منابع روشنایی:

 

منابع روشنایی که بطور معمول در پیاده سازی سیستمهای روشنایی داخلی یا خارجی بکار گرفته میشوند به چهار دسته کلی زیر تقسیم میشوند:

 

1.    انواع لامپهای رشته ای

2.    انواع لامپهای فلورسنت

3.    انواع لامپهای هالوژن

4.    انواع لامپهای تخلیه ای شامل : بخار سدیم- بخار جیوه و متال هلاید.

بسته به کاربرد نور مورد نظر و نوع محیطی که سیستم روشنایی برای آن طراحی میشود، ممکن است هریک از چهار دسته فوق بکار گرفته شوند. به منظور مقایسه و انتخاب نوع منبع روشنایی مورد نیاز، مهمترین پارامترها عبارتند از :

 

1.    درجه حرارتی طیف نور لامپ

2.    قابلیت تفکیک رنگها

3.    راندمان  و بهره نور لامپ

4.    منحنی پخش نور لامپ

5.    قیمت تمام شده سیستم (شامل هزینه های ثابت نصب و هزینه های متغیر ناشی از میزان مصرف انرژی و هزینه های نگهداری)

 

مقایسه لامپهای مورد استفاده در روشنایی بیرونی :

 

1.                لامپهای بخار جیوه پر فشار:

 

a.                        توان: این لامپها در توانهای مختلفی تولید میشوند. پر کاربردترین توانهای این لامپها عبارتند از: 125 ، 250 و 400 وات.

b.                       دمای حرارتی معادل طیف رنگی این لامپها: نور ساطع شده از این لامپها در توانهای مذکور، دمای حرارتی معادل 3800 تا 4000 درجه کلوین را پوشش میدهد.

c.                        راندمان نوری : این لامپها بسته به شرکتهای سازنده مختلف دارای راندمان نور بین  50 تا 60  لومن بر وات میباشند.

d.                       طول موج نور: بیشترین شدت نسبی نور ساطع شده از این لامپها در طیف نور های با طول موج 400 تا 700 نانومتر  ظاهر میشود.

e.                       طول عمر: طول عمر این لامپها حداکثر تا  20000 ساعت گارانتی میشود.

f.                          کاربرد: بیشترین کاربرد این لامپها در روشنایی معابر، خیابانهای فرعی، پارکها  و ساختمانهای صنعتی است

 

2.                       لامپهای بخار سدیم پر فشار:

 

a.                        توان: این لامپها در توانهای مختلفی از تولید میشوند. پر کاربردترین توانهای این لامپها عبارتند از:70، 250 و 400 وات.

b.                       دمای حرارتی معادل طیف رنگی این لامپها: نور ساطع شده از این لامپها در توانهای مذکور، دمای حرارتی معادل 2050 درجه کلوین را پوشش میدهد.

c.                        راندمان نوری : این لامپها بسته به شرکتهای سازنده مختلف دارای راندمان نور بین  80 تا 120  لومن بر وات میباشند.

d.                       طول موج نور: بیشترین شدت نسبی نور ساطع شده از این لامپها در طیف نورهای با طول موج 400 تا 700 نانومتر  ظاهر میشود.

e.                       طول عمر: طول عمر این لامپها حداکثر تا  25000 ساعت گارانتی میشود.

f.                          کاربرد: بیشترین کاربرد این لامپها در روشنایی معابر، بزرگراهها،خیابانهای اصلی و میادین است

 

3.                       لامپهای متال هالید:

 

a.                        توان: این لامپها در توانهای مختلفی از تولید میشوند. پر کاربردترین توانهای این لامپها عبارتند از: 250 و 400 وات.

b.                       دمای حرارتی معادل طیف رنگی این لامپها: نور ساطع شده از این لامپها در توانهای مذکور، دمای حرارتی معادل 4000 تا 4500 درجه کلوین را پوشش میدهد.

c.                        راندمان نوری : این لامپها بسته به شرکتهای سازنده مختلف دارای راندمان نور بین  80 تا 90  لومن بر وات میباشند.

d.                       طول موج نور: بیشترین شدت نسبی نور ساطع شده از این لامپها در طیف نورهای با طول موج 400 تا 700 نانومتر  ظاهر میشود.

e.                       طول عمر: طول عمر این لامپها حداکثر تا  15000 ساعت گارانتی میشود.

f.                          کاربرد: بیشترین کاربرد این لامپها در روشنایی سالنهای ورزشی ، استادیوم ها ، مراکز خرید، پالایشگاهها و ساختمانهای بزرگ تجاری است.

قاب لامپها اعم از رشته ای ، فلورسنت و یا لامپهای تخلیه ای ممکن است ازسه جزء زیر تشکیل شده باشد:

1-           چراغ 2- حباب 3- انعکاس دهنده یا رفلکتور.

