شرح الأنواع المختلفة للمصابيح الكهربائية

عند بدء التصفح للعثور عليه أفضل المصابيح الذكية لمنزلك، سترى أن معظمها عبارة عن لمبات LED. بالنسبة للوافد الجديد، يمكن أن تكون مصطلحات مثل "LED" مربكة بعض الشيء. من المؤكد أن مصابيح LED فعالة، ولكن كيف تعمل؟ ما مدى اختلافها عن مصابيح الفلورسنت أو المتوهجة؟ ما هو نوع اللمبة الذي يعتبر الاختيار الصحيح للمنطقة المحددة التي تفكر فيها؟

نحن نجيب على كل هذه الأسئلة من خلال دليل كامل عن كل نوع من مصابيح الإضاءة السكنية التي يمكنك شراؤها، بما في ذلك ما يجب أن تعرفه عن متطلبات الطاقة وما إذا كان شراءها فكرة جيدة.

ساطع

المصابيح المتوهجة هي الخيار التقليدي، وهي أول نوع من المصابيح الكهربائية تم اختراعه واشتهر بلونه الدافئ. تستخدم هذه المصابيح خيطًا يتم من خلاله تمرير تيار كهربائي. يتمتع الخيط بالنوع المناسب من المقاومة الكهربائية لإعاقة هذا التيار، مما يعني أن بعض الطاقة تنطلق وتظهر على شكل ضوء. وهذا أيضًا هو المكان الذي نحصل فيه على فكرة المزيد

القوة الكهربائية (قوة التيار) تساوي ضوءًا أكثر سطوعًا، على الرغم من أن هذا ينطبق من الناحية الفنية فقط على المصابيح المتوهجة.

ومع ذلك، فإن هذا النهج له أيضا سلبياته. يتم أيضًا طرد الكثير من التيار الكهربائي على شكل حرارة، مما يجعل المصابيح المتوهجة ساخنة و غير فعالة، مما يؤدي إلى إهدار الكثير من الطاقة التي يمكن أن تستخدمها المصابيح الأخرى - مما يعني أنها تسبب طاقة أعلى فواتير. ويعني ذلك أيضًا أن المصابيح لا تدوم طويلاً، عادةً لمدة عام أو عامين على الأكثر، قبل أن تحتاج إلى الاستبدال. ولهذا السبب لن تجد أي مصابيح ذكية تقدم خيارات متوهجة، ولهذا السبب يتم تحفيز أصحاب المنازل على الابتعاد عن المصابيح المتوهجة والتوجه نحو خيارات الإضاءة الأخرى.

أنابيب الفلورسنت

تتمتع أنابيب الفلورسنت بسمعة سيئة السمعة إلى حد ما في توفير الإضاءة الباردة وغير المبهجة في ممرات المدارس والمستودعات. لكن هذه الأنابيب في الواقع جيدة جدًا في ما تفعله - حيث توفر إضاءة منخفضة التكلفة بمصابيح لا يتعين عليك التفكير فيها لعدة سنوات على الأقل.

إن أنبوب الفلورسنت الذي ترونه مملوء في الواقع بغاز خامل منخفض الضغط، وهو عادة الأرجون، وقليل من الزئبق المتبخر (وهذا الزئبق هو السبب الذي يجعل الناس حذر من الاقتراب من أنابيب الفلورسنت المحطمة لفترة وجيزة). المجموعة حساسة للغاية للتيار الكهربائي.

يوجد قطب كهربائي على طرفي لمبة الفلورسنت. يسمح جهاز يسمى الصابورة للتيار الكهربائي بالتدفق عبر المصباح من قطب كهربائي إلى قطب كهربائي في دورات قصيرة جدًا وسريعة جدًا. يؤدي ذلك إلى تنشيط خليط الغاز بالداخل ويؤدي إلى إنتاج الكثير من الإلكترونات الزائدة. توجد هذه الإلكترونات في الطيف فوق البنفسجي، لذا لا يستطيع البشر رؤيتها، ولهذا السبب تكون مصابيح الفلورسنت مغلفة بالفوسفور من الداخل. يبعث الفوسفور ضوءًا مرئيًا عند تنشيطه، لذلك عندما تمرر الإلكترونات طاقتها إلى طبقة الفوسفور، فإنها تتوهج منتجة الضوء الأبيض البارد الذي نراه.

يحدث هذا عدة مرات في الثانية أثناء تشغيل وإيقاف تيار الكهرباء، لذلك يبدو وكأنه وهج دائم لأعيننا (مهلا، هذا يشبه إلى حد كبير كيفية عمل إطارات الفيديو في الثانية!) حتى تتآكل اللمبة أو تنكسر، مما يتسبب في "وميض" أنابيب الفلورسنت.

