ความรู้พื้นฐานทางด้านแสงสว่าง

[สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด]

ความรู้พื้นฐานทางด้านแสงสว่าง
ที่มา http://www.lightingthai.com/buyerzone.php?act=tip&id=1_2  ขอบคุณครับ

พื้นฐานทางด้านการส่องสว่างมีความจำเป็นที่จะต้องเรียนรู้ก่อน ที่จะเข้าไปดำเนินการในเรื่องการประหยัดพลังงานแสงสว่าง พื้นฐานการส่องสว่างที่จะกล่าวถึงในที่นี้จะกล่าวเฉพาะสิ่งที่จำเป็นเท่านั้น
 
 
1. ความส่องสว่างและความสว่าง
1.1 ความส่องสว่าง (อิลูมิแนนซ์) หมายถึงปริมาณแสงที่กระทบลงบนวัตถุต่อพื้นที่ มีหน่วยเป็น ลูเมนต่อตารางเมตร หรือ ลักซ์ (ถ้าหน่วยเป็น ลูเมนต่อตารางฟุต ความส่องสว่างก็เป็น ฟุตแคนเดิล) 
 อิลูมิแนนซ์ = ปริมาณแสง ( ลูเมน )
พื้นที่ ( m2 )
2.2 ความสว่าง (ลูมิแนนซ์) หมายถึงปริมาณแสงที่สะท้อนออกมาจากวัตถุต่อพื้นที่ มีหน่วยเป็น แคนเดลาต่อตารางเมตร ปริมาณแสงที่เท่ากันเมื่อตกกระทบลงมาบนวัตถุที่มีสีต่างกันจะมีปริมาณแสงสะท้อนกลับต่างกัน นั่นคือ ลูมิแนนซ์ ต่างกัน สาเหตุที่ต่างกันก็เนื่องมาจากสัมประสิทธิ์การสะท้อนแสงของวัสดุต่างกัน
  
 
2. อุณหภูมิสี
การบอกสีทางด้านการส่องสว่างมักด้วยอุณหภูมิสี ซึ่งหมายถึงสีที่เกิดจากการเผาไหม้วัสดุสีดำซึ่งมีการดูดซับความร้อนได้สมบูรณ์ด้วยอุณหภูมิที่กำหนด เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์คูลไวท์มีอุณหภูมิสี 6500 องศาเคลวิน หมายถึง เมื่อเผาวัตถุสีดำให้ร้อนถึงอุณหภูมิ 6500 เคลวิน วัตถุนั้นจะเปล่งแสงออกมาเป็นสีคูลไวท์หรือขาวปนน้ำเงิน เป็นต้น
ตัวอย่างอุณหภูมิสีของหลอดต่างๆเป็นดังนี้
เทียนไข 1900 เคลวิน
หลอดอินแคนเดสเซนต์ 2800 เคลวิน
หลอดฟลูออเรสเซนต์
- เดย์ไลท์ (Daylight ) 6500 เคลวิน
- คูลไวท์ (Cool White ) 4500 เคลวิน
- วอร์มไวท์ (Warm White ) 3500 เคลวิน
 
3. ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิสีและความส่องสว่าง
การเลือกชนิดของหลอดที่ใช้ควรให้สัมพันธ์กันระหว่างความส่องสว่าง (ลักซ์) และ อุณหภูมิสีของหลอด หลอดที่มีอุณหภูมิสีสูงควรใช้กับความส่องสว่างสูง และ ถ้าใช้หลอดที่มีอุณหภูมิสีต่ำกับความส่องสว่างสูงจะตกไปในแรเงาด้านบนจะรู้สึกจ้า และถ้าใช้หลอดที่มีอุณหภูมิสีสูงกับความส่องสว่างต่ำจะรู้สึกทึม
 

[สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด]

ตัวอย่างการเลือกสีของหลอดให้สัมพันธ์กับความส่องสว่างของแต่ละงาน เช่น
 
- ร้านอาหารสลัว ความส่องสว่าง 20 ลักซ์ ควรใช้หลอด 2000 องศาเคลวินนี่เป็นเหตุผลว่าทำไมร้านอาหารไฟสลัวจึงจุดเทียนไข 
- บ้านอยู่อาศัยความส่องสว่าง 100 ลักซ์ ควรใช้หลอด 2500 องศาเคลวิน นี่เป็นเหตุผลว่าทำไมบ้านอยู่อาศัย หรือโรงแรมจึงใช้หลอดอินแคนเดสเซนต์ ฮาโล เจนหรือหลอดวอร์มไวท์
- สำนักงาน ความส่องสว่าง 500 ลักซ์ ควรใช้หลอด 4000 องศาเคลวิน
- ห้องเขียนแบบ ความส่องสว่าง 700 ลักซ์ ควรใช้หลอด 4500 องศาเคลวิน
   
 
4. หลอดไฟฟ้าต่างๆ , ลูเมนและอายุการใช้งานของหลอด
หลอดไฟฟ้าแบ่งเป็นประเภทใหญ่ๆได้ดังนี้

4.1 หลอดอินแคนเดสเซนต์ หรือหลอดมีไส้ 

4.2 หลอดปล่อยประจุ เป็นหลอดที่ไม่ต้องใช้ไส้หลอด หลอดในตระกูลนี้มีหลอดฟลูออเรสเซนต์ (หลอดปรอทความดันไอต่ำ) หลอดคอมแพคท์ หลอดปรอทความดันไอสูง หลอดโซเดียมความดันไอต่ำสูงและสูง หลอดเมทัลฮาไลด์