 

استاندارد مشخصات قابها:

 

در انتخاب قابها باید به مشخصات زیر توجه داشت:

1.                       مشخصات چراغ:

I.      ولتاژ نامی چراغ

II.      حداکثر درجه حرارت نامی محیط: درصورتیکه روی چراغ چیزی ذکر نشده باشد به این معناست که حداکثر درجه حرارت محیط 25 درجه سانتیگراد فرض شده است.

III.      کلاس حفاظتی چراغ در برابر ورود گرد وخاک و رطوبت و همچنین حفاظت در برابر شوک الکتریکی

IV.      مدل و نوع چراغ

V.      وات نامی چراغ: این پارامتر مشخص کننده تعداد ، نوع و وات لامپهای قابل استفاده در چراغ میباشد.

VI.      زاویه نصب چراغ: این زاویه نسبت به محور افق سنجیده میشود و هرچه بزرگتر باشد به این معناست که شدت روشنایی در نقاطی از معبر که بیشترین فاصله را تا چراغ دارند  بیشتر خواهد بود.

VII.      وزن و ابعاد چراغ

VIII.      ناحیه تحت فشار باد:در صورتیکه ارتفاع نصب بیش از 8 متر میباشد این پارامتر اهمیت پیدا میکند.

IX.      استحکام مکانیکی در برابر شرایط محیطی ، رطوبت و خوردگی

2.      مشخصات حباب:

I.      دمای کارکرد حباب

II.      جنس حباب

III.      قابلیت عبور نور حباب: این مقداز نباید  کمتر از 0.85 باشد.

3.      مشخصات رفلکتور:

I.      جنس رفلکتور: معمولا از جنس  آلمینیوم پرداخت شده استفاده میشود.

II.      ضریب انعکاس: نباید  کمتر از 0.65 باشد

 

مشخصات خازنهای بکار رفته با لامپهای تخایه:

 

درانتخاب خازنهایی که با لامپهای تخلیه بکار میروند باید به مشخصات زیر توجه داشت:

1.       ولتاژ نامی:  خازنهای بکار رفته میبایست بتوانند 110% ولتاژ نامی را بصورت دایم تحمل نمایند.( در محدوده درجه حرارت نامی)

2.       حداکثر و حداقل درجه حرارت نامی

3.       میزان تغییر ظرفیت خازن با دما

4.       مقاومت تخلیه: در صورتیکه  در خازنهای بکار گرفته شده از مقاومت تخلیه استفاده شده است، اندازه مقاومت باید بگونهای انتخاب شود که در حداکثر مدت 1 دقیقه ،  ولتاژ پیکدو سر خازن را به 50 ولت برساند.

5.       تانژانت دلتای خازن

6.       استحکام مکانیکی خازن : در برابر رطوبت، شرایط آب و هوایی و  حوردگی

7.       داشتن اتصالات و ترمینالهای مناسب

8.       در صورتیکه بدنه خازن فلزی است حتما ترمینال زمین یا قابلیت زمین شدن توسط تجهیزات مربوطه را داشته باشد.

 

بحثی پیرامون طراحی روشنایی خارجی و محوطه :

 

طراحی روشنایی خارجی به دلیل گستردگی طیف شرایط محیطی نسبت به طراحی داخلی از پیچیدگیهای خاصی برخوردار است. در این میان طراحی روشنایی خیابان و جاده ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

در انتخاب و طراحی روشنایی مناسب برای جاده عوامل زیر تعیین کننده است:

1.     نوع و اهمیت جاده

2.     کیفیت ترافیک راه

3.     وضعیت محیطی اطراف جاده از قبیل: صنعتی – مسکونی یا تجاری بودن منطقه

4.     جنس ماده بکار رفته در پوشش کف جاده (در جاده های آسفالتی نوع دانه بندی آسفالت)

5.     موانع موجود در کنار راه مثل: درخت و فضای سبز، وجود پیاده رو و مسیر دوچرخه رو در اطراف جاده (در صورت وجود)

6.     محل تقاطعها و میادین (در صورت وجود)

7.     محل عبور عابرین پیاده(در صورت وجود)

8.     محل سراشیبی و سرازیریها (در صورت وجود) و مقدار شیب جاده در این قسمتها

با توجه به مجموع موارد فوق معیارهای زیر مبنای محاسبات طراحی قرار میگیرند:

1.     شدت روشنایی میانگین مورد نیاز

2.     ضریب یکنواختی توزیع نور در سطح جاده

3.     اطمینان از کنترل خیرگی در توزیع نور انجام شده

4.     درخشندگی متوسط

 

با توجه به معیارهای فوق و با انجام محاسبات مربوطه موارد زیر نهایی میشوند:

