อธิบายหลอดไฟประเภทต่างๆ

เมื่อคุณเริ่มเรียกดูเพื่อค้นหา หลอดไฟอัจฉริยะที่ดีที่สุดสำหรับบ้านของคุณจะเห็นว่าส่วนใหญ่เป็นหลอด LED สำหรับผู้มาใหม่ คำว่า “LED” อาจทำให้สับสนเล็กน้อย แน่นอนว่าหลอดไฟ LED นั้นมีประสิทธิภาพ แต่ทำงานอย่างไร แตกต่างจากหลอดฟลูออเรสเซนต์หรือหลอดไส้อย่างไร? หลอดไฟประเภทใดที่เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับพื้นที่เฉพาะที่คุณมีอยู่ในใจ

เราตอบคำถามเหล่านี้พร้อมคำแนะนำฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับหลอดไฟสำหรับที่พักอาศัยทุกประเภทที่คุณสามารถซื้อได้ รวมถึงสิ่งที่คุณควรรู้เกี่ยวกับความต้องการพลังงาน และควรซื้อหรือไม่

หลอดไส้

หลอดไส้เป็นตัวเลือกแบบดั้งเดิม ซึ่งเป็นหลอดไฟชนิดแรกที่คิดค้นและมีชื่อเสียงในเรื่องสีโทนอุ่น หลอดไฟเหล่านี้ใช้ไส้หลอดซึ่งกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน เส้นใยมีความต้านทานไฟฟ้าที่เหมาะสมที่จะขัดขวางกระแสไฟฟ้านั้น ซึ่งหมายความว่าพลังงานบางส่วนจะปล่อยออกมาและปรากฏเป็นแสง นี่ยังเป็นที่ที่เราได้นำความคิดมาฝากกันมากขึ้น วัตต์ (กำลังของกระแสไฟ) เท่ากับแสงที่สว่างกว่า แม้ว่าในทางเทคนิคจะเป็นจริงสำหรับหลอดไส้เท่านั้น

อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ก็มีข้อเสียเช่นกัน กระแสไฟฟ้าจำนวนมากยังถูกขับออกมาเป็นความร้อน ซึ่งทำให้หลอดไส้ร้อนและ ไม่มีประสิทธิภาพ ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากอย่างที่หลอดไฟอื่นๆ สามารถใช้ได้ ซึ่งหมายความว่าหลอดไฟจะใช้พลังงานสูงกว่า ตั๋วเงิน นอกจากนี้ยังหมายความว่าหลอดไฟมีอายุการใช้งานไม่นานมาก โดยปกติแล้วจะใช้เวลาไม่เกินหนึ่งหรือสองปีก่อนที่จะต้องเปลี่ยนใหม่ นั่นเป็นเหตุผลที่คุณจะไม่พบหลอดไฟอัจฉริยะที่มีตัวเลือกหลอดไส้ และเหตุใดเจ้าของบ้านจึงถูกจูงใจให้เลิกใช้หลอดไส้และหันมาเลือกใช้หลอดไฟแบบอื่นๆ

หลอดฟลูออเรสเซนต์

หลอดฟลูออเรสเซนต์มีชื่อเสียงค่อนข้างฉาวโฉ่ในการให้แสงสว่างที่เย็นและไม่สวยงามในโถงทางเดินและโกดังของโรงเรียน แต่จริงๆ แล้วหลอดไฟเหล่านี้ทำได้ดีมาก โดยให้แสงสว่างราคาประหยัดพร้อมหลอดไฟที่คุณไม่ต้องคำนึงถึงเป็นเวลาอย่างน้อยหลายปี

หลอดฟลูออเรสเซนต์ที่คุณเห็นนั้น แท้จริงแล้วเต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อยความดันต่ำ ซึ่งโดยทั่วไปคืออาร์กอน และปรอทที่ระเหยเป็นไอเล็กน้อย (ปรอทนั้นเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้คนถึง เตือนไม่ให้เข้าใกล้หลอดฟลูออเรสเซนต์ที่กำลังจะพัง เป็นเวลาหนึ่ง, ซักพัก). การรวมกันนี้มีความไวต่อกระแสไฟฟ้ามาก