4.3 หลอดอินแคนเดสเซนต์ เป็นหลอดมีใส้ที่มีประสิทธิผล (Efficacy) ต่ำ และมีอายุการใช้งานสั้นในเกณฑ์ประมาณ 1,000-3,000 ชม. หลอดประเภทนี้มีอุณหภูมิสีประมาณ 2,800 องศาเคลวิน แต่ให้แสงที่มีค่าความถูกต้องของสี 100 % 

4.4 หลอดฟลูออเรสเซนต์ เป็นหลอดปล่อยประจุความดันไอต่ำ สีของหลอดมี 3 แบบคือ daylight cool white และ warm white ชนิดของหลอดชนิดนี้ที่ใช้งานกันทั่วไปคือแบบ Linear ขนาด 18 และ 36 วัตต์ และ Circular 22 32 และ 40 วัตต์ และมีประสิทธิผลประมาณ 50-80 ลูเมนต่อวัตต์ ถือว่าสูงพอสมควรและประหยัดค่าไฟฟ้าเมื่อเทียบกับหลอดอินแคนเดสเซนต์ซึ่งมีค่าประมาณ 10-15 ลูเมนต่อวัตต์ และมีอายุการใช้งาน 9,000-12,000 ชม.
 
4.5 หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ เป็นหลอดปล่อยประจุความดันไอต่ำ สีของหลอดมี 3 แบบคือ daylight cool white และ warm white เช่นเดียวกันกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ แบบที่ใช้งานกันมากคือหลอดเดี่ยว มีขนาดวัตต์ 5 7 9 11 วัตต์และหลอดคู่ มีขนาดวัตต์ 10 13 18 26 วัตต์ เป็นหลอดที่พัฒนาขึ้นมาแทนที่หลอดอินแคนเดสเซนต์ และมีประสิทธิผลสูงกว่าหลอดอินแคนเดสเซนต์ คือประมาณ 50-80 ลูเมนต่อวัตต์ และ อายุการใช้งานประมาณ 5,000-8,000 ชม 

4.6 หลอดโซเดียมความดันไอต่ำ หลอดประเภทนี้มีสีเหลืองจัดและประสิทธิผลมากที่สุดในบรรดาหลอดทั้งหมด คือ มีประสิทธิผลประมาณ 120-200 ลูเมนต่อวัตต์ แต่ความถูกต้องของสีน้อยที่สุด คือ มีความถูกต้องของสีเป็น 0 % ข้อดีของแสงสีเหลืองเป็นสีที่มนุษย์สามารถมองเห็นได้ดีที่สุด หลอดประเภทนี้จึงเหมาะเป็นไฟถนนและอายุการใช้งานนานประมาณ 16,000 ชม หลอดมีขนาดวัตต์ 18 35 55 90 135 และ180 วัตต์

4.7 หลอดโซเดียมความดันไอสูง หลอดโซเดียมความดันไอสูงมีประสิทธิผลรองจากหลอดโซเดียมความดันไอต่ำ คือ มีประสิทธิผลประมาณ 70-90 ลูเมนต่อวัตต์แต่ความถูกต้องของสีดีกว่าหลอดโซเดียมความดันไอต่ำ คือ 20 % และมีอุณหภูมิสีประมาณ 2,500 เคลวิน เป็นอุณหภูมิสีต่ำเหมาะกับงานที่ไม่ต้องการความส่งสว่างมาก เช่น ไฟถนน ไฟบริเวณ ซึ่งต้องการความส่องสว่างประมาณ 5-30 ลักซ์ และอายุการใช้งานประมาณ 24,000 ชม มีขนาดวัตต์ 50 70 100 150 250 400 และ 1,000 วัตต์

4.8 หลอดปรอทความดันไอสูง หรือที่ชาวบ้านเรียกว่าหลอดแสงจันทร์ และมีประสิทธิผลสูงพอกับหลอดฟลูออเรสเซนต์ คือ มีประสิทธิผลประมาณ 50-80 ลูเมนต่อวัตต์ แสงที่ออกมามีความถูกต้องของสีประมาณ 60 % ส่วนใหญ่ใช้แทนหลอดฟลูออเรสเซนต์เมื่อต้องการวัตต์สูงๆในพื้นที่ที่มีเพดานสูง อุณหภูมิสีประมาณ 4,000-6,000 เคลวิน แล้วแต่ชนิดของหลอด และอายุการใช้งานประมาณ 8,000-24,000 ชม มีขนาดวัตต์ 50 80 125 250 400 700 และ 1,000 วัตต์ 

4.9 หลอดเมทัลฮาไลด์ หลอดเมทัลฮาไลด์ก็เหมือนกับหลอดปล่อยประจุอื่นๆ แต่มีข้อดีที่ว่ามีสเปกตรัมแสงทุกสี ทำให้สีทุกชนิดเด่นภายใต้หลอดชนิดนี้ นอกจากความถูกต้องของสีสูงแล้ว แสงที่ออกมาก็อาจมีตั้งแต่ 3,000-4,500 เคลวิน (ขึ้นอยู่กับขนาดของวัตต์) ส่วนใหญ่นิยมใช้กับสนามกีฬาที่มีการถ่ายทอดโทรทัศน์ มีอายุการใช้งานประมาณ 6,000-9,000 ชม และมีขนาดวัตต์ 100 125 250 300 400 700 และ 1,000 วัตต์
 

[สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด]

5. โคมไฟฟ้า คุณภาพโคม และแสงบาดตา
5.1 โคมไฟฟ้า ทำหน้าที่บังคับทิศทางของแสงให้ส่องไปในทิศทางต้องการ ทำให้ประสิทธิภาพการใช้งานของหลอดไฟฟ้าสูงมากขึ้น คุณภาพของโคมพิจารณาได้จากหลายองค์ประกอบตั้งแต่ อัตราส่วนแสงจากโคม อุณหภูมิสะสมในโคม แสงบาดตา ความปลอดภัยของโคม วัสดุที่ใช้ทำโคม

