके अन्य लाभ 24,000 घंटों की सीमा में एक लंबा बल्ब जीवनकाल और एक उच्च तीव्रता, स्पष्ट सफेद प्रकाश उत्पादन हैं। इन कारणों से, उनका उपयोग बड़े क्षेत्र में ओवरहेड लाइटिंग के लिए किया जाता है, जैसे कि कारखानों, गोदामों और खेल के मैदानों के साथ-साथ स्ट्रीट लाइट के लिए भी। पारा के वर्णक्रमीय रेखाओं के संयोजन के कारण स्पष्ट पारा लैंप नीले-हरे रंग के साथ सफेद रोशनी उत्पन्न करते हैं।

मेटल हैलाइड लैम्प्स

एक मेटल हैलाइड लैंप एक विद्युत लैंप है जो वाष्पीकृत पारा और मेटल हलाइड्स (ब्रोमीन या आयोडीन के साथ धातुओं के यौगिकों) के गैसीय मिश्रण के माध्यम से विद्युत चाप द्वारा प्रकाश उत्पन्न करता है। यह एक प्रकार का हाई-इंटेंसिटी डिस्चार्ज (HID) गैस डिस्चार्ज लैंप है।

1960 के दशक में विकसित, वे पारा वाष्प लैंप के समान हैं, लेकिन क्वार्ट्ज आर्क ट्यूब में अतिरिक्त धातु हैलाइड यौगिक होते हैं, जो प्रकाश की दक्षता और रंग प्रतिपादन में सुधार करते हैं। उपयोग किया जाने वाला सबसे आम मेटल हैलाइड यौगिक सोडियम आयोडाइड है। एक बार चाप ट्यूब अपने चलने वाले तापमान तक पहुंच जाता है, सोडियम आयोडीन से अलग हो जाता है, सोडियम डी लाइन से दीपक के स्पेक्ट्रम में नारंगी और लाल रंग जोड़ता है क्योंकि धातु आयनित होता है।

नतीजतन, मेटल-हलाइड लैंप में लगभग 75-100 लुमेन प्रति वाट की उच्च चमकदार प्रभावकारिता होती है, जो मरकरी वेपर रोशनी से लगभग दोगुनी और इंकंडेसेंट रोशनी से 3 से 5 गुना अधिक होती है और एक तीव्र सफेद रोशनी उत्पन्न करती है। लैंप का जीवन 6,000 से 15,000 घंटे है।

अगली दो श्रेणियां सोडियम-वाष्प लैंप की श्रेणी में आती हैं। सोडियम-वेपर लैंप एक गैस-डिस्चार्ज लैंप है जो 589 एनएम के पास एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश उत्पन्न करने के लिए उत्तेजित अवस्था में सोडियम का उपयोग करता है।

हाई प्रेशर सोडियम वेपर लैम्प्स

हाई प्रेशर सोडियम (HPS) लैंप का व्यापक रूप से औद्योगिक प्रकाश व्यवस्था में उपयोग किया गया है, विशेष रूप से बड़ी विनिर्माण सुविधाओं में, और आमतौर पर पौधे की रोशनी के रूप में उपयोग किया जाता है। इनमें पारा होता है। वे व्यापक रूप से बाहरी क्षेत्र की रोशनी के लिए भी उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि रोडवेज, पार्किंग स्थल और सुरक्षा क्षेत्रों में। रोडवेज के लिए लाइटिंग डिजाइन करते समय उचित योजना के लिए फोटोपिक से मेसोपिक और स्कोटोपिक में मानव रंग दृष्टि संवेदनशीलता में परिवर्तन को समझना आवश्यक है।

हाई प्रेशर सोडियम लैंप काफी कुशल होते हैं – लगभग 100 लुमेन प्रति वाट, जब फोटोपिक प्रकाश व्यवस्था की स्थिति के लिए मापा जाता है। कुछ उच्च-शक्ति वाले लैंप (जैसे 600 वाट) में लगभग 150 लुमेन प्रति वाट की क्षमता होती है।