ที่ปลายทั้งสองด้านของหลอดฟลูออเรสเซนต์จะมีอิเล็กโทรด อุปกรณ์ที่เรียกว่าบัลลาสต์ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านกระเปาะจากอิเล็กโทรดไปยังอิเล็กโทรดในวงจรที่สั้นและเร็วมาก สิ่งนี้จะกระตุ้นส่วนผสมของก๊าซภายในและทำให้เกิดอิเล็กตรอนส่วนเกินจำนวนมาก อิเล็กตรอนเหล่านี้อยู่ในสเปกตรัมอัลตราไวโอเลต มนุษย์จึงไม่สามารถมองเห็นพวกมันได้ แต่นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมหลอดฟลูออเรสเซนต์จึงถูกเคลือบด้วยสารเรืองแสงที่อยู่ด้านใน ฟอสเฟอร์ปล่อยแสงที่มองเห็นได้เมื่อมีพลังงาน ดังนั้นเมื่ออิเล็กตรอนส่งพลังงานไปยังสารเคลือบฟอสเฟอร์ มันจะเรืองแสง ทำให้เกิดแสงสีขาวนวลที่เราเห็น

สิ่งนี้เกิดขึ้นหลายครั้งต่อวินาทีเมื่อมีการเปิดและปิดกระแสไฟฟ้า ดังนั้นจึงดูเหมือนเป็นแสงสว่างถาวรต่อดวงตาของเรา (เฮ้ นั่นเหมือนกับการทำงานของวิดีโอ fps มาก!) จนกว่าหลอดไฟจะหมดหรือแตกหัก ซึ่งทำให้หลอดฟลูออเรสเซนต์ “วูบวาบ”

ใช่ ทั้งหมดนี้แม้จะซับซ้อนเล็กน้อย แต่ผลลัพธ์ก็ชัดเจน: แหล่งกำเนิดแสงที่เชื่อถือได้ซึ่งให้แสงสว่างในพื้นที่ขนาดใหญ่ได้เป็นเลิศ และมีประสิทธิภาพมากกว่าหลอดไส้ประมาณห้าเท่า ไม่ใช่แสงที่ดูเป็นมิตรที่สุด ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้คนถึงลังเลที่จะเริ่มใช้ฟลูออเรสเซนต์ในบ้านของตน แต่เมื่อสิ่งนั้นเริ่มเกิดขึ้น จำเป็นต้องมีหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์เวอร์ชันใหม่

CFL (ไฟฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด)

การออกแบบหลอดของหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบเก่าไม่ค่อยมีอยู่ในอาคารที่พักอาศัย ซึ่งเป็นสาเหตุว่าทำไมคุณจึงมักเห็นหลอดไฟเหล่านี้เฉพาะในโรงรถ ตู้เสื้อผ้า และพื้นที่ที่ไม่สะดุดตาเท่านั้น ที่บ้านกลับมีเต้ารับจำนวนมากที่ออกแบบมาสำหรับหลอดไส้แบบเกลียว ทำให้เกิดปัญหาในการแปลงฟลูออเรสเซนต์

อุตสาหกรรมแสงสว่างแก้ไขปัญหานี้โดยการใช้ CFL หรือหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีรูปร่างเหมือนหลอดไส้ที่สามารถขันเข้ากับเต้ารับหลอดไส้ได้ ตามที่การออกแบบของ CFL บอกเป็นนัย พวกเขาเพียงแค่สร้างหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น และพันไว้รอบตัวเอง มีรูปร่างคล้ายกระเปาะเพื่อให้อิเล็กโทรดทั้งสองวางอยู่ข้างๆ กัน แต่ยังคงสร้างกระแสไฟฟ้าได้เพียงพอที่จะจ่ายพลังงานให้ แก๊ส.

การออกแบบที่กะทัดรัดนี้มีความทนทานมากกว่าหลอด สามารถใช้งานกับปลั๊กไฟภายในบ้านได้ และยังคงประหยัดพลังงานได้มากมายในขณะที่มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าหลอด ในหลายกรณีสูงถึงเก้าปี อย่างไรก็ตาม พวกเขายังคงประสบปัญหาในการเปล่งแสงที่ "อุ่นกว่า"

LED (ไดโอดเปล่งแสง)

ไดโอดเป็นเพียงสารกึ่งตัวนำธรรมดาที่ไฟฟ้าไหลผ่าน ซึ่งเป็นเกตเวย์พื้นฐานสำหรับกระแสไฟฟ้าในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สารกึ่งตัวนำมักทำด้วยซิลิคอนที่ "เจือ" หรือผสมกับองค์ประกอบอื่นๆ ที่เฉพาะเจาะจงมากเพื่อให้มีคุณสมบัติบางอย่าง เช่น ความต้านทานไฟฟ้าที่ได้รับการปรับแต่งอย่างประณีต