نعم، كل هذا معقد بعض الشيء، ولكن النتائج واضحة: مصدر موثوق للضوء يتفوق في إضاءة مساحات كبيرة وأكثر كفاءة بحوالي خمس مرات من المصابيح المتوهجة. إنه ليس الضوء الأكثر ودية، ولهذا السبب كان الناس مترددين في البدء في استخدام مصابيح الفلورسنت في منازلهم. ولكن عندما بدأ ذلك يحدث، كانت هناك حاجة إلى نسخة جديدة من لمبة الفلورسنت.

CFL (مصابيح الفلورسنت المدمجة)

لا يوجد حقًا مكان للتصميم الأنبوبي لمصابيح الفلورسنت القديمة في المباني السكنية، ولهذا السبب عادةً ما تراها فقط في المرائب والخزائن والمساحات غير الواضحة. وبدلاً من ذلك، تحتوي المنازل على الكثير من المقابس المصممة للمصابيح المتوهجة، مما يشكل مشكلة في تحويل الفلورسنت.

حلت صناعة الإضاءة هذه المشكلة من خلال اعتماد المصابيح الفلورية المتضامة، أو مصابيح الفلورسنت على شكل المصابيح المتوهجة التي يمكن تثبيتها في مقابس متوهجة. وكما يشير تصميم المصابيح الفلورية المتضامة، فقد صنعوا ببساطة نسخة أكثر إحكاما من أنبوب الفلورسنت، ولفوه حول نفسه في شكل يشبه اللمبة بحيث يستقر القطبان بجانب بعضهما البعض، ولكنهما لا يزالان يولدان تيارًا كافيًا لتنشيط غاز.

يتميز هذا التصميم المدمج بأنه أكثر متانة من الأنابيب، ويمكن أن يعمل في مقابس الإضاءة المنزلية، ويستمر في توفير الكثير من الطاقة بينما يدوم لفترة أطول من الأنابيب - حتى تسع سنوات في كثير من الحالات. ومع ذلك، لا يزال بإمكانهم النضال من أجل إصدار ضوء "أكثر دفئًا".

LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء)

الصمام الثنائي هو مجرد شبه موصل بسيط تمر عبره الكهرباء، وهو بوابة أساسية للتيار الكهربائي في الإلكترونيات. عادة ما يتم تصنيع أشباه الموصلات من السيليكون "المخدر" أو المملوء بمزيج محدد جدًا من العناصر الأخرى لمنحه خصائص معينة، مثل المقاومة الكهربائية المضبوطة بدقة شديدة.

منذ عقود مضت، عرف العلماء أن تركيبات معينة من السيليكون تنتج صمامات ثنائية تتوهج عندما ويتم تمرير الكهرباء من خلالها، على غرار كيفية توهج الفوسفور من مواجهة الإلكترونات في الفلورسنت أضواء. إنها الطريقة التي تتفاعل بها مجموعات معينة من العناصر مع الكهرباء. ومع ذلك، فقد ظل الأمر مجرد حداثة لسنوات، حتى بدأ الناس يفكرون: ماذا لو صنعنا؟ تتوهج الثنائيات بأكبر قدر ممكن من السطوع، وماذا لو قمنا بتعبئة تلك الثنائيات بالقرب من بعضها البعض لمحاكاة طريقة المصباح يعمل؟

وتبين أن هذه فكرة رائعة، أولاً لمصابيح المؤشرات الأساسية للإلكترونيات، ثم كبديل لمصابيح الفلورسنت والمتوهجة التقليدية. يمكن تجميع الثنائيات معًا بجميع أنواع الطرق، مما يجعل مصابيح LED خيار إضاءة متعدد الاستخدامات بشكل لا يصدق ومتوفر بأي شكل تقريبًا. مع مرور الوقت، وجد الباحثون أن تركيبات السيليكون المحددة يمكن أن تنتج ألوانًا مختلفة من الأضواء أيضًا (بعضها الألوان أصعب من غيرها)، ولهذا السبب تتوفر مصابيح LED بعدة ألوان وخيارات شائعة لتغيير الألوان مصابيح.

لكن مصابيح LED لها مزايا رئيسية أخرى أيضًا. على عكس المصابيح المتوهجة، فهي لا تهدر أي طاقة تقريبًا وتعتبر خيارًا ممتازًا لتوفير الكهرباء. على عكس مصابيح الفلورسنت، يمكن أن تأتي في مجموعة متنوعة من النغمات ودرجات حرارة الألوان لتجنب مشاكل الضوء الأبيض "البارد". نظرًا لعدم وجود خيوط أو أقطاب كهربائية أو غازات تدعو للقلق، فإن مصابيح LED أيضًا طويلة العمر بشكل لا يصدق ويمكن أن تستمر لأكثر من 20 عامًا عند تصميمها بشكل صحيح.