5.2 ความปลอดภัยของโคม ถือเป็นอันดับแรกที่ควรพิจารณาเพราะเกี่ยวข้องกับความปลอดภัยของผู้ใช้ ไม่ว่าจะเป็นเรื่องขั้วต่อสายไปซึ่งควรใช้ที่สามารถทนความร้อนได้ดี ขั้วรับ หลอดโดยเฉพาะขั้วรับหลอดอินแคนเดสเซนต์ หลอดฮาโลเจนแรงดันต่ำ ซึ่งต้องทนความร้อนสูงมาก ดังนั้นการเลือกวัสดุที่ใช้ก็เพื่อให้เกิดความปลอดภัยไม่ให้เกิดไฟไหม้

5.3 ระดับการป้องกันอันตรายจากโคม(Class of Protection) โคมแต่ละรุ่นอาจถูกออกแบบมาไม่เหมือนกันในแง่การป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าของโคม ดังนั้นจึงมีการแบ่งระดับการป้องกันตามมาตรฐานยุโรปออกมาเป็น 3 อย่าง คือ
ระดับ 1 เป็นโคมที่มีการต่อตัวถังของโคมลงดิน จึงสามารถสัมผัสได้โดยไม่มีอันตราย
ระดับ 2 เป็นโคมที่มีการห่อหุ้มส่วนที่มีไฟฟ้าด้วยฉนวน ทำให้ไม่สามารถเข้าถึงส่วนที่มีไฟได้
ระดับ 3 เป็นโคมที่ใช้ศักดาไฟฟ้าต่ำมาก คือ น้อยกว่า 42 โวลท์ ดังนั้นจึงไม่มีอันตรายต่อมนุษย์ได้ และมีสัญญลักษณ์เป็น
ดัง นั้นถ้าหากพบสัญญลักษณ์ดังกล่าวข้างต้นก็สามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าโคมดัง กล่าวถูกออกแบบและสร้างขึ้นมาเพื่อใช้งานอย่างไรเพื่อความปลอดภัยของผู้ใช้ งานเอง

5.4 ระดับการป้องกันฝุ่นผงและความชื้น(Degree of Protection) การออกแบบโคมจำเป็นต้องสามารถป้องกันฝุ่นผงหรือความชื้น ระดับการป้องกันดังกล่าวกำหนดกันด้วยค่า IPxy(International Protection) ค่าตัวเลข x จะบอกขนาดของวัสดุขนาดเล็กที่สามารถป้องกันไม่ให้เข้าไปในตัวโคมได้ ส่วนค่าตัวเลข y จะบอกการป้องกันเรื่องน้ำ ตารางระดับการป้องกันฝุ่นผงและความชื้นเทียบกับมาตรฐาน VDE 0711 ได้
การวัดประสิทธิภาพของโคมสามารถบอกได้เป็น อัตราส่วนแสงจากโคม (Light Output Ratio ) ซึ่งหมายถึง อัตราส่วนปริมาณแสงที่ออกจากโคมต่อปริมาณแสงที่ออกจากตัวหลอด ถ้าอัตราส่วนแสงจากโคมมีค่ามากก็หมายถึงปริมาณแสงออกจากตัวโคมมีมาก นั่นคือประสิทธิภาพของโคมในการสะท้อนแสงออกมาดี 

[สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด]

5.5 อุณหภูมิสะสมในโคม มีผลต่อประสิทธิภาพของโคมมาก เพราะไปเกี่ยวพันกับลูเมนของหลอดที่ได้ออกมา หลอดเมื่อใส่ในโคมถ้าไม่มีการระบายอากาศที่ดีทำให้ความร้อนสะสมในโคมทำให้โคมและหลอดร้อนขึ้น ลูเมนที่เปล่งออกจากหลอดก็น้อยลง บางครั้งลูเมนของหลอดตกลงถึง 25-40 % ดังนั้นการเลือกโคมต้องพิจารณาเรื่องการระบายอากาศในโคมด้วยซึ่งมักไม่ค่อยได้พิจารณากัน โดยแบ่งการทดสอบออกเป็นชนิดของหลอดต่างๆและสามารถสรุปผลได้ดังนี้
5.5.1 สำหรับหลอดอินแคนเดสเซนต์
หลอด อินแคนเดสเซนต์เป็นหลอดไส้ ในการใช้งานจะมีอุณหภูมิที่หลอดค่อนข้างสูงทำให้โคมมีอุณหภูมิสูงไปด้วยแต่ ปริมาณแสงจากหลอดจะไม่ลดลงมากเนื่องจากการทำงานของหลอดไม่ต้องอาศัยก๊าซใน การทำงานจึงไม่ได้รับผลกระทบจากความร้อนที่เพิ่มขึ้นมาก แต่ความร้อนนี้จะมีผลกับอายุการใช้งานของหลอดเพราะยิ่งเกิดความร้อนมากขึ้น ยิ่งทำให้อายุการใช้งานสั้นลง
5.5.2 สำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์
โคมสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์จะไม่มีช่องเพื่อช่วยในการระบายอากาศอยู่ภายในฝ้า ในการพิจารณาจะแบ่งเป็น 2 แบบคือ โคมที่ด้านหน้าเป็นโคมเปิดหมายถึงไม่มีตัวกรองแสงปิดด้านหน้า และโคมที่ด้านหน้าเป็นโคมปิด โคมที่ด้านหน้าเป็นโคมเปิดจะสามารถถ่ายเทความร้อนได้จากอากาศที่พัดผ่านด้านหน้า ดัง นั้นปริมาณแสงจึงลดลงไม่มาก แต่ถ้าเป็นโคมที่ด้านหน้ามีตัวกรองแสงปิดอยู่การระบายจะเป็นไปได้ยากและ เมื่อเกิดความร้อนขึ้นจะทำให้ปริมาณแสงจากหลอดลดลงประมาณ 10 เปอร์เซนต์ และจะมีค่าคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง

5.5.3 สำหรับหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์
การใช้งานหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์จะมีลักษณะการวางหลอด 2 แบบ คือการวางหลอดในแนวตั้งและการวางหลอดในแนวนอน การวางหลอดในแนวตั้งนั้นเมื่อเปิดใช้งานปริมาณแสงจากหลอดจะลดลงอยู่ในช่วง 5-10 เปอร์เซนต์ เพราะอากาศร้อนจะถูกพัดขึ้นไปด้านบนและออกจากโคมไป แต่ถ้าเป็นหลอดที่วางในแนวนอนนั้น ปริมาณแสงจะลดลงถึง 40 เปอร์เซนต์ขึ้นอยู่กับระยะห่างระหว่างตำแหน่งติดตั้งหลอดและผนังด้านบนของโคมว่ามีค่ามากน้อยเพียงใด ยิ่งระยะห่างน้อยปริมาณแสงยิ่งลดลงมาก สำหรับการใช้งานหลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ที่มีบัลลาสต์อิเลคทรอนิกส์ภายในตัวนั้น ในการทดสอบได้ใช้หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์ในโคมสำหรับหลอด GLS 100 วัตต์ซึ่งผลที่ได้ไม่ต่างจากการใช้หลอดคอมแพกต์ฟลูออเรสเซนต์วางในแนวตั้งเท่าใดนักโดยปริมาณแสงที่ลดลงจะอยู่ในช่วง 5-10 เปอร์เซนต์เท่านั้น แต่ถ้าเปรียบเทียบระหว่างโคมสำหรับหลอด GLS 100 วัตต์ ที่มีช่องระบายอากาศด้านบนกับโคมสำหรับหลอด GLS ที่ ปิดช่องระบายอากาศทั้งหมดแล้วจะพบว่าโคมที่ปิดช่องระบายอากาศทั้งหมดจะมี ปริมาณแสงลดลงมากกว่าซึ่งบางครั้งอาจมีค่าลดลงมากกว่าโคมที่ไม่ปิดช่องระบาย อากาศถึง 6 เปอร์เซนต์

 

[สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด]

5.6 แสงบาดตา (Glare) หมายถึง แสงที่เข้าตาแล้วทำให้มองเห็นวัตถุได้ยากหรือมองไม่เห็นเลย การจัดโคมให้ส่องสว่างโดยทั่วไปต้องการแสงบาดตาน้อยที่สุด โคมไฟฟ้าแต่ละชนิดให้แสงบาดตาไม่เหมือนกัน มาตรฐานมีการกำหนดไว้เหมือนกันว่าถ้าต้องการคุณภาพของแสงสว่างที่ดีที่ความส่องสว่างเท่าใดควรมีแสงบาดตาเป็นอย่างไร

แสงบาดตามีด้วยกันสองแบบใหญ่ๆ คือ แสงบาดตาแบบไม่สามารถมองเห็นได้ (disability glare) และแสงบาดตาแบบไม่สบายตา (discomfort glare ) แสงบาดตาแบบไม่สามารถมองเห็นได้เป็นแสงบาดตาประเภทประเภทที่ไม่สามารถมองเห็นวัตถุได้ เช่น มีแสงเข้าตามากจนไม่สามารถมองเห็นวัตถุได้ ส่วนแสงบาดตาแบบไม่สบายตา เป็นแสงบาดตาประเภทที่ยังมองเห็นวัตถุได้แต่เป็นไปด้วยความลำบากและไม่สบายตาเพราะมีแสงย้อนเข้าตามาก
5.7 กราฟลูมิแนนซ์ หรือ กราฟแสงบาดตา ( Luminance Curve) การพิจารณาคุณสมบัติทางด้านแสงของโคม นอกจากต้องพิจารณาถึงกราฟการกระจายแสงของโคมเป็นอันดับแรก เพื่อให้ทราบว่าโคมให้ปริมาณแสงออกมาในทิศทางต่างๆเป็นอย่างไรแล้ว ขั้นต่อไปก็ต้องพิจารณาว่าโคมที่ให้แสงออกมานั้นมีคุณภาพเป็นอย่างไร มีแสงบาดตามากน้อยเพียงใดและอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้หรือไม่ การพิจารณาเรื่องแสงบาดตามีหลายมาตรฐาน และแต่ละมาตรฐานมีวิธีการพิจารณาไม่เหมือนกัน วิธี การพิจารณาแสงบาดตาที่มีรูปธรรมและใช้กันมากได้แก่การพิจารณาแสงบาดตาโดยใช้ กราฟลูมิแนนซ์ซึ่งมีสองกราฟขึ้นอยู่กับชนิดของโคมหรือการให้แสงออกจากโคมดัง แสดงในรูปที่ 1.4 แกน Y ในรูปแสดงมุม ? ซึ่งวัดจากแนวดิ่งไปยังแนวของโคมที่ลากไปยังสายตา แสงบาดตาจะเริ่มคิดจากมุม ? ตั้งแต่ 45 องศาเป็นต้นไปจนถึงโคมไกลสุดที่มองเห็น

