สวัสดีครับ ในบทความนี้ผมจะพูดถึงหลอดไฟชนิดต่างๆ ที่มีความสว่างสูง ทนและใช้มาอย่างยาวนานครับ
ใครหลายๆคน อาจจะรู้จักหลอดไฟชนิด discharge อยู่แล้วแต่สำหรับใครที่ยังไม่รู้จัก ผมจะขอพูดเกริ่นนำก่อนนะครับ
หลอด discharge เป็นหลอดไฟที่ทำงานโดยการนำไฟฟ้าผ่านแก็สหรือสารชนิดต่างๆ โดยหลอดไฟชนิดนี้จะมีกระเปาะที่กักเก็บแก็สและเป็นตัวกำเนิดแสง โดยส่วนมากนั้นกระเปาะในการกำเนิดแสงมักจะทำด้วยกระจก Quartz ที่สามารถทนความร้อนได้สูง หรือถ้าเป็นหลอดที่มีสารที่กัดกร่อนสูง มักจะใช้อีกวัสดุนึงคือ Aluminium-Oxide โดยวัสดุชนิดนี้สามารถทนความร้อนได้ดีกว่า และทนกับการกัดกร่อนได้ดีกว่า
Note : คำภาษาไทย --> อังกฤษ
ค่าความถูกต้องของสี --> CRI (Color Rendering Index)
ค่าประสิทธิภาพลูเมนส์ต่อวัตต์ --> Lm/W (Lumen per Watt)
1.หลอดคาร์บอนอาร์กแลมป์ (Carbon Arc-Lamp) เป็นหลอดชนิดแรกๆ ที่ให้แสงที่สว่างมากเมื่อเทียบกับเวลา หลอดชนอดนี้คิดค้นในต้นยุค 1900 เป็นหลอดที่เกิดจากการค้นพบจากการอาร์กของแท่งคาร์บอน เมื่อเกิดความร้อนสูง คาร์บอนจะมีสาร
เป็นหลอดไฟที่ทำงานโดยการนำไฟฟ้าแรงสูงผ่านแก๊สที่อยู่ในกระเปาะ ซึ่งแก๊สที่ผ่านประจุและเปล่งแสงออกมาคือแก็สปรอทตามชื่อของหลอดเลย เมื่อหลอดไฟเริ่มทำงาน หลอดชนิดนี้จะให้แสงสีฟ้า-น้ำเงิน เมื่อเริ่มทำงานไปซักพักจนความดันถึง 1-2 บรรยากาศ แสงจะเปลี่ยนเป็นแสงสีฟ้าเขียว หลอดชนิดนี้มีการปล่อยแสง UV ออกมาค่อนข้างมาก ทำให้หลอดชนิดนี้ต้องมีแก้วหลอดด้านนอกที่กัน UV แต่ในยุคหลังก็เริ่มมีหลอดที่เคลือบด้านในด้วยสารเรืองแสง UV ทำให้หลอดชนิดนี้มีความสว่างมากกว่าเดิม และทำให้สีไม่เพี้ยนมากเท่ากับแบบใส ในปัจจุบันนี้หลอดชนิดนี้เริ่มหมดความนิยมในวัตต์ต่ำๆ เพราะประสิทธิภาพความสว่างต่อวัตต์นั้นน้อยกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์อีก แต่ในวัตต์สูงๆ นั้นก็ยังคงใช้กันอยู่(แต่เริ่มน้อยลง) เพราะหลอดเดียวให้ความสว่างมาก มีอายุที่ยืนยาว และ ราคาถูก
หลอดแสงจันทร์เมื่อแบ่งตามการขับมีอยู่ 2 แบบคือ
1.หลอดแสงจันทร์แบบผ่านบัลลาสต์ หลอดชนิดนี้จะต้องมีบัลลาสต์ในการขับ มิฉะนั้นจะทำให้หลอดเสียหายในเร็ววัน