كل هذه الميزات جعل مصابيح LED مثالية للأضواء الذكية والمصابيح الذكية. في حين أن تصميمات المصابيح هذه عادة ما تكون مصنوعة لتقليد المصابيح المتوهجة، إلا أن بداخلها مجموعة من مصابيح LED تضيء معًا لإنتاج تأثير المصباح الكهربائي.

HID (تفريغ عالي الكثافة)

مصابيح HID هي أنواع فريدة من المصابيح تعمل بطرق مشابهة لمصابيح الفلورسنت. أنها تحتوي على خليط غاز محدد يتم تنشيطه بواسطة تيار كهربائي يخلق قوسًا مرئيًا - بالنسبة لمصابيح HID، لا حاجة إلى طلاء الفوسفور.

تستخدم معظم أجهزة HID اليوم بخار الصوديوم أو الهاليد المعدني، على الرغم من أن الإصدارات الأولى استخدمت نوعًا من بخار الزئبق. إنهم متخصصون في إنتاج نوع قوي جدًا ونقي جدًا من الضوء الأبيض وهو ممتاز للرؤية. ولهذا السبب ستشاهد هذه المصابيح تستخدم في التصوير الفوتوغرافي الاحترافي، أو كمصابيح أمامية أو كشافات للسيارات. في بعض الأحيان تحل محل أنابيب الفلورسنت في الساحات والمساحات الكبيرة الأخرى.

ومع ذلك، خارج هذه التطبيقات المحددة، لا ترى عادة مصابيح HID تستخدم بشكل متكرر. يمكن أن تكون باهظة الثمن، ومن الصعب صنع نسخ صغيرة منها، وتميل إلى المعاناة من مشكلات في الأداء مع تقدم العمر، مما يؤدي إلى فقدان الكثير من سطوعها بمرور الوقت. ولهذا السبب لا تراهم عادة في المنازل.

الهالوجين

للوهلة الأولى، تبدو لمبة الهالوجين وكأنها لمبة متوهجة، ولكنها أكثر تعقيدًا بعض الشيء، وتحتوي التكنولوجيا الموجودة بداخلها على بعض الاختلافات الرئيسية.

مثل المصباح المتوهج، تستخدم مصابيح الهالوجين خيطًا - في هذه الحالة، خيطًا مصنوعًا من التنجستن - لإنتاج الضوء. ومع ذلك، فإن هذا الشعيرة محصور داخل لمبة داخلية أصغر مملوءة بغاز الهالوجين، وهو مزيج من اليود والبروم. لا يتفاعل هذا الغاز مع التيار نفسه، ولكن له دور يلعبه: فهو يخلق دورة تسمح لخيوط التنغستن باستعادة نفسها أثناء عملها بدلاً من الاحتراق.

من الناحية العملية، تميل مصابيح الهالوجين إلى الاستمرار بنفس القدر من الوقت تقريبًا مثل المصابيح المتوهجة، أي حوالي عام أو عامين. لكنها تحترق بشدة وتنتج ضوءًا أبيض عالي الجودة، مما يجعلها مشهورة للإضاءة المميزة، والأضواء الكاشفة، وأنواع مختلفة من الإضاءة الاحترافية. لن ترى الكثير منها في الكثير من المساحات السكنية، لكنها يمكن أن تكون بمثابة بدائل للمتوهجات في الأماكن الصحيحة. كما أنها معروفة إلى حد ما بكونها هشة بسبب حرارتها العالية، ولا تستجيب بشكل جيد للبقايا أو الزيوت (ويعرف أيضًا باسم أنها يمكن أن تنفجر في بعض الأحيان). التعامل مع الرعاية!

التعديلات التحديثية الخاصة

على الرغم من أنها ليست من نوع المصابيح تمامًا، إلا أننا نريد التأكيد على أن المصابيح الفلورية المتضامة ليست المصابيح الوحيدة المصممة للتعديل التحديثي. في الواقع، هناك فئة كاملة من المصابيح المصممة خصيصًا لتعديل المشاريع في جميع أنحاء المنزل عندما تحتاج إلى لمبة جديدة لمقبس قديم. هذه عادةً ما تكون مصابيح LED مع ترتيب الثنائيات بأنماط مختلفة، بالإضافة إلى أنواع أساسية مختلفة لمقابس مختلفة. يساعد هذا على ضمان أنه بغض النظر عن نوع الإضاءة الموجودة في منزلك، فمن المحتمل أن يكون هناك مصباح LED مُعدل خصيصًا لها - بما في ذلك أنابيب LED التي يمكن تركيبها في مقابس أنابيب الفلورسنت.

توصيات المحررين

• هل المصابيح الذكية تستحق العناء؟
• أفضل المصابيح الذكية
• تكشف Nanoleaf عن مصابيح ذكية جديدة مدعمة بالمادة في معرض CES 2023
• كيفية استخدام الإضاءة المحيطة الذكية
• كيفية التخلص من المصابيح الكهربائية