การพิจารณาว่าโคมมีแสงบาดตามากน้อยเพียงใดสามารถทำได้โดยพิจารณาเป็นขั้นตอนดังนี้
1. หาค่า สูงสุดที่จะเกิดในห้องที่กำลังพิจารณา เช่น ขณะนั่งลงทำงานในห้องทำงาน ความสูงระดับสายตา 1.2 เมตร ดังนั้นถ้าห้องนั้นมีโคมวางสูงจากพื้นห้อง 3 เมตร และห้องมีความยาวตามแนวทะแยงมากที่สุดเป็นเท่าใด (ความจริงควรคิดจากโคมที่อยู่ไกลที่สุดจากสายตา แต่ตอนออกแบบแสงสว่างยังไม่ทราบว่าโคมที่อยู่ไกลที่สุดตั้งที่ไหน ดังนั้นจึงใช้ความยาวตามแนวทะแยงห้องซึ่งเป็นค่ามากที่สุดเป็นเกณฑ์)
 
5.8 วัสดุที่ใช้ทำโคม ควรประกอบด้วยวัสดุที่สามารถใช้งานทนทานและไม่ลอกง่าย ทนความร้อนได้สูง และมีการสะท้อนแสงที่ดีเพื่อประสิทธิภาพสูงของโคม ทั้งนี้รวมถึงอุปกรณ์ย่อย เช่น บัลลาสต์ ขั้วรับหลอด ขั้วสตาร์ทเตอร์ คาปาซิเตอร์ เป็นต้น
 

[สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด]

 
6. วัสดุสะท้อนแสงในโคมและคุณสมบัติของตัวสะท้อนแสง
วัสดุเพื่อใช้ในการสะท้อนแสงหรือส่งผ่านแสงในโคมมีสองชนิด คือ วัสดุสำหรับสะท้อนแสงซึ่งอาจมีผิวมันหรือหยาบ ถ้าเป็นชนิดผิวมันก็สะท้อนแสงออกไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการตกกระทบของแสง แต่ถ้าเป็นวัสดุผิวหยาบก็จะกระจายแสงที่ตกกระทบลงมาออกเป็นหลายทิศทาง ส่วนวัสดุส่งผ่านแสงอาจทำด้วยแก้วหรือส่วนผสมหรือคล้ายพลาสติกมีไว้เพื่อส่ง ผ่านแสงออกไปในทิศทางที่ต้องการ

การออกแบบความโค้งของตัวสะท้อนแสงของโคมเพื่อให้ได้แสงออกมาเพื่อใช้ตามที่ต้องการในแต่ละโคมโดยมีแสงบาดตาน้อย หรือ การออกแบบการส่งผ่านเพื่อให้แสงหักเหออกไปในทิศทางที่ต้องการ เช่น ตัวกรองแสงในโคมไฟถนน เป็นต้น การออกแบบดังกล่าวไม่ใช่เรื่องง่าย และถือเป็นศาสตร์อย่างหนึ่งที่ต้องใช้เวลา ความสามารถในการเรียนรู้ รวมทั้งประสบการณ์จึงจะสามารถทำได้ ในประเทศที่มีการผลิตโคมเพื่อการส่งออกจำเป็นต้องอาศัยการออกแบบดังกล่าว
 
7. ความสม่ำเสมอของการส่องสว่าง
ในพื้นที่ทำงานที่ต้องการความส่องสว่างสม่ำเสมอ เช่น ในสำนักงานที่มีการโยกย้ายโต๊ะทำงานบ่อยๆ ควรมีอัตราความส่องสว่างต่ำสุดต่อความส่องสว่างเฉลี่ย ไม่ต่ำกว่า 0.8
ความส่องสว่างต่ำสุดต่อความส่องสว่างเฉลี่ยไม่ควรน้อยกว่า 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
 
8 ระบบการให้แสง
แสงสว่างพื้นฐานที่ต้องใช้เพื่อการใช้งานแยกออกได้เป็นระบบต่างๆดังนี้
8.1 แสงสว่างทั่วไป (General Lighting) คือ การให้แสงกระจายทั่วไปทั้งบริเวณพื้นที่ใช้งานซึ่งใช้กับความส่องสว่างที่ไม่มากจนเกินไป
8.2 แสงสว่างเฉพาะที่ (Locallised Lighting) คือ การให้แสงสว่างเป็นบางบริเวณที่ต้องการใช้ไฟแสงสว่างมาก เพื่อการประหยัดพลังงาน
8.3 แสงสว่างเฉพาะที่และแสงสว่างทั่วไป (General and Locallised Lighting) คือ การให้แสงสว่างทั้งแบบทั่วไปทั้งบริเวณและเฉพาะที่ที่ทำงาน ซึ่งมักใช้กับงานที่ต้องการความส่องสว่างสูงซึ่งไม่สามารถให้แสงแบบแสงสว่างทั่วไปได้เพราะเปลืองค่าไฟฟ้ามาก แต่ก็ไม่สามารถให้แสงแบบแสงสว่างเฉพาะที่ได้เพราะเมื่อเงยหน้าจากการทำงานก็จะพบบริเวณ ข้างเคียงมืดเกินไป ทำให้สายตาเสียได้
 
 
ลดภาวะโลกร้อนโดยการประหยัดไฟ
การใช้ไฟฟ้าที่สิ้นเปลือง ก็เป็นสาเหตุหนึ่งในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อนได้ เพราะไฟฟ้าที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้ เป็นพลังงานที่เกิดจากการเผาผลาญพวกถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติต่างๆ ซึ่งส่วนใหญ่ต้องนำเข้ามา กระบวนการพวกนี้จะก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจก และมลพิษทางอากาศ ดังนั้นแค่เพื่อนๆประหยัดไฟ ก็สามารถที่จะช่วยลดภาวะโลกร้อนได้แล้ว รวมทั้งยังจะช่วยในเรื่องของปัญหาเศรษฐกิจได้อีกด้วย