2.หลอดแสงจันทร์แบบต่อตรง หลอดชนิดนี้สามารถที่จะต่อกับไฟบ้านได้โดยตรง โดยหลอดชนิดนี้มีใส้หลอดฮาโลเจนหรือใส้หลอดธรรมดาอยู่ในหลอด ประสิทธิภาพลูเมนส์ต่อวัตต์นั้นก็ใกล้เคียงกับหลอดไส้และหลอดฮาโลเจน (ประมาณ 20-40 ลูเมนส์ต่อวัตต์) *1
*1 ขึ้นอยู่กับวัตต์ของหลอด ถ้าหลอดวัตต์ต่ำ ประสิทธิภาพลูเมนต่อวัตต์จะต่ำ
หลอดแสงจันทร์เมื่อแบ่งตามการเคลือบมีอยู่ 2 แบบคือ
1.หลอดแสงจันทร์แบบใส (Clear type Mercury Vapor Lamp) เป็นหลอดแสงจันทร์ที่ให้แสงสีฟ้า-เขียว หลอดชนิดนี้ไม่ค่อยได้รับความนิยมมากในปัจจุบัน(ยกเว้นคนตกหมึก) เพราะค่าความถูกต้องของสีที่เปล่งออกมามีคุณภาพที่ค่อนข้างต่ำ และสีที่หลอดชนิดนี้ให้ออกมาคือแสงสีฟ้าเขียว หลอดชนิดนี้มีแก้วด้านนอกที่ป้องกัน UV เพียงอย่างเดียว
2.หลอดแสงจันทร์แบบขุ่น แบบเคลือบ หรือแบบแก้ไขสี (Aqua or Coat or Phosphor or Color-Corrected or White type Mercury Vapor Lamp) เป็นหลอดแสงจันทร์ที่มีสารเรืองแสง UV เคลือบอยู่ด้านนอกของหลอด สารเรืองแสงทำหน้าที่ในการปรับปรุงการให้สี และทำให้หลอดสว่างขึ้นประมาณ 5-15% หลอดชนิดนี้มีราคาสูงกว่าแบบแรกเล็กน้อย และเป็นหลอดที่ได้รับความนิยม (ก่อนหลอดเมทัลฮาไลด์และหลอดโซเดียมจะครองตลาด)
3.หลอดแสงจันทร์แบบผสมแสง (Mix Light or ML) เป็นหลอดแสงจันทร์ที่มีหลอดไส้อยู่ภายในหรือนอกหลอด เพื่อทำให้แสงมีค่าความถูกต้องสีที่มากขึ้นโดยเพิ่มโทนสีแดง แต่ก็ทำให้ค่าการกินไฟมากขึ้น หลอดชนิดนี้ที่เหลือรอดอยู่ในปัจจุบันคือหลอดแสงจันทร์ต่อตรง
หลอดแสงจันทร์เมื่อแบ่งตามขั้วมีอยู่ 2 แบบคือ
1.ขั้ว E27 เป็นขั้วมาตรฐานแบบขัน โดยหลอดแสงจันทร์ที่ใช้ขั้วนี้จะมี Watt ระหว่าง 50-160 วัตต์ (แบบผ่านบัลลาสต์) *2
2.ขั้ว E40 เป็นขั้วขนาดใหญ่ มักใช้สำหรับหลอดไฟที่มีขนาด 250 วัตต์ขึ้นไป
*2 มีเวอร์ชั่น 250W ที่มีขั้วแบบ E27
หลอดแสงจันทร์เมื่อแบ่งตามแรงดันมีอยู่ 2 แบบคือ
1.หลอดแสงจันทร์ความดันสูง เป็นหลอดแสงจันทร์ที่ใช้ในปัจจุบัน
2.หลอดแสงจันทร์ความดันปานกลาง
3.หลอดแสงจันทร์ความดันต่ำ เป็นหลอดแสงจันทร์ที่คิดค้นแบบแรกๆ แต่ในปัจจุบันได้เลิกใช้งานไปแล้วเพราะประสิทธภาพความสว่างต่อวัตต์ค่อนข้างต่ำ ใช้ปรอทมาก และในปัจจุบัน หลอดชนิดนี้ได้ใช้สารเรื่องแสงเพื่อเคลือบให้แสงสว่างมากขึ้น หรือเรียกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์