ย้อนกลับไปหลายทศวรรษ นักวิทยาศาสตร์ทราบว่าสูตรซิลิกอนจำเพาะสร้างไดโอดที่จะเรืองแสงเมื่อใด กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่าน คล้ายกับการเรืองแสงของฟอสเฟอร์จากการเผชิญหน้ากับอิเล็กตรอนในฟลูออเรสเซนต์ ไฟ มันเป็นเพียงการที่องค์ประกอบบางอย่างรวมกันทำปฏิกิริยากับไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม มันยังคงไม่มีอะไรมากไปกว่าความแปลกใหม่มานานหลายปี จนกระทั่งผู้คนเริ่มคิดว่า: จะเป็นอย่างไรถ้าเราสร้างมันขึ้นมา ไดโอดจะเรืองแสงได้สว่างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และถ้าเรารวมไดโอดเหล่านั้นไว้ใกล้กันเพื่อจำลองลักษณะของหลอดไฟ ทำงานเหรอ?

สิ่งนี้กลายเป็นแนวคิดที่ยอดเยี่ยม อันดับแรกสำหรับไฟแสดงสถานะพื้นฐานบนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และจากนั้นจึงมาทดแทนหลอดฟลูออเรสเซนต์และหลอดไส้แบบเดิม ไดโอดสามารถจัดกลุ่มเข้าด้วยกันได้ทุกประเภท ทำให้ LED เป็นตัวเลือกระบบไฟส่องสว่างอเนกประสงค์ที่น่าทึ่งในเกือบทุกรูปทรง เมื่อเวลาผ่านไป นักวิจัยพบว่าสูตรซิลิกอนจำเพาะสามารถสร้างสีของแสงที่ต่างกันได้เช่นกัน (บางชนิด สีมีความซับซ้อนกว่าสีอื่นๆ) ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม LED จึงมีหลายสีและมีตัวเลือกการเปลี่ยนสียอดนิยม หลอดไฟ

แต่ LED ก็มีข้อดีที่สำคัญอื่นๆ เช่นกัน ต่างจากหลอดไส้ตรงที่แทบไม่สิ้นเปลืองพลังงานเลยและเป็นตัวเลือกที่ดีเยี่ยมในการประหยัดพลังงานไฟฟ้า ต่างจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ตรงที่มีโทนสีและอุณหภูมิสีที่หลากหลาย เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาแสงสีขาว "เย็น" เนื่องจากไม่มีเส้นใย อิเล็กโทรด หรือก๊าซที่ต้องกังวล LED จึงมีอายุการใช้งานยาวนานอย่างไม่น่าเชื่อ และสามารถใช้งานได้นานกว่า 20 ปีเมื่อออกแบบอย่างเหมาะสม

คุณสมบัติทั้งหมดนี้ ทำให้ไฟ LED สมบูรณ์แบบสำหรับไฟอัจฉริยะ และหลอดไฟอัจฉริยะ แม้ว่าการออกแบบหลอดไฟดังกล่าวมักจะทำขึ้นเพื่อเลียนแบบหลอดไส้ แต่ภายในจะมีกลุ่มไฟ LED ที่ส่องสว่างพร้อมกันเพื่อสร้างเอฟเฟกต์หลอดไฟ

HID (การปล่อยความเข้มสูง)

หลอดไฟ HID เป็นหลอดไฟประเภทพิเศษที่ทำงานในลักษณะเดียวกันกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ ประกอบด้วยก๊าซผสมเฉพาะที่กระตุ้นด้วยกระแสไฟฟ้าซึ่งสร้างส่วนโค้งที่มองเห็นได้ สำหรับหลอดไฟ HID ไม่จำเป็นต้องเคลือบสารฟอสเฟอร์

HID ส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้ไอโซเดียมหรือเมทัลฮาไลด์ แม้ว่ารุ่นแรกจะใช้ไอปรอทประเภทหนึ่งก็ตาม พวกเขาเชี่ยวชาญในการผลิตแสงสีขาวประเภทที่ทรงพลังและบริสุทธิ์มาก ซึ่งดีเยี่ยมในการมองเห็น นั่นเป็นเหตุผลที่คุณจะเห็นหลอดไฟเหล่านี้ใช้ในการถ่ายภาพระดับมืออาชีพ หรือเป็นไฟหน้ารถหรือไฟฉาย บางครั้งใช้แทนหลอดฟลูออเรสเซนต์ในสนามกีฬาและพื้นที่ขนาดใหญ่อื่นๆ

