ไฟฟ้าแสงสว่างสำหรับศตวรรษที่ 21 แนวโน้มในปัจจุบัน
ขวัญชัย กุลสันติธำรงค์
kwanchai2002@hotmail.com
    

 สวัสดีครับ ท่านผู้อ่านทุกท่าน ระบบไฟฟ้าแสงสว่างเป็นระบบที่มีความสำคัญในอาคาร เป็นระบบที่ทำให้ผู้ใช้งานหรือผู้อยู่อาศัยมีความสบาย มีความปลอดภัย ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น ระบบไฟฟ้าแสงสว่างในศตวรรษที่ 21 ต้องประหยัดพลังงาน ใช้งานและบำรุงรักษาได้ง่าย และเสียค่าใช้จ่ายน้อย ในบทความฉบับนี้ต้องการนำเสนอแนวโน้มที่เกิดขึ้นของระบบไฟฟ้าแสงสว่างในศตวรรษที่ 21

 อุปกรณ์และเทคโนโลยีที่ทันสมัย การประยุกต์ใช้งานในกิจกรรมเชิงพาณิชย์ (Commercial) และในงานอุตสาหกรรม (Industry) โดยมีรายละเอียดต่าง ๆ ที่น่าสนใจ ติดตามได้เลยครับ

แนวโน้มที่เกิดขึ้น (Present Trend)   

- ลดต้นทุน
ผู้ออกแบบไฟฟ้าแสงสว่างจะเลือกใช้ระบบไฟฟ้าแสงสว่างที่ทันสมัย (New Lighting Technology) ที่กินไฟน้อย ทำให้ลดค่าใช้จ่ายในการใช้งาน (Operating Cost) แต่สามารถให้ความส่องสว่างเพิ่มมากขึ้น

- ใช้งานและบำรุงรักษาได้ง่าย
แน่นอนครับ เมื่อระบบไฟฟ้าแสงสว่างติดตั้งง่าย ก็ทำให้ประหยัดต้นทุนในการก่อสร้าง การใช้งานง่ายก็มีส่วนทำให้ค่าใช้จ่ายในการใช้งานลดลง หรือรวมถึงทำให้ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาก็ลดลงตามมาด้วย

- ประหยัดพลังงาน
ระบบไฟฟ้าแสงสว่างในอาคารที่ประหยัดพลังงานเป็นคำตอบหนึ่งของการออกแบบและก่อสร้างอาคารสีเขียวและอาคารที่ยั่งยืน ซึ่งเป็นกระแสหลักที่มาแรงในปัจจุบัน

- เพิ่มความสวยงาม (Improving Aesthetic)
ระบบไฟฟ้าแสงสว่างไม่ได้เป็นแค่อุปกรณ์ที่ให้ความส่องสว่างเพียงอย่างเดียวเท่านั้นแล้ว สถาปนิกได้ประยุกต์ใช้ดวงโคมไฟฟ้าเพื่อดึงดูดสายตาของผู้ที่เข้ามาในอาคารหรือในพื้นที่ โคมไฟฟ้าสมัยใหม่ได้รับการออกแบบให้สไตล์ (แบบเดียวกับสาวออฟฟิศสมัยใหม่ไงครับ อะแฮ่ม) มีรูปทรงที่น่ามอง มีสีที่เป็นเอกลักษณ์ และให้ความสว่างที่มากพอโดยไม่กินไฟจนสิ้นเปลือง คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้โคมไฟฟ้าที่ทันสมัยในยุคนี้ถูกนำมาใช้ในงานออกแบบของสถาปนิกและมัณฑนากรเพิ่มมากขึ้น

ระบบไฟฟ้าแสงสว่างในกิจกรรมเชิงพาณิชย์ (Lighting in Commercial Sector)
     ระบบไฟฟ้าแสงสว่างเมื่อ 20 ปีก่อนจะใช้หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ชนิด T12 พร้อมกับบัลลาสต์ชนิดแกนเหล็ก อย่างแพร่หลาย โดยมีสวิตช์ควบคุมน้อยมาก แต่จะใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์เป็นอุปกรณ์ควบคุมการปิด–เปิดโคมไฟแทน ทำให้โคมไฟถูกเปิดทิ้งไว้ทั้ง ๆ ที่ไม่ได้ใช้งานแล้วเป็นจำนวนมาก