คราวที่แล้วผมนำเสนอเกี่ยวกับการเลือกซื้อตู้เย็นแบบช่วยลดภาวะโลกร้อนไปแล้ว คราวนี้เรามาดูกันว่า ถ้าเราคิดจะซื้อเครื่องไฟฟ้าซักชิ้นควรที่จะพิจารณาอะไรบ้าง

สัญลักษณ์เบอร์ 5
 
1. Energy - Saving อันนี้หลายๆคนคงรู้อยู่แล้ว นั่นก็คือเลือกเครื่องไฟฟ้าที่กินไฟน้อย โดยดูจากสัญลักษณ์เบอร์ 5 นั่นเอง นอกจากจะช่วยลดภาวะโลกร้อนแล้ว ยังจะช่วยลดรายจ่ายของเราอีกด้วย
 
2. Eco - Friendly หรือ Eco - Label เป็นสัญลักษณ์ที่บ่งบอกว่าสินค้านั้นเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เช่น ไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม ไม่ทำลายระบบนิเวศน์ ย่อยสลายง่าย นำไปรีไซเคิลได้ และอื่นๆอีก
 
 
3. Green - Label ฉลากเขียว อันนี้เป็นโครงการที่มีการร่วมมือกันจากหลายฝ่าย โดยมีคณะกรรมการนักธุรกิจเพื่อสิ่งแวดล้อมไทย ร่วมกับสำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม เพื่อที่จะพิจารณาออกฉลากเขียวนี้ให้กับผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม หรือมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย
ถ้าเพื่อนๆจะเลือกซื้อเครื่องไฟฟ้า ก็ให้สังเกตดูที่ฉลากทั้ง 3 อันนี้ เพื่อความมั่นใจว่าสินค้าชิ้นนั้นจะมีผลกระทบต่อธรรมชาติน้อยที่สุด และเพื่อนๆก็ต้องพิจารณาเรื่องความเหมาะเกี่ยวกับการใช้งานของเครื่องใช้ ไฟฟ้าด้วย อย่างเช่นถ้าจะซื้อพัดลมไว้ใช้คนเดียว ก็ซื้อตัวเล็กๆพอ เพราะว่าถ้าตัวใหญ่ก็จะเปลืองไฟกว่า อันนี้ต้องแล้วแต่ว่าเราจะเอาไปงานแบบไหน

ที่สำคัญ ถึงเราจะเลือกพิจารณาสินค้าดีอย่างไร แต่ตอนใช้กลับไม่สนใจเปิดทิ้งไว้โดยไม่จำเป็น มันก็ไม่ได้ช่วยอะไร เพราะฉะนั้นเวลาเราไม่ได้ใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าชิ้นใดในบ้านก็ควรจะปิดซะ ทางที่ดีควรถอดปลั๊กด้วย แค่นี้ท่านก็มีส่วนร่วมในการลดภาวะโลกร้อนแล้วล่ะครับ
 
เมื่ อ ค น ไ ท ย ช่ ว ย กั น ป ร ะ ห ยั ด พ ลั ง ง า น
เมื่อวันที่ 9 พ.ค. 2550 คนไทยร่วมกันปิดไฟ 15 นาที ทำให้ลด การใช้ไฟฟ้าจาก 3,740 เมกะวัตต์ เหลือ 3,170 เมกะวัตต์ ลดลงไป 30 เมกกะวัตต์ ซึ่งพลังงานไฟฟ้าขนาดนี้เพียงพอที่จะให้หมู่บ้านที่อยู่ห่างไกลได้ใช้ถึง 30,000 ครอบครัว ดร. ประเสริฐ ิสินสุขประเสริฐ บอกว่า ถ้าเราปิดไฟ 1 ชั่วโมง คนที่จังหวัดแม่ฮ่องสอนก็จะได้ใช้ไฟฟ้า 1 ชั่วโมง การปิดไฟช่วยลดการสร้างโรงไฟฟ้าขนาดย่อมๆ ลงได้ด้วย เพราะการผลิตไฟฟ้าก็หมายถึงสาเหตุของการสร้างปรากฏการณ์เรืองกระจกนั่นเอง รู้ไหมว่า ประเทศ ไทยใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากก๊าซธรราชาติถึง 75% ถ่านหิน 15% ซึ่งสองอย่างนี้หากใช้หมดแล้วก็หมดเลย ไม่มีทดแทนส่วนไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานน้ำมีเพียง 7% เท่านั้น และถ้าเมื่อไหร่ต้องอาศัยการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำอย่างเดียวก็จะไม่เพียง พอแก่ความต้องการใช้ไฟฟ้าของคนทั้งประเทศ


วิธีประหยัดพลังงานง่ายๆ
 
1. ลดการใช้ลิฟต์ คุณเป็นคนหนึ่งที่ต้องรีบร้อนขึ้นออฟฟิศมาเพื่อตอกบัตรก่อนแล้วค่อยลงลิฟต์ ไปซื้ออาหารเช้าหรือกาแฟหรือเปล่าถ้าใช่... นั่นหมายความว่าคุณกำลังใช้ไฟฟ้าสิ้นเปลืองโดยการกดลิฟต์ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ลองตื่นให้เช้าขึ้นสิ คุณจะได้มีเวลาจัดการธุระทุกอย่างให้เรียบร้อยก่อนจะกดลิฟต์ขึ้นมาเข้างาน ได้ทันเวลา และเดี๋ยวนี้ลิฟต์ที่ทันสมัยก็มักออกแบบมาโดยแยกชั้นคู่และชั้นคี่ออกจากกัน บางตึกก็แบ่งโซนเพื่อไม่ให้ลิฟต์ต้องหยุดถี่ๆ ซึ่งทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมากเพราะค่าไฟจะเพิ่มขึ้นตามแรงออกตัวและแรงเบรก ของลิฟต์

