روشنایی رشته ای نوعی از نورپردازی است که چندین دهه است که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. از یک رشته سیم تشکیل شده است که توسط جریان الکتریکی تا دمای بالا گرم می شود و باعث تولید نور مرئی می شود. این مقاله به زبان ساده نحوه عملکرد نورهای رشته ای و سازگاری آن با سایر فناوری های روشنایی را توضیح می دهد.
نورهای رشته ای چگونه کار می کنند؟
روشنایی رشته ای بر اساس اصلی به نام رشته ای عمل می کند که انتشار نور از یک جسم گرم شده است. جزء اصلی یک لامپ رشته ای رشته ای است که معمولاً از تنگستن ساخته شده است. هنگامی که جریان الکتریکی از فیلامنت عبور می کند، با مقاومت مواجه می شود و باعث می شود که رشته تا دمای حدود 2500 درجه سانتیگراد (4500 درجه فارنهایت) گرم شود.
با افزایش دمای رشته، شروع به درخشش می کند و نور مرئی ساطع می کند. رنگ نور ساطع شده به دمای رشته بستگی دارد، در دماهای پایین تر رنگ های گرم تری (مانند قرمز و نارنجی) تولید می شود و دمای بالاتر رنگ های سردتری (مانند سفید و آبی) تولید می کند.
این رشته در یک لامپ شیشه ای محصور شده است که از آن در برابر اکسید شدن محافظت می کند و باعث می شود نور به طور یکنواخت در همه جهات ساطع شود. لامپ با یک گاز بی اثر، معمولاً آرگون، پر می شود تا از سوختن رشته جلوگیری شود. علاوه بر این، اغلب مقدار کمی نیتروژن برای افزایش طول عمر رشته اضافه می شود.
سازگاری با نورهای رشته ای
لامپ های رشته ای با اکثر سیستم های الکتریکی سازگار است و می توان آن را با وسایل استاندارد و دیمر استفاده کرد. با این حال، توجه به این نکته ضروری است که لامپ های رشته ای در مقایسه با سایر فناوری های روشنایی مانند چراغ های LED و فلورسنت، طول عمر نسبتا کوتاهی دارند.
با وجود محبوبیت، نورهای رشته ای به دلیل ناکارآمدی به تدریج در بسیاری از کشورها کنار گذاشته شده است. لامپ های رشته ای تنها بخش کوچکی از انرژی مصرفی خود را به نور مرئی تبدیل می کنند، در حالی که بیشتر آن به صورت گرما ساطع می شود. این باعث می شود آنها نسبت به فناوری های نورپردازی جدیدتر بازده انرژی کمتری داشته باشند.
انتقال به روشنایی با مصرف انرژی بیشتر
به منظور کاهش مصرف انرژی و انتشار کربن، دولت ها و سازمان ها انتقال به گزینه های روشنایی با انرژی کارآمدتر را تشویق کرده اند. نورپردازی LED (دیود ساطع کننده نور) به دلیل مزایای بی شماری که دارد به جایگزینی محبوب برای لامپ های رشته ای تبدیل شده است.
- بهره وری انرژی: لامپ های LED به طور قابل توجهی انرژی کمتری نسبت به لامپ های رشته ای مصرف می کنند و آنها را دوستدار محیط زیست می کند.
- طول عمر طولانی: لامپ های LED می توانند تا 25 برابر بیشتر از لامپ های رشته ای دوام بیاورند و دفعات تعویض را کاهش دهند.
- مقرون به صرفه: اگرچه لامپ های LED هزینه اولیه بالاتری دارند، اما طول عمر بیشتر و صرفه جویی در مصرف انرژی باعث کاهش هزینه های کلی در دراز مدت می شود.
- کیفیت نور: چراغ های LED می توانند طیف گسترده ای از رنگ ها را تولید کنند و به راحتی می توان آنها را کم نور کرد و انعطاف پذیری بیشتری در طراحی نور فراهم می کند.
لامپ های فلورسنت یکی دیگر از جایگزین های کم مصرف برای لامپ های رشته ای است. این بر اساس تحریک پوشش فسفر داخل یک لوله توسط نور ماوراء بنفش عمل می کند که سپس نور مرئی ساطع می کند. لامپ های فلورسنت معمولاً در فضاهای بزرگتر مانند ادارات، ساختمان های تجاری و انبارها استفاده می شوند.
آینده نورهای رشته ای
در حالی که روشنایی رشته‌ای تا حد زیادی در بسیاری از مناطق کنار گذاشته شده است، هنوز هم کاربردهای ویژه‌ای دارد. لامپ‌های رشته‌ای در شرایطی که دمای رنگ گرم و قابلیت‌های کم‌نور مورد نظر است، مانند انواع خاصی از نورپردازی صحنه و نصب‌های روشنایی هنری، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
محققان و تولیدکنندگان همچنین در حال بررسی راه‌هایی برای بهبود بهره‌وری انرژی نورهای رشته‌ای بوده‌اند. یک رویکرد توسعه لامپ های رشته ای هالوژن است که از گازهای هالوژن برای بهبود کارایی و افزایش طول عمر فیلامنت استفاده می کنند. این لامپ ها شاخص رندر رنگ (CRI) بالاتری را ارائه می دهند و در نتیجه دقت رنگ بهتری دارند.
به طور خلاصه، روشنایی رشته ای با گرم کردن یک رشته سیم تا دمای بالا برای تولید نور مرئی عمل می کند. در حالی که سال‌ها است که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد، ناکارآمدی انرژی آن باعث انتقال به فناوری‌های روشنایی کم‌مصرف‌تر، مانند چراغ‌های LED و فلورسنت شده است. با این حال، نورهای رشته ای هنوز هم کاربردهای تخصصی دارند و پیشرفت های بیشتر ممکن است کارایی آن را در آینده بهبود بخشد.
تاریخ انتشار: