LighTing...น่ารู้

แสงสว่าง(Lighting) มีความสำคัญและจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ แสงสว่างอาจจะมีแหล่งกำเนิดจากธรรมชาติ (Daylight) เช่น แสงสว่างจากดวงอาทิตย์ แสงสว่างจากท้องฟ้า เป็นต้น และแหล่งกำเนิดที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้น (Artificial light) เช่น แสงสว่างจากหลอดไฟชนิดต่างๆ

1. ความหมายที่ควรรู้เกี่ยวกับระบบแสงสว่าง

• ฟลักซ์การส่องสว่าง หมายถึง ปริมาณแสงสว่างที่ได้จากแหล่งกำเนิดแสง มีหน่วยเป็น ลูเมน
• ความส่องสว่าง หมายถึง ปริมาณแสงที่ตกกระทบบนผิวต่อพื้นที่ มีหน่วยเป็น ลักซ์ (ลูเมนต่อตารางเมตร)

ความส่องสว่าง = ปริมาณแสง (ลูเมน)
                             พื้นที่ (ตารางเมตร)

• ค่าประสิทธิภาพการส่องสว่าง หมายถึงปริมาณแสงที่ออกมาต่อกำลังไฟฟ้าที่ใช้ มีหน่วยเป็น ลูเมนต่อวัตต์
• อุณหภูมิของสี การระบุสีต่างๆด้านการส่องสว่างมักจะบอกด้วยอุณหภูมิสี หากมีอุณหภูมิต่ำแสงที่ออกมาจะอยู่ในโทนสีเหลืองหรือแดง และหากมีอุณหภูมิสูงขึ้นแสงก็จะยิ่งขาวขึ้น มีหน่วยเป็นเคลวิน
• ความถูกต้องของสี หมายถึงค่าที่ใช้บอกว่าแสงจากหลอดไฟประเภทต่างๆ จะทำให้สีของวัตถุที่อยู่ใต้แสงมีความถูกต้องหรือผิดเพี้ยนจากความจริงมากน้อยแค่ไหน ตัวเลขมีตั้งแต่ 0-100 ตัวเลขยิ่งมากวัตถุย่อมมีความผิดเพี้ยนของสีน้อย

หลอดไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพต่ำนั้น กว่า 80% ของพลังงานไฟฟ้า ที่ใส่เข้าไปในระบบแสงสว่างสูญเสียในรูปความร้อน

2. อุปกรณ์ในระบบแสงสว่างที่ควรรู้

- หลอดไฟ หลอดไฟฟ้าที่นิยมใช้ในอาคารและโรงงานในปัจจุบันโดยทั่วไปมีดังนี้

ชนิดหลอดไฟ

ตารางที่ 1 คุณสมบัติโดยประมาณของหลอดไฟฟ้าชนิดต่างๆ

ถ้าดูเฉพาะการประหยัดพลังงาน คือต้องดูจากค่าลูเมนต่อวัตต์ให้มีค่าสูง ถ้าดูสีถูกต้องต้องอินแคนเดสเซนต์ เลือกหลอดกลุ่มประหยัดพลังงาน ได้แก่ หลอด LED หลอดฟลูออเรสเซนต์ประสิทธิภาพสูง หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์

ตารางที่ 2 ค่ามาตรฐานความส่องสว่างและการใช้พลังงานสำหรับกิจกรรมประเภทต่างๆ
ค่าความสว่างในอาคารตามมาตรฐาน CIE

ค่าความสว่างในโรงงานตามมาตรฐาน CIE

ที่มา : สมาคมแสงสว่างแห่งประเทศไทย www.tieathai.org

- โคมไฟ ทำหน้าที่บังคับแสงจากหลอดไฟฟ้าให้กระจายในทิศทางต่างๆที่ต้องการ การเลือกใช้โคมไฟต้องพิจารณาให้เหมาะสมกับสภาพการใช้งาน ความสวยงาม ความคงทน และการบำรุงรักษา ประเภทของโคมไฟฟ้ามีดังนี้

ชนิดโคมไฟ

• ความปลอดภัยของโคม ถือเป็นอันดับแรกที่ควรพิจารณาเพราะเกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของผู้ใช้ ไม่ว่าจะเป็นเรื่องขั้วต่อสายไปซึ่งควรใช้ที่สามารถทนความร้อนได้ดี ขั้วรับ หลอดโดยเฉพาะขั้วรับหลอดอินแคนเดสเซนต์ หลอดฮาโลเจนแรงดันต่ำ ซึ่งต้องทนความร้อนสูงมาก ดังนั้นการเลือกวัสดุที่ใช้ก็เพื่อให้เกิดความปลอดภัยไม่ให้เกิดไฟไหม้
• ระดับการป้องกันอันตรายจากโคม (Class of Protection) โคมแต่ละรุ่นอาจถูกออกแบบมาไม่เหมือนกันในแง่การป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าของโคม ดังนั้นจึงมีการแบ่งระดับการป้องกันตามมาตรฐานยุโรปออกมาเป็น 3 อย่าง คือ

ระดับ 1 เป็นโคมที่มีการต่อตัวถังของโคมลงดิน จึงสามารถสัมผัสได้โดยไม่มีอันตราย และมีสัญญลักษณ์เป็น  

ระดับ 2 เป็นโคมที่มีการห่อหุ้มส่วนที่มีไฟฟ้าด้วยฉนวน ทำให้ไม่สามารถเข้าถึงส่วนที่มีไฟได้ และมีสัญญลักษณ์เป็น 

ระดับ 3 เป็นโคมที่ใช้ศักดาไฟฟ้าต่ำมาก คือ น้อยกว่า 42 โวลท์ ดังนั้นจึงไม่มีอันตรายต่อมนุษย์ได้ และมีสัญญลักษณ์เป็น 

ดังนั้นถ้าหากพบสัญญลักษณ์ดังกล่าวข้างต้นก็สามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าโคมดังกล่าวถูกออกแบบและสร้างขึ้นมาเพื่อใช้งานอย่างไรเพื่อความปลอดภัยของผู้ใช้งานเอง

“ตัวอย่าง กลุ่มโคมประหยัดพลังงาน ได้แก่ โคมสะท้อนแสงประสิทธิภาพสูง”

- บัลลาสต์ เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่ควบคุมแหล่งจ่ายพลังงาน ให้กระแสไฟฟ้าที่ผ่านเข้าไปในหลอดไฟให้มีความสม่ำเสมอ เหมาะสมกับหลอดไฟแต่ละประเภทแต่ละชนิดและแต่ละขนาด สำหรับบัลลาสต์ที่ใช้กับหลอดฟลูอเรสเซนต์ที่จัดอยู่ในกลุ่มอุปกรณ์ประหยัดพลังงานได้แก่

ภาพจาก : www.boonthavorn.com

บัลลาสต์แกนเหล็กประสิทธิภาพสูงหรือบัลลาสต์โลลอส

เป็นบัลลาสต์ที่ทำด้วยแกนเหล็ก และขดลวดที่มีคุณภาพดีทำให้มีการสูญเสียพลังงานจะลดลงเหลือ 5-6 วัตต์ อุณภูมิขณะการใช้งานต่ำกว่าแบบแกนเหล็กธรรมดาโดยจะอยู่ที่ช่วง 35 - 50°C และยังให้ค่าตัวประกอบกำลังต่ำ (Power Factor)

ภาพจาก : www.ctythai.com

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์

เป็นบัลลาสต์ที่ทำด้วยชุดวงจรอิเล็กทรอนิกส์ มีการสูญเสียพลังงานน้อยประมาณ 1-2 วัตต์ เปิดติดทันทีไม่กระพริบ ไม่ต้องใช้สตาร์ทเตอร์ ทำให้อายุการใช้งานของหลอดแสงสว่างนานขึ้น 2 เท่า ในการเลือกซื้อและเลือกใช้ควรตรวจสอบมาตรฐานและวัสดุชิ้นส่วนอิเลคทรอนิกส์เพราะไม่อย่างนั้นอาจจะมีผลกระทบเรื่องฮาโมนิกส์เพิ่มเติมในระบบไฟฟ้า

บัลลาสต์ขดลวดแกนเหล็กแบบธรรมดา พลังงานสูญเสียประมาณ 20% กำลังไฟฟ้าที่จ่าย จะอยู่ประมาณ 8-10 วัตต์ ขณะที่บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์มีการสูญเสียประมาณ 1-2 วัตต์

• ความสม่ำเสมอของการส่องสว่าง ในพื้นที่ทำงานที่ต้องการความส่องสว่างสม่ำเสมอ เช่น ในสำนักงานที่มีการโยกย้ายโต๊ะทำงานบ่อยๆ ควรมีอัตราความส่องสว่างต่ำสุดต่อความส่องสว่างเฉลี่ย ไม่ต่ำกว่า 0.8

ในพื้นที่ทำงานที่ไม่จำเป็นต้องมีความส่องสว่างสม่ำเสมอ ความส่องสว่างโดยรอบบริเวณทำงานไม่ควรมีความส่องสว่างน้อยกว่า 1/3 ของความส่องสว่างที่โต๊ะ หรือ พื้นที่ทำงาน เช่น ในห้องผู้จัดการ ที่โต๊ะทำงานมีความส่องสว่าง 500 ลักซ์ บริเวณรอบข้างไม่ควรมีความส่องสว่างน้อยกว่า 500/3 = 170 ลักซ์ เป็นต้น

• ความส่องสว่างรอบโต๊ะทำงานไม่ควรน้อยกว่า 1/3 ของความส่องสว่างที่โต๊ะ

ในพื้นที่ทำงานข้างเคียงไม่ควรมีความส่องสว่างต่างกันมากกว่า 5:1 เช่น ในห้องทำงานมีความส่องสว่าง 500 ลักซ์ เมื่อเดินออกนอกห้องแล้ว ความส่องสว่างด้านนอกไม่ว่าจะเป็นทางเดินหรืออะไรก็แล้วแต่ไม่ควรมีความส่องสว่างน้อยกว่า 100 ลักซ์ เป็นต้น

• ในพื้นที่ทำงานข้างเคียงไม่ควรมีความส่องสว่างต่างกันมากกว่า 5 เท่าตัว

Bibliography
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. (2555). การตรวจวิเคราะห์การอนุรัก์พลังงาน ระบบแสงสว่าง. In กระทรวงพลังงาน, คู่มือการตรวจวิเคราะห์การอนุรักษ์พลังงาน สำหรับวิสาหกิจขนาดกลางและขนาดย่อม (pp. 3-2 - 3-7).