หลอดแสงจันทร์เมื่อแบ่งตามการต่อมีอยู่ 2 แบบคือ
1.หลอดแสงจันทร์แบบต่อตรง เป็นหลอดแสงจันทร์ที่สามารถต่อตรงโดยไม่ต้องผ่านบัลลาสต์เพราะว่าหลอดชนิดนี้มีหลอดไส้อยู่ด้านในหลอดเพื่อทำการจำกัดกระแส หลอดชนิดนี้มีค่าลูเมนส์ต่อวัตต์ที่ใกล้เคียงกับหลอดไส้และหลอดฮาโลเจนที่มีประสิทธิภาพสูง แต่มีอายุที่ยืนนานกว่าหลอดไส้เป็น 5 - 10 เท่า *3 เพราะหลอดไส้ที่อยู่ในหลอดแสงจันทร์แบบต่อตรงนี้ไม่ได้ทำงานเต็ม 100% ทำให้หลอดไส้มีอายุที่ยาวขึ้น และหลอดชนิดนี้เมื่อเปิดหลอดตอนแรกจะให้แสงสีส้ม เมื่อเวลาผ่านไป แสงจะเปลี่ยนจากสีเหลืองส้มเป็นแสงสีขาวครีม
2.หลอดแสงจันทร์แบบผ่านบัลลาสต์ เป็นหลอดแสงจันทร์ที่ต้องต่อขั้นด้วยบัลลาสต์ ซึ่งควรที่จะต่อกับบัลลสาต์ที่มีขนาดที่เหมาะสม มิฉะนั้นจะทำให้หลอดไม่สว่างเท่าที่ควร และประสิทธิภาพต่ำกว่าที่กำหนดไว้ แต่ถ้าต่อวัตต์ที่ขนาดสูงเกินไป จะทำให้หลอดไฟมีประสิทธิภาพต่อวัตต์ที่สูงกว่า แต่อายุของหลอดก็จะลดลงเช่นกัน
*3 ขึ้นอยู่กับการใช้งาน บางหลอดอาจมีอายุเท่ากับหลอดไส้ถ้าเปิดปิดมาก
หลอดแสงจันทร์ต่อตรงขนาด 160W ชนิดมีการเคลือบสารเพิ่มความสว่าง ให้แสงสีเหลืองตอนต้น เมื่อสว่างที่สุดให้แสงสีขาวครีม
หลอดแสงจันทร์แบบผ่านบัลลาสต์ขนาด 125W ชนิดมีการเคลือบสารเพิ่มความสว่าง ให้แสงสีชมพูตอนต้น เมื่อสว่างที่สุดให้แสงสีขาว
ข้อดีของหลอดแสงจันทร์
1.มีอายุที่ใช้งานได้ยืนยาว (โดยทั่วไป 24,000 ชั่วโมง) หรืออาจยาวมากๆ ถ้าให้หลอดทำงานในแนวตั้งอาจมีอายุมากถึง 40 ปี***
2.หลอดแสงจันทร์บางชนิดสามารถต่อตรงไฟบ้านโดยไม่ผ่านบัลลาสต์ได้ (มีหลอดไส้จำกัดกระแส)*
3.หลอดชนิดนี้แบบผ่านบัลลาสต์ไม่ต้องใช้ อิกนิเตอร์ในการจุดหลอด**
4.ถ้าหลอดเสีย มีความเสี่ยงต่อหลอดระเบิดน้อยมาก
5.แก้วด้านนอกค่อนข้างทนทานกว่าหลอดไส้ทั่วไป
ข้อเสียของหลอดแสงจันทร์
ค่าประสิทธิภาพลูเมนส์ต่อวัตต์ค่อนข้างน้อย โดยมีอยู่ 2 กรณีคือ
1.1 หลอดแสงจันทร์แบบผ่านบัลลาสต์นั้นมีค่าประสิทธฺิภาพลูเมนส์ต่อวัตต์ที่ต่ำกว่าหลอดฟลูออเรสเซนต์ทั่วไป(ในปัจจุบัน)