चूंकि हाई प्रेशर सोडियम चाप अत्यधिक रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील होता है, चाप ट्यूब आमतौर पर पारभासी एल्यूमीनियम ऑक्साइड से बना होता है। इस निर्माण ने जनरल इलेक्ट्रिक कंपनी को उच्च दबाव वाले सोडियम लैंप की अपनी लाइन के लिए व्यापार नाम “ल्यूकलॉक्स” का उपयोग करने के लिए प्रेरित किया।

लो प्रेशर सोडियम वेपर लैम्प्स

लो प्रेशर सोडियम सोडियम (LPS) लैंप में एक बोरोसिलिकेट ग्लास गैस डिस्चार्ज ट्यूब (आर्क ट्यूब) होता है जिसमें ठोस सोडियम होता है और गैस डिस्चार्ज शुरू करने के लिए पेनिंग मिश्रण में थोड़ी मात्रा में नियॉन और आर्गन गैस होती है। डिस्चार्ज ट्यूब रैखिक (एसएलआई लैंप) या यू-आकार की हो सकती है।

जब लैंप पहली बार चालू किया जाता है, तो यह सोडियम धातु को गर्म करने के लिए एक मंद लाल/गुलाबी रोशनी का उत्सर्जन करता है; कुछ ही मिनटों में जैसे ही सोडियम धातु वाष्पीकृत हो जाती है, उत्सर्जन सामान्य चमकीले पीले रंग का हो जाता है। ये लैंप 589.3 एनएम तरंग दैर्ध्य (वास्तव में दो प्रमुख वर्णक्रमीय रेखाएं 589.0 और 589.6 एनएम पर एक साथ बहुत करीब) औसत एक मोनोक्रोमैटिक प्रकाश उत्पन्न करते हैं। केवल इस संकीर्ण बैंडविड्थ से प्रकाशित वस्तुओं के रंगों में अंतर करना मुश्किल है।

एलपीएस लैंप में थर्मल इन्सुलेशन के लिए आंतरिक डिस्चार्ज ट्यूब के चारों ओर एक बाहरी ग्लास वैक्यूम लिफाफा होता है, जो उनकी दक्षता में सुधार करता है। पहले एलपीएस लैम्प्स में डिटेचेबल देवर जैकेट (एसओ लैम्प्स) होता था। थर्मल इन्सुलेशन में सुधार के लिए स्थायी वैक्यूम आवरण (एसओआई लैंप) वाले लैंप विकसित किए गए थे। इंडियम टिन ऑक्साइड की एक अवरक्त परावर्तक परत के साथ कांच के लिफाफे को कोटिंग करके और सुधार प्राप्त किया गया, जिसके परिणामस्वरूप SOX लैंप बने।

एलपीएस लैंप सबसे कुशल विद्युत प्रकाश स्रोतों में से हैं, जब फोटोपिक प्रकाश व्यवस्था की स्थिति में मापा जाता है, जो 100 से ऊपर और 206 एलएम / डब्ल्यू तक का उत्पादन करता है। यह उच्च दक्षता आंशिक रूप से मानव आंख की चरम संवेदनशीलता के निकट तरंग दैर्ध्य पर उत्सर्जित प्रकाश के कारण है। वे मुख्य रूप से बाहरी प्रकाश व्यवस्था (जैसे स्ट्रीट लाइट और सुरक्षा प्रकाश व्यवस्था) के लिए उपयोग किए जाते हैं, जहां वफादार रंग प्रतिपादन महत्वपूर्ण नहीं है। हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि ठेठ रात के समय मेसोपिक ड्राइविंग परिस्थितियों में, सफेद रोशनी रोशनी के निचले स्तर पर बेहतर परिणाम प्रदान कर सकती है।

एलईडी लैम्प्स

LED का अर्थ प्रकाश उत्सर्जक डायोड (लाइट एमिशन डायोड) है। एलईडी लाइटिंग उत्पाद इंकंडेसेंट प्रकाश बल्बों की तुलना में 90% अधिक कुशलता से प्रकाश उत्पन्न करते हैं। एक विद्युत प्रवाह एक माइक्रोचिप से होकर गुजरता है, जो छोटे प्रकाश स्रोतों को प्रकाशित करता है जिन्हें हम एल ई डी कहते हैं और परिणाम दृश्य प्रकाश होता है। प्रदर्शन के मुद्दों को रोकने के लिए, गर्मी एल ई डी का उत्पादन गर्मी सिंक में अवशोषित हो जाता है।