2.ลดการใช้แอร์ แอร์ที่อำนวยความสะดวกสบายให้เราทุกวันนี้มาจากการระบายความร้อนในห้องออกไป ทางพัดลม เมื่อลมร้อนๆ ไปสู่อากาศข้างนอกก็ทำให้อุณหภูมินอกห้องสูงขึ้น ถ้าอยากให้คุ้มค่าก็ควรจะรอให้เพื่อนร่วมงานมาเยอะๆ แล้วค่อยเปิด สำหรับออฟฟิศที่แอร์เย็นจนต้องใส่เสื้อกันหนาวแนะนำว่าลองเพิ่มอุณหภูมิแอร์ให้สูงขึ้นกว่าเกิมสัก 1-2 องศาเซลเซียสจะช่วยประหยัดไฟได้ถึงเดือนละ 120 บาท หนึ่งปีก็ประหยัดได้ 1,440 บาท (ในกรณีแอร์เครื่องเล็ก) และในช่วงที่ไม่มีคนอยู่ก็ควรปิดแอร์ กรณีที่ปิด 1 ล้านเครื่องวันละ 1 ชั่วโมง หนึ่งปีสามารถประหยัดได้ 5 พันล้านบาท

3.ลดการใช้น้ำมัน หลายคนที่เวลารถเสียแล้วต้องใช้บริการรถสาธารณะอย่างรถไฟฟ้าและรถไฟฟ้าใต้ ดินต่างพูดเป็นเสียงเดียวกันว่า "สบายขึ้นเยอะเลย ไม่ต้องบ่นทุกเช้าว่ารถติด" หรือไม่ก็ "ไม่ต้องลำบากกับการวนหาที่จอดรถนานๆ แถมยังเสียเวลาอีกต่างหาก" การประหยัดน้ำมันนอกจากจะช่วยลดปริมาณก๊าซพิษในอากาศแล้วยังช่วยประหยัด พลังงานอีกด้วย
 
การพิจารณาเลือกใช้อุปกรณ์ภายในอาคาร
ระบบไฟฟ้าแสงสว่าง
แนวความคิดที่สำคัญเพื่อการประหยัดพลังงานในด้านแสงสว่างในอาคารคือ การลดการใช้พลังงานสำหรับแสงประดิษฐ์หรือหลอดไฟต่างๆ ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ และใช้ประโยชน์จากแสงธรรมชาติในเวลากลางวัน ซึ่งทำได้โดยควบคุมความสม่ำเสมอของแสงสะท้อนจากท้องฟ้าและสภาพแวดล้อมข้างเคียง (Indirect Light) ในการออกแบบควรให้มีแสงธรรมชาติเข้าสู่ตัวอาคารได้มากที่สุดโดยปราศจากแสงจากดวงอาทิตย์โดยตรง (Direct Sun) ยกเว้นเฉพาะในช่วงเช้ามากๆ และเย็นมากๆ (เช่น ก่อน 8 โมงเช้าและหลัง 4 โมงเย็น) ในด้านการออกแบบผู้ออกแบบควรออกแบบให้อาคารมีส่วนยื่นของอาคารหรืออุปกรณ์บังแดง หรืออาจใช้การปลูกต้นไม้รอบๆ บริเวณและเทคนิคอื่นๆ ที่เหมาะสม เพื่อหลีกเลี่ยงรังสีโดยตรงจากดวงอาทิตย์ ทั้งนี้เนื่องจากรังสีโดยตรงจากดวงอาทิตย์เมื่อส่องผ่านหน้าต่างเข้ามาภายในอาคารจะแปรเปลี่ยนเป็นความร้อนและเกิดความจ้ามาก ซึ่งเป็นบรรยากาศที่ไม่พึงปรารถนา

การส่องสว่างด้วยระบบไฟฟ้าแสงสว่างนอกจากจะเป็นภาระไฟฟ้าสำหรับอาคารแล้วยังส่งผลกระทบต่อภาระไฟฟ้าโดยรวมของอาคาร เนื่องจากความร้อนจากระบบไฟฟ้าแสงสว่างจะไปเพิ่มภาระการทำความเย็นแก่ระบบปรับอากาศอีกด้วย ดังนั้นการออกแบบระบบไฟฟ้าแสงสว่าง จึงควรเลือกให้มีประสิทธิภาพในการส่องสว่างสอดคล้องกับการใช้งานขณะเดียวกันก็ควรให้มี ประสิทธิภาพที่ดีในด้านการประหยัดพลังงานด้วย กล่าวคือจะต้องออกแบบระไฟฟ้าแสงสว่างให้มีการส่องสว่างพอเหมาะกับการใช้งาน โดยจะต้องจำกัดกำลังไฟฟ้าให้น้อยที่สุด ทั้งนี้เพื่อไม่ให้เพิ่มภาระการทำความเย็นของระบบปรับอากาศมากเกินไปนั่นเอง
 
การกำหนดค่ามาตรฐานกำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุด
ในอาคารทั่วไปหากพิจารณาถึงที่มาของแหล่งความร้อนที่เกิดขึ้นจากภายในอาคารจะพบว่ามาจากหลายตัวแปร เช่น ความร้อนจากตัวตน ความร้อนจากระบบไฟฟ้าแสงสว่าง ความร้อนจากเครื่องใช้ไฟฟ้าและอื่นๆ ซึ่งความร้อนที่เกิดขึ้นนี้จะมีผลถึงภาระการทำความเย็นของระบบปรับอากาศโดยตรง ตัวแปรที่สามารถควบคุมได้ง่ายที่สุดและมีอิทธิพลต่อการใช้พลังงานไฟฟ้าของอาคารโดยรวมค่อนข้างมาก คือ ระบบไฟฟ้าแสงสว่าง ดังนั้นกฎกระทรวง (พ.ศ.2538) จึงได้กำหนดค่าที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานในระบบไฟฟ้าแสงสว่าง โดยใช้ค่ามาตรฐานกำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุดต่อตารางเมตรของพื้นที่ใช้งานไว้ ดังนี้
 