1.     نوع پایه ها شامل : ارتفاع پایه، طول بازو و زاویه نصب چراغ

2.     فاصله پایه ها

3.     نوع لامپ و چراغ مربوطه

انواع لامپها :

 

 

لامپهای التهابی - رشته ای
اینها همان لامپهای رشته ای هستند که ده ها سال است مورد استفاده قرار میگیرند و در هر مغازه ای یافت میشوند. نور لامپهای رشته ای گرم و یکنواخت است و شباهت زیادی به نور طبیعی دارد. به دست آوردن میزان نور متفاوت به سادگی توسط تغییر نیروی برق (وات) امکان پذیر است. حباب لامپهای التهابی در اندازه ها و شکلهای مختلف تولید میشود. حبابهای سفید رنگ علاوه بر ملایم کردن نور، در زمان مطالعه مانع ناراحتی چشم میشوند و حبابهای رنگین، در موارد متنوعی از جشنها و نورپردازی حیاط گرفته تا استفاده از تاریکخانه چاپ عکس و چراغ خواب مورد استفاده قرار میگیرد.

از آنجایی که رشته نازک درون لامپ- به خصوص در انواع کم نور تر آن- به سادگی گسیخته میشود لامپهای التهابی ضد لرزش، انتخاب مناسبی برای مکانهایی هستند که چراغ یا لوستر در اثر سر و صدای محیط یا حتا راه رفتن سامنان طبقات فوقانی، مدام در حال لرزش است. این لرزش ممکن است به نظر خفیف باشد اما عمر لامپ را کوتاه میکند.

لامپ فلورسنت
هرچند نور لامپهای فلورسنت
(Fluorescent)
به اندازه نور لامپهای التهابی خالص و خودمانی نیست، اما نوری حقیقی به شمار میرود. این لامپها از نوع رشته ای گران تر هستند اما عمر بسیار طولانی تری داشته و انرژی بسیار کمتری مصرف میکنند. در واقع، لامپهای فلورسنت به صرفه جویی بسیار کمک میکنند زیرا تا حدود 7 سال عمر میکنند. این عمر طولانی دلیل خوبی برای نصب آنها در مکانهایی است که دسترسی به آن مشکل است. این لامپها علاوه بر اشکال استوانه ای و حلقه ای، به شکل لامپ یچی نیز ساخته شده اند که استفاده از آنها را در هر شرایطی امکان پذیر کرده است .

لامپ هالوژن
این لامپها، از تازه ترین انواع لامپ هستند و با نور سفید و مواج خود، رنگهای موجود در اتاق را تقویت میکنند. در حال حاضر قیمت این لامپها به نسبت زمان اولین تولید در اوایل دهه 90 بسیار کمتر شده استو بسیار بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد. این لامپها طوری طراحی شده اند که عمری طولانی داشته باشند، اما وجود متغیرهایی چون چربی دست (هنگام بستن لامپ)، چربیهای موجود در هوا و ذرات گرد و غبار، میتوانند عمر آنها را به طور قابل توجهی کاهش دهند.

برای طولانی کردن عمر لامپ هالوژن، هنگام خارج کردن لامپ نو از بسته بندی و نصب آن از دستکش پلاستیکی یا کیسه فریزر استفاده کنید. از لمس آنها با دست خودداری کنید زیرا چربی دست، حتا به مقدار کم، عمر لامپ را کم میکند.

در ضمن این لامپها را به طور مرتب با یک گردگیر تمیز از جنس پر یا انواع مشابه آن، گردگیری نمایید. این کار را تنها در زمانی که لامپها خاموش و کاملا سرد هستند انجام دهید. به یاد داشته باشید که لامپ هالوژن روشن بسیار داغ میشود، قبل از لمس آن از سرد بودن آن مطمئن شوید.

 

لامپ زینان
(Xenon)
، برای نورپردازی در گوشه و کنار و یا در زیر کابینتها مناسب است زیرا دارای نوری سفید و خالص است.                             این لامپها درواقع نوعی لامپ هالوژن هستند اما از انواع معمول آن کمتر داغ میشوند و انرژی کمتری مصرف میکنند .

لامپهای لوله ای
لامپهای لوله ای به شکل شمعهای بلند هستند و برای نورپردازی تابلو و همچنین روشن کردن ورقه های نت نوازندگان به کار میروند.

لامپ شمعی
این لامپها که به شکل ساده شده شعله شمع ساخته میشوند، معمولا از نوع التهابی هستند و به خاطر شکل خاص و کم مصرف بودن، در چلچراغها ، زیر پوشش های کوچک، و بر روی پایه های فانتزیبه کار میروند. لامپهای شمعی در دو شکل کلی سفید و شفاف تولید شده و بدون پوشش یا آباژور هم به کار میروند.