  แต่ในปัจจุบัน เทคโนโลยีของระบบไฟฟ้าแสงสว่างพัฒนาขึ้นมากอย่างรวดเร็ว มีการพัฒนาหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ชนิด T8 และชนิด T5 หน่วยงานราชการมีนโยบายสนับสนุนให้หลอดไฟประหยัดพลังงานชนิดประสิทธิภาพสูง ทำให้ผู้ผลิตต้องเลิกผลิตหลอดไฟฟลูออเรสเซนต์ชนิด T12 ในปี ค.ศ.2010 นอกจากนี้จากความต้องการด้านการส่องสว่างที่หลากหลายขึ้น ทำให้ผู้ผลิตพัฒนาหลอดไฟที่มีความถูกต้องของสี (Color Rendering) ดีขึ้น และพัฒนาหลอดไฟที่ค่าความส่องสว่างที่เพิ่มมากขึ้น

 อุปกรณ์ไฟฟ้าแสงสว่างสมัยใหม่ที่พัฒนาขึ้นในปัจจุบัน ได้แก่ หลอดไฟ LED หลอดไฟตกแต่งชนิด Decorative Low Voltage Lighting และระบบควบคุมไฟแสงสว่างที่ซับซ้อน

- หลอด LED พัฒนาขึ้นตั้งแต่ทศวรรษที่ 1960 ในปัจจุบันหลอด LED ถูกพัฒนาจนสามารถติดตั้งใช้งานแทนหลอดฟลูออเรสเซนต์และหลอดไส้อย่างแพร่หลาย เพราะแสงของหลอด LED ไม่เกิดปรากฏการณ์ Flickering และหลอด LED มีความทนทาน

- ไฟราง (Track Lighting) เป็นโคมไฟที่ใช้งานกันมากในห้างสรรพสินค้า ร้านค้า ภัตตาคารและร้านอาหาร ด้วยเหตุผลที่หมุนไปมารอบทิศทางและดัดแปลงเพื่อใช้งานได้หลากหลาย สามารถประยุกต์ใช้งานในลักษณะ Custom Made ตามความต้องการของสถาปนิกหรือมัณฑนากรในพื้นที่ต่าง ๆ เราสามารถใช้ไฟรางสำหรับส่องสว่างทั่วไป (General Lighting) หรือให้ความส่องสว่างเฉพาะชิ้นงาน (Task Lighting) ไฟรางจะใช้หลอด MR11, MR16 และ หลอด PAR แรงดันต่ำ ที่ 12 V หรือ 24 V ก็ได้

- บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Ballast) ใช้แทนบัลลาสต์แกนเหล็ก (Magnetic Ballast) มากขึ้นเรื่อย ๆ บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์กินไฟแค่ 75% เมื่อเทียบกับบัลลาสต์แกนเหล็ก บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายโดยยืดอายุหลอดไฟ ทำให้เปลี่ยนหลอดไฟช้าลง และช่วยประหยัดค่าไฟ โดยทำให้หลอดไฟมีประสิทธิภาพสูงขึ้น และสามารถต่อบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ร่วมกับอุปกรณ์ควบคุมระบบไฟฟ้าแสงสว่าง เช่น ตัวตรวจจับ (Sensor) ตัวตั้งเวลา (Timer) และชุดหรี่แสง (Dimmer) ช่วยประหยัดพลังงานและลดค่าใช้จ่ายลงได้

- ระบบควบคุมไฟแสงสว่าง (Lighting Control System) เป็นระบบที่ใช้บริหารจัดการไฟแสงสว่างให้ทำงานเมื่อต้องการได้อย่างประหยัดและคุ้มค่า ระบบควบคุมไฟแสงสว่างที่ใช้งานอย่างแพร่หลายได้แก่

1. Motion Sensor เป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งในพื้นที่ที่ใช้งานไม่บ่อยนัก เช่นชั้นใต้ดิน ห้องเก็บของ เป็นต้น โดย Motion Sensor จะทำหน้าที่หรี่ไฟ หรือปิดไฟในพื้นที่หรือในห้องนั้น ๆ ในกรณีที่มีคนเข้ามาในห้องหรือพื้นที่ดังกล่าว Motion Sensor จะเปิดไฟให้ความสว่างทันที Motion Sensor เป็นอุปกรณ์ประหยัดพลังงานชนิดหนึ่ง ช่วยปิดไฟที่ไม่ได้ใช้งานไงครับ

2. Bi-level Switch เป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งในห้องที่มีหน้าต่าง เมื่อแสงจากภายนอกให้ความสว่างกับห้องอย่างเพียงพอ Bi–level Switch จะปิดหลอดไฟในโคมไฟที่ได้กำหนดไว้ อุปกรณ์นี้ทำให้เราสามารถใช้แสงธรรมชาติ (Natural Light) ให้เกิดประโยชน์ได้เต็มที่ รวมถึงช่วยประหยัดพลังงานและประหยัดเงิน (ในกระเป๋า) ได้อีกด้วย