एलईडी लाइटिंग कई मायनों में इंकंडेसेंट और फ्लोरोसेंट से अलग है। जब अच्छी तरह से डिजाइन किया जाता है, तो एलईडी लाइटिंग अधिक कुशल, बहुमुखी और लंबे समय तक चलती है।

एल ई डी “दिशात्मक” प्रकाश स्रोत हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक विशिष्ट दिशा में प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, इंकंडेसेंट और सीएफएल के विपरीत, जो सभी दिशाओं में प्रकाश और गर्मी का उत्सर्जन करते हैं। इसका मतलब है कि एलईडी कई अनुप्रयोगों में प्रकाश और ऊर्जा का अधिक कुशलता से उपयोग करने में सक्षम हैं।

आम एलईडी रंगों में एम्बर, लाल, हरा और नीला शामिल हैं। सफेद रोशनी का उत्पादन करने के लिए, अलग-अलग रंग के एल ई डी को फॉस्फोर सामग्री के साथ जोड़ा या कवर किया जाता है जो प्रकाश के रंग को घरों में उपयोग किए जाने वाले परिचित “सफेद” प्रकाश में परिवर्तित करता है। फॉस्फर एक पीले रंग की सामग्री है जो कुछ एल ई डी को कवर करती है। रंगीन एलईडी का व्यापक रूप से सिग्नल लाइट और इंडिकेटर लाइट के रूप में उपयोग किया जाता है, जैसे कंप्यूटर पर पावर बटन।

इन विभिन्न प्रकार के लैंपों के समूहन को नीचे दी गई तालिका में दर्शाया गया है:

लैंप	चमकदार प्रभावकारिता (लुमेन/वाट)	लैंप की आयु(घंटे)	अनुप्रयोग
इंकंडेसेंट	8 – 20	1000	आंतरिक प्रकाश व्यवस्था विशेष रूप से घरेलू और सजावटी प्रकाश व्यवस्था के रूप में भी
हैलोजन	20 – 25	1200 – 1500	फ्लड लाइटिंग एप्लीकेशन और थिएटर लाइटिंग
फ्लोरोसेंट	50 – 70	6000 – 10000	इंडोर लाइटिंग विशेष रूप से घरेलू और छोटे वाणिज्यिक अनुप्रयोग
सीएफएल	60 – 80	6000 – 15000	इंडोर लाइटिंग विशेष रूप से घरेलू और छोटे वाणिज्यिक अनुप्रयोग
मरकरी वेपर	35 – 65	20000 – 24000	बाहरी प्रकाश व्यवस्था अनुप्रयोग परन्तु वर्तमान में शायद ही कभी उपयोग किया जाता है
मेटल-हैलाइड	75 – 100	6000 – 15000	वाणिज्यिक, औद्योगिक और सार्वजनिक स्थानों जैसे पार्किंग स्थल, खेल के मैदान, कारखाने और खुदरा स्टोर, साथ ही आवासीय सुरक्षा प्रकाश व्यवस्था और मोटर वाहन प्रकाश व्यवस्था के विस्तृत क्षेत्र में ओवरहेड लाइटिंग में उपयोग किया जाता है।
एचपीएसवी	100 – 150	10000 – 15000	स्ट्रीट लाइटिंग एप्लिकेशन, जहां अच्छे रंग प्रतिपादन की आवश्यकता होती है
एलपीएसवी	150 – 200	18000	अधिकाँश स्ट्रीट लाइटिंग अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहां सुरक्षा प्राथमिकता होती है न कि वस्तु का रंग। अधिकाँश धूमिल मौसम के दौरान उपयोग किया जाता है।
एलईडी	30 – 80; परन्तु अब 200 तक	50000	पहले के दिनों में एलईडी का उपयोग संकेतक और संकेतों के रूप में किया जाता था, लेकिन अब एलईडी का उपयोग इनडोर से लेकर स्ट्रीट लाइटिंग से लेकर फ्लड लाइटिंग तक लगभग सभी प्रकाश अनुप्रयोगों में किया जाता है।

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