แสดงค่ามาตรฐานกำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุดจำแนกตามลักษณะพื้นที่ใช้งาน
ประเภทอาคาร                                                                       ค่ากำลังไฟฟ้าส่องสว่างสูงสุด
1.สำนักงาน โรงแรม สถานศึกษาและโรงพยาบาล/สถานพักฟื้น 16 วัตต์ต่อตารางเมตร
2.ร้านขายของซุปเปอร์มาเก็ตหรือศูนย์การค้า 23 วัตต์ต่อตารางเมตร
 
ที่มา:จากกฎกระทรวง (พ.ศ.2538) ออกตามความในพระราชบัญญัติการส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน พ.ศ.2535
 
การลดกำลังไฟฟ้าตามข้อกำหนดในกฎกระทรวง โดยที่ยังคงไว้ซึ่งประสิทธิผลของระดับความสว่างนี้ สามารถทำได้โดยการเลือกใช้ชุดหลอดไฟฟ้า (อาจรวมบัลลาสต์) และโคมไฟที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งจะมีผลทำให้กำลังไฟฟ้าที่ใช้ลดต่ำลงได้ ในเชิงปฏิบัติพบว่าสามารถทำได้ไม่ยากนัก


ในกรณีที่ต้องใช้แสงสว่างจากหลอดไฟซึ่งเป็นแสงประดิษฐ์จะต้องพิจารณาเลือกใช้หลอดไฟตามความเหมาะสม โดยประสิทธิภาพของหลอดไฟนั้นจะขึ้นอยู่กับหลายตัวแปร อย่างไรก็ตามการเลือกใช้หลอดไฟหรือแหล่งกำเนิดแสงต่อละชนิดในตำแหน่งต่างๆ กัน จะต้องพิจารณาถึงความเหมาะสมในด้านอื่นๆ ร่วมด้วย เช่น วัตถุประสงค์ในการใช้งาน ลักษณะการใช้งานความยืดหยุ่นในการใช้งาน ราคา ฯลฯ แหล่งกำเนิดแสงบางชนิดอาจมีประสิทธิภาพของแสงสูง แต่ในแง่ของการใช้งานอาจไม่เหมาะสมสำหรับบางตำแหน่ง ดังนั้นการเลือกใช้จึงต้องพิจารณารายละเอียดการใช้งานของแหล่งกำเนิดแสงสว่างแต่ละชนิดด้วย ดังนี้
- หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์และหลอดไส้ใช้เป็นไฟส่องลง (Down Light) ได้เช่นเดียวกัน ดังนั้นจึงสามารถใช้หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์แทนหลอดไส้ได้ โดยที่การใช้หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์จะให้แสงสว่างที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าหลอดไส้ถึงประมาณ 4 เท่า
- หลอดฮาโลเจนควรใช้เพื่อเน้นแสง-สี และเน้นบรรยากาศเฉพาะจุด (High Light) เท่านั้น
- การใช้งานทั่วไปและพื้นที่สำนักงาน ควรเลือกใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ชนิดหลอดผอมเพราะมีประสิทธิภาพสูง
- แสงาจากดวงอาทิตย์โดยตรงมีค่าประสิทธิภาพสูงถึงประมาณ 110 ลูเมนต่อวัตต์แต่มีข้อเสียคือเป็นแสงสว่างที่ควบคุมได้ยากและมีความเข้มของการส่องสว่างสูง จึงควรหลีกเลี่ยงไม่ใช้ในพื้นที่ที่ต้องการใช้งานอย่างจริงจัง ไม่ควรใช้ภายในอาคารแต่อาจใช้เน้นแสงสว่างในบางส่วนของอาคารได้
- แสงเหนือหรือแสงกระจายจากท้องฟ้าเป็นแสงที่เหมาะสมอย่างยิ่งกับการใช้งานภายในอาคาร เนื่องจากเป็นแสงที่มีประสิทธิภาพสูงถึงประมาณ 140 ลูเมนต่อวัตต์ นอกจากนั้นยังเป็นแสงสว่างที่มีคุณภาพสูงอีกด้วย
   
   
 
หมายเหตุ : หลอด T-5 เป็นหลอดไฟรุ่นใหม่ ซึ่งมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของหลอดเล็กมา (5/8 นิ้ว) และมีอุณหภูมิผิวหลอดสูง เหมาะสำหรับการใช้งานในประเทศที่มีอากาศร้อนเช่นประเทศไทย สามารถให้ประสิทธิภาพสูงสุดที่อุณหภูมิประมาณ 35 องศาเซลเซียส
 
4.ปิดสวิตซ์และดึงปลั๊ก ก่อนกลับบ้านอย่าลืมปิดเครื่องและดึงปลั๊กเครื่องถ่ายเอกสาร, คอมพิวเตอร์, พริ้นเตอร์, วิทยุ ฯลฯ ออกด้วยเพราะการเสียบปลั๊กทิ้งไว้ก็เท่ากับกระแสไฟฟ้าก็ยังคงต้องเดินอยู่ อย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองเหมือนกัน
 

[สุวัฒน์ หนูคีรี นักศึกษาวิศวอิเล็ก ผู้ดูแลระบบเว็บบอร์ด]

สัญลักษณ์เบอร์ 5และฉลากเขียว