3. Control Panels ระบบควบคุมแสงสว่างเป็นชนิด Computer–based Monitoring System ที่ทำหน้าที่บริหาร จัดการ และควบคุมอุปกรณ์ของระบบแสงสว่างภายในอาคาร ระบบควบคุมนี้ไม่เพียงแต่กำหนดตารางเวลาในการเปิด/ปิดโคมไฟฟ้าโดยอัตโนมัติแล้ว ยังสามารถควบคุมอุปกรณ์ในระบบปรับอากาศได้อีกด้วย นอกจากนี้ยังสามารถแจ้งเตือน (Alarm) และตรวจจับ (Monitoring) พลังงานที่ใช้ อุณหภูมิ เวลาที่เปิด/ปิดอุปกรณ์ เป็นต้น

ระบบไฟฟ้าแสงสว่างในงานอุตสาหกรรม (Lighting in the Industrial Sector) 
     ในปัจจุบันระบบไฟฟ้าแสงสว่างในงานอุตสาหกรรมไม่ได้จำกัดอยู่เพียงโคมไฟประเภทก๊าซดิสชาร์จ (High Intensity Discharge: HID) เท่านั้น แนวโน้มของอุปกรณ์แสงสว่างที่ใช้งานจะมีลักษณะเช่นเดียวกับที่ใช้ในกิจกรรมเชิงพาณิชย์ ไม่ว่าจะเป็นการใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ชนิด High Bay ที่มีความส่องสว่างสูง (Fluorescent High Bay)

 หลอดเมทัลฮาไลด์พร้อมบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ พร้อมระบบควบคุมไฟแสงสว่างที่ทันสมัย หลอดไฟ HID ชนิด Pulse–start เป็นหลอดไฟที่ให้ความถูกต้องของสีของแสงที่ดีมาก (Good Color Rendition) และใกล้เคียงกับหลอดฟลูออเรสเซนต์

     หลอดไฟ HID ในปัจจุบันมีประสิทธิภาพสูงขึ้นมากเท่ากับ 100 Lumen per Watt นอกจากนี้เทคโนโลยีในการสร้างแสงสีขาว (White Light Production) ของหลอดเมทัลฮาไลด์ได้พัฒนาดีขึ้นตามความต้องการของผู้ใช้งานที่เพิ่มมากขึ้น

   ในอดีตที่ผ่านมา เมื่อเปิดไฟ High Bay หลอดเมทัลฮาไลด์จะทำงานหน่วงเวลาจนกว่าหลอดเมทัลฮาไลด์จะให้ความส่องสว่างได้เต็มที่ ในปัจจุบันบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ถูกพัฒนาดีขึ้นจนสามารถนำมาใช้งานกับหลอดเมทัลฮาไลด์ได้และทำให้ความส่องสว่างของหลอดเมทัลฮาไลด์ดีขึ้นและหลอดเมทัลฮาไลด์จุดติดได้เร็วขึ้น รวมถึงยังทำให้เราสามารถหรี่แสงของหลอดเมทัลฮาไลด์ได้อีกด้วย (เรียกว่าครบเครื่องขึ้นเยอะเลยครับ)

    หลอดฟลูออเรสเซนต์ได้ถูกพัฒนาให้สามารถติดตั้งในโคม High Bay ได้จำนวนหลายหลอดต่อหนึ่งโคม โดยใช้หลอดฟลูออเรสเซนต์ชนิด T5 และ T8 ชนิดความส่องสว่างสูง และเปิด/ปิดได้ทันที ทำให้โคมไฟชนิด Fluorescent High Bay สามารถติดตั้งแทนโคมไฟ High Bay ชนิดหลอดเมทัลฮาไลด์ได้

สรุป
     การพัฒนาอุปกรณ์ของระบบไฟฟ้าแสงสว่างสมัยใหม่ในศตวรรษที่ 21 ทำให้ระบบไฟฟ้าแสงสว่างที่ติดตั้งในอาคารต่าง ๆ ทั้งในอาคารพาณิชย์หรือในงานอุตสาหกรรม เป็นระบบที่ประหยัดพลังงาน ติดตั้ง ใช้งาน และบำรุงรักษาได้ง่าย และเป็นระบบหนึ่งที่ได้ชื่อว่าเป็น Green Technology อีกด้วย

เอกสารอ้างอิง
1. Lighting for the 21st Century; EC&M September 2008 page 22–26
2. www.ecmweb.com