1.2 หลอดแสงจันทร์แบบต่อตรงนั้นมีค่าประสิทธฺิภาพลูเมนส์ต่อวัตต์ที่เท่ากันหรือสูงกว่าเล็กน้อยกับหลอดไส้หรือหลอดฮาโลเจน
หลอดชนิดนี้ต้องใช้เวลาอุ่นหลอด 5-7 นาทีถึงจะได้แสงที่สว่างที่สุด
ถ้าหลอดชนิดนี้แก้วด้านนอกแตก จะเสี่ยงอันตรายต่อแสง UV (ทำให้ตาบอดชั่วคราวหรือถาวร และทำให้ผิวไหม้ได้)
แก้วหลอดด้านนอกที่กัน UV ไม่สามารถที่จะกัน UV ได้เต็มที่ (อาจมีแสง UV บางส่วนที่เล็ดลอดออกมาได้ อาจทำให้พลาสติกบางชนิดเหลืองเร็ว)
ถ้าหลอดแสงจันทร์เกิดไฟตกหรือไฟดับชั่วขณะ จะไม่สามารถที่จะติดได้ทันที ต้องรอ 3 - 5 นาทีให้หลอดเย็นตัวก่อนที่หลอดจะเริ่มติด
*ต้องดูที่กล่องบรรจุ ถ้ามีคำว่า ML Color-Corrected DX-lamp etc. จะเป็นหลอดแบบต่อตรงได้
**สามารถใช้อิกนิเตอร์ในการจุดหลอดได้ แต่ไม่แนะนำถ้าหลอดติดโดยปกติอยู่แล้ว เพราะจะทำให้หลอดดำเร็ว แต่ถ้าหลอด Start ไม่ติด สามารถใช้อิกนิเตอร์ช่วยจุดได้
2.หลอดฟลูออเรสเซนต์ เป็นหลอดแสงจันทร์แบบความดันต่ำ(ไม่มีใครเรียกว่าหลอดแสงจันทร์ความดันต่ำกันนะ) ซึ่งเป็นหลอดที่ให้แสงผ่านสารที่ชื่อว่า ปรอท โดยปรอทเมื่อความดันต่ำจะให้แสงที่อยู่ในช่วง UV ทำให้หลอดชนิดนี้ต้องใช้สารเรืองแสงหรือเรียกว่า ฟลูออเรสเซนต์(นี่แหละคือที่มาของชื่อหลอด) ที่จะแปลงแสง UV ออกมาเป็นแสงที่เราสามารถมองเห็นได้ เราจะได้ยินชื่อที่คุ้นเคย คือหลอดนีออน แต่ทว่าเป็นหลอดคนละชนิดต่างกัน
หลอดฟลูออเรสเซนต์มีหลายชนิด
แบ่งตามขั้ว มีตามนี้
e27
b22
2.หลอดเมทัลฮาไลด์ เป็นหลอดไฟที่ทำงานผ่านกระปาะแก้ว ซึ่งหลักการทำงานของหลอดชนิดนี้คล้ายกับหลอดแสงจันทร์ กล่าวคือ มีแก๊สปรอทเหมือนกัน แต่ต่างกันตรงที่ นอกจากมีแก๊สปรอทแล้ว ยังมีฮาไลน์ของธาตุหมู่ 7 ผสมอยู่ด้วย ทำให้สามารถควบคุมสีของหลอดได้ หลอดเมทัลฮาไลท์จึงเป็นหลอดไฟ ชนิดเกือบแรก ๆ ที่ให้แสงสว่างสูงทั้งที่มีสีที่เหมือน Daylight (6500k)
ชนิดหนึ่งที่ได้รับจากกรปรับปรุงจาหหลอดแสงจันทร์ โดยหลอดเมทัลฮาไลท์นั้นแทนที่จะมีสารปรอทอยู่ในกระเปาะกำเนิดแสง
3.หลอดซีนอน เป็นหลอดเมทัลฮาไลท์ชนิดหนึ่ง
4.หลอดโซเดียม เป็นหลอดไฟที่ทำงานผ่านกระเปาะพิเศษเรียกว่า Alumina Oxide (Al2O3) มีสีเหลือง มักพบบนท้องถนนเพราะว่ามีความสว่างสูงและให้แสงสีเหลืองส้ม เหมาะกับเวลาฝนตก