อย่างไรก็ตาม ภายนอกแอปพลิเคชันเฉพาะเหล่านี้ คุณมักจะไม่เห็นหลอดไฟ HID ที่ใช้บ่อย พวกมันอาจมีราคาแพง การสร้างเวอร์ชันเล็ก ๆ นั้นยากกว่า และพวกเขามักจะประสบปัญหาด้านประสิทธิภาพเมื่ออายุมากขึ้น ซึ่งสูญเสียความสว่างไปมากเมื่อเวลาผ่านไป นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมคุณถึงไม่ค่อยเห็นพวกมันในบ้าน

ฮาโลเจน

เมื่อมองดูหลอดไฟฮาโลเจนจะดูเหมือนหลอดไส้ แต่จะซับซ้อนกว่าเล็กน้อย และเทคโนโลยีภายในมีความแตกต่างที่สำคัญสองสามประการ

เช่นเดียวกับหลอดไส้ หลอดฮาโลเจนใช้ไส้หลอด — ในกรณีนี้คือหลอดที่ทำจากทังสเตน — เพื่อผลิตแสง อย่างไรก็ตาม ไส้หลอดนี้ติดอยู่ภายในหลอดไฟด้านในขนาดเล็กกว่าซึ่งเต็มไปด้วยก๊าซฮาโลเจน ซึ่งเป็นส่วนผสมของไอโอดีนและโบรมีน ก๊าซนี้ไม่ตอบสนองต่อกระแสจริงๆ แต่มีบทบาทสำคัญ: สร้างวงจรที่ช่วยให้ไส้หลอดทังสเตนสามารถคืนตัวได้เองในขณะที่ทำงานแทนที่จะเผาไหม้ไป

ในทางปฏิบัติ หลอดฮาโลเจนมักจะมีอายุการใช้งานเท่ากับหลอดไส้ ประมาณหนึ่งหรือสองปี แต่พวกมันเผาไหม้ที่ร้อนมากและสร้างแสงสีขาวคุณภาพสูง ซึ่งทำให้พวกมันเป็นที่นิยมสำหรับการจัดแสงแบบเน้นเฉพาะจุด สปอตไลต์ และการจัดแสงระดับมืออาชีพประเภทต่างๆ คุณจะไม่เห็นพวกมันมากนักในพื้นที่อยู่อาศัยจำนวนมาก แต่พวกมันสามารถใช้เป็นทางเลือกแทนหลอดไส้ในจุดที่ถูกต้องได้ พวกมันยังค่อนข้างมีชื่อเสียงในเรื่องเปราะบางเนื่องจากความร้อนสูง และตอบสนองต่อสารตกค้างหรือน้ำมันได้ไม่ดี (หรือบางครั้งพวกมันอาจระเบิดได้) จัดการด้วยความระมัดระวัง!

การปรับปรุงพิเศษ

แม้ว่าจะไม่ใช่ประเภทหลอดไฟเสียทีเดียว แต่เราต้องการเน้นย้ำว่าหลอดไฟ CFL ไม่ใช่หลอดไฟชนิดเดียวที่ออกแบบมาสำหรับการติดตั้งเพิ่มเติม จริงๆ แล้ว มีหลอดไฟหลายประเภทที่ทำขึ้นเพื่อติดตั้งเพิ่มให้กับโครงการรอบๆ บ้านโดยเฉพาะ เมื่อคุณต้องการหลอดไฟใหม่สำหรับปลั๊กไฟเก่า โดยปกติแล้วจะเป็นหลอดไฟ LED ที่ไดโอดจัดเรียงในรูปแบบที่แตกต่างกัน รวมถึงประเภทฐานที่แตกต่างกันสำหรับเต้ารับต่างๆ สิ่งนี้ช่วยรับประกันได้ว่าไม่ว่าคุณจะมีแสงสว่างประเภทใดก็ตามในบ้านของคุณ ก็มีแนวโน้มว่าจะมีการติดตั้ง LED เพิ่มเติมให้ — รวมถึงหลอด LED ที่สามารถเสียบเข้ากับช่องเสียบหลอดฟลูออเรสเซนต์ได้

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• หลอดไฟอัจฉริยะคุ้มค่าหรือไม่?
• หลอดไฟอัจฉริยะที่ดีที่สุด
• Nanoleaf เปิดตัวไฟอัจฉริยะที่รองรับ Matter ใหม่ในงาน CES 2023
• วิธีใช้ระบบไฟส่องสว่างโดยรอบอัจฉริยะ
• วิธีกำจัดหลอดไฟ