ประเภทหลอดไฟ

จากกระแสตื่นตัวด้านการประหยัดพลังงานที่เกิดขึ้นทั่วโลก ทำให้เกิดการพัฒนานวัตกรรมเพื่อก่อให้เกิดการประหยัดพลังในด้านต่างๆ อย่างมากมาย หลอด LED เป็นอีกหนึ่งในอุปกรณ์ประหยัดพลังงานที่กำลังได้รับความสนใจในปัจจุบัน แต่จริงๆ แล้วมีการเริ่มต้นใช้ในเชิงพาณิชย์มาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1962 และได้รับความสนใจเพิ่มสูงขึ้นในปี ค.ศ. 1996 หลังจากมีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องจนสามารถนำมาใช้ทดแทนหลอดไฟประเภทต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีการสูญเสียการใช้พลังงานที่น้อยกว่า สำหรับในประเทศไทยมีการใช้หลอดไฟหลายประเภท บางชนิดก็ใช้กันมาหลายสิบปี โดยสามารถแบ่งเป็น 4 กลุ่มใหญ่ๆ คือ

1. หลอด Incandescent หรือที่เรียกกันว่า หลอดไส้
   – หลอดไฟชนิดนี้ ใช้กันมายาวนานกว่า 90 ปีแล้ว ภายในหลอดเป็น ไส้ที่ทำจากทังสเตน ให้ความร้อนสูงมากระหว่าง 100 – 400 องศาเซลเซียส แต่ประสิทธิภาพในการส่องสว่างต่ำ เพียง 10-15 lm/W เมื่อมีความร้อนสูงมากระหว่างการส่องสว่างจึงเท่ากับว่ามีการสูญเสียพลังงานมากด้วยเช่นกัน ระยะเวลาการใช้งานประมาณ 750 ชั่วโมง
   – หลอดฮาโลเจนเป็นหลอดไส้ชนิดหนึ่ง ที่ไส้หลอดทาด้วยทังสเตน แต่บรรจุสารตระกูลฮาโลเจน เพื่อป้องกันการระเหิดตัวของไส้หลอด มีประสิทธิภาพดีกว่าหลอดไส้ปกติ 2-3 เท่า หรือประมาณ 1500 – 3000 ชั่วโมง หลอดประเภทนี้ใช้กับงานส่องเน้น เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์บางชนิด เครื่องฉายสไลด์ เป็นต้น
2. หลอดฟลูออเรสเซนต์ (Fluorescent) หรือที่เรียกกันว่า หลอดนิออน
   – หลอดฟลูออเรสเซนต์ เริ่มกันใช้ตั้งแต่ ปี 1940 จนถึงปัจจุบัน อายุเฉลี่ยการใช้งานอยู่ที่ 2 ปี มีหลายขนาดโดยหลอดดังกล่าวประกอบไปด้วย
   2.1  ตัวหลอด ภายในสูบอากาศออกจนหมดแล้วบรรจุไอปรอทและก๊าซอาร์กอน เล็กน้อย ผิวด้านในฉาบด้วยสารเรืองแสงชนิดต่างๆ
   2.2  ไส้หลอด ทำด้วยทังสเตนหรือวุลแฟรมอยู่ที่ปลายทั้งสองข้าง เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านไส้หลอดจะทำให้ไส้หลอดร้อนขึ้น ความร้อนที่เกิดขึ้นจะทำให้ไอปรอทที่บรรจุไว้ในหลอดกลายเป็นไอมากขึ้น
   2.3  สตาร์ตเตอร์ ทำหน้าที่เป็นสวิตซ์ไฟฟ้าอัตโนมัติของวงจรโดยต่อขนานกับหลอด ภายในบรรจุก๊าซนีออนและแผ่นโลหะคู่ที่งอตัวได้ เมื่อได้รับความร้อนจนทำให้ไส้หลอดร้อนขึ้น ปรอทก็จะเป็นไอพอที่นำกระแสไฟฟ้าได้
   2.4  บัลลัสต์ เป็นขดลวดที่พันอยู่บนแกนเหล็ก ขณะที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะเกิดการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำขึ้น เมื่อแผ่นโลหะคู่ในสตาร์ตเตอร์แยกตัวออกจากกัน จะเกิดวงจรเปิดชั่วขณะ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไอปรอทจากไส้หลอดข้างหนึ่งไปยังไส้หลอดอีกข้างหนึ่งได้ แต่ประสิทธิภาพการให้แสงสว่างของหลอดชนิดนี้อยู่ในระดับปานกลาง มีการสูญเสียพลังงานเพราะต้องใช้สตาร์ตเตอร์ และบัลลัสต์ ซึ่งใช้ไฟสูงถึง 10-12 W
3. หลอดเมทัลฮาไลด์ หลอดโซเดียม หลอดแสงจันทร์
   – เริ่มมีการใช้ตั้งแต่ปี 1980 จนปัจจุบัน นิยมใช้ในการส่องสว่างตามท้องถนนและโรงงานอุตสาหกรรม หลอดไฟประเภทนี้ กินไฟมากอยู่ระหว่าง 400 – 500 W ขึ้นไป อุณหภูมิของหลอดร้อนมาก 100 – 400 องศา อายุการใช้งานเฉลี่ย 2-3 ปี
4. หลอด LED / แอลอีดี
   – LED ย่อมาจาก Light Emitting Diode เป็นชิ้นส่วนอิเลคทรอนิคส์ชนิดหนึ่ง ซึ่งสามารถเปล่งแสงสว่างเมื่อให้กระแสไฟผ่านตัวมัน ไดโอดเปล่งแสงออกมาได้แบบมีคลื่นความถี่เดียวและเฟสต่อเนื่องกัน และเปล่งแสงได้เมื่อจ่ายกระแส ไฟฟ้าเข้าเพียงเล็กน้อยเท่านั้น หลอด LED มีจุดเด่นหลายอย่าง คือ ใช้พลังงานต่ำแต่ให้ประสิทธิภาพการส่องสว่างที่สูงมาก ไม่มีแสง UV ไม่กระพริบขณะเปล่งแสง การเปิด – ปิดหลอดไฟ LED สามารถเปิด-ปิดได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่ต้องเสียเวลารอนานเป็นหลอดไฟที่ประหยัดพลังงานมากกว่าหลอดไฟประเภทอื่นๆ ที่มีอยู่ในตลาดทั้งหมด และการประหยัดเงินค่าไฟฟ้าจากการใช้หลอดไฟ LED ตั้งแต่ 15-75% โดยเฉลี่ยแล้วมีอายุการใช้งาน สูงสุดถึง 50,000 ชั่วโมง หรือประมาณ 5 ปี ขึ้นไป

แม้ในปัจจุบันราคาของหลอดไฟ LED จะมีราคาสูงกว่าหลอดทั่วไป แต่ถ้าเปรียบเทียบเรื่องระยะเวลาการใช้งาน นับว่าเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า ซึ่งพอจะสรุปข้อดีของหลอดไฟชนิดนี้ได้ในด้านต่างๆ เช่น ความประหยัด เพราะใช้พลังงานน้อยมาก แต่ให้ประสิทธิภาพในการส่องสว่างสูง ด้านความสว่าง ที่สามารถส่องสว่างได้ทันทีโดยไม่ต้องกระพริบก่อน ทั้งยังไม่ปล่อยรังสี UV ด้านความคงทน โดยสามารถทำงานได้ยาวนานที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับหลอดชนิดอื่นๆ และด้านสิ่งแวดล้อม ถือได้ว่าหลอดชนิดนี้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพราะนอกจากความประหยัดด้านพลังงานและความคงทนที่สามารถใช้ได้อย่างยาวนาน ทำให้ปริมาณขยะจากหลอดไฟลดลงด้วย การรณรงค์ส่งเสริมให้เปลี่ยนมาใช้อุปกรณ์ประหยัดไฟประเภทต่างๆ ถือเป็นอีกวิธีการหนึ่งเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน แค่เปลี่ยนมาใช้หลอด LED ก็ช่วยลดการใช้พลังงานได้แล้ว