لامپهای انعکاسی یا جیوه ای
این لامپها با داشتن یک لایه جیوه در یک طرف، برای استفاده در چراغهای سقفی و دیواری مناسب هستند و در جهت خاصی نورافشانی میکنند.

لامپهای کریپتون
لامپ کریپتون (Krypton)
از لامپهای معمولی بسیار پر نورتر است و معمولا در فلش دوربینهای عکاسی و چراغهای اتوموبیل به کار برده میشود. استفاده خانگی از این لامپها نیز کم کم رواج یافته است.

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                       -لامپ سدیم چیست؟

 

این لامپ از یک حباب شیشه ای دو جداره که فاصله ی دو جدارآن از هوا تخلیه شده و در داخل آن از لولهَََََََََU ًِِِشکل که گاز آرگون و سدیم با فشار کم پر شده است و دو الکترود تنگستن در دو سر لوله U شکل قرار دارد تشکیل شده است.علت دو جداره بودن حباب شیشه ای حفظ حرارت و ثابت نگه داشتن آن از تغییرات حرارتی محیط.

 

2- لامپ سدیم چگونه کار می کندو کاربرد آن کجاست؟

در اثر اتصال ولتاژبه دو سر لامپ گاز آرگون یونیزه می شود و گرم می شودو در کنار این گرما سدیم بخار می شود و نور لامپ زرد میگردد.در محل های مه آلود و در جاهایی که دید صحیح مهم است مانند تقاطع خیابان ها به کار می رود.

ساختمان لامپ جیوه ای را توضیح داده و مدار داخلی آن چگونه است؟ -3

لامپ جیوه ای دارای پوشش دو جداری است لوله ی داخلی از کوارتز ساخته شده است و حباب خارجی شیشه ای معمولی است. نقش حباب خارجی حفظ قسمتهای خارجی از تغییرات درجه حرارت است.حباب داخلی دارای یک الکترود اصلی و یک الکترود کمکی است الکترود کمکی نقش شروع کننده یا استارت را دارد. در داخل حباب مقداری جیوه و کمی گاز آرگون قراردارد.

طرز عمل لامپ جیوه ای چیست؟

 

وقتی ولتاژبه دو سر الکترودها داده می شود بین الکترود کمکی و الکترود اصلی جرقه ایجاد می شود که جیوه را به بخار جیوه تبدیل می کند بخار جیوه باعث هدایت بهتر جریان بین دو الکترود اصلی شده و لامپ پر نور می شودبازده این لامپ نسبت به لامپهای معمولی خیلی بیشتر است عیب آن این است که برای روشن شدن به چهار تا هشت دقیقه وقت لازم دارد کاربرد آن در خیابان و معابر است.

 

5- ساختمان لامپ نیون چگونه است؟

لامپ نیون تشکیل شده است از لوله ی شیشه ای که در دو طرف آن مفتول آهنی قرار گرفته و در داخل آن از گاز نیون پر می شود قطر این لامپ معمولا 18 میلی متر ساخته می شود طول آن می تواند از چند سانتیمتر تا 16 متر باشد ولتاژمورد نیاز برای نورانی شدن هر متر لوله 500 الی600 ولت است جریان عبوری از داخل لوله باید 50 تا100 میلی آمپر باشد برای تولید ولتاژزیاد از ترانسفورماتور استفاده می شود.

 

۶-لامپ نئون چگونه نور می دهد؟

لامپ نیون نوری به رنگ قرمز می دهد وقتی ولتاژبه دو سر لامپ وصل می شودگاز داخل آن به یون های مثبت و منفی تبدیل شده و به طرف قطبهای مخالف می روند و در اثر یونیزاسیون جریان الکتریکی از لامپ عبور کرده و آن را پر نور می کند.

 

7- نور افکن چیست و کار برد اصلی آن کجاست؟

نور افکن برای روشن گردن سطح خارجی ساختمان ها و روشن کردن سطح علامت ها و نیز نور دادن به محوطه ی اطراف به کار می رود محفظه ی نور افکن معمولا سهمری می باشد و لامپ در کانون آن قرار می گیرد و نور را به محل مورد نظر می تاباند. محل نصب نور افکن روی کنسولها و دکلها و دیوارها است.

 

8- ساختمان لامپ هالوژن چیست؟

لامپ های هالوژن دارای یک فیلامان تنگستن می باشد که در داخل لوله ای پر از هالوژن قرار گرفته است. هالوژن شامل فلور- کلر- بروم و ید است که با ترکیب با فلزات تولید کلراید- فلوراید- بر ماید و یداید می کند.

 

9- لامپ هالوژن چگونه روشن می شود؟

وقتی لامپ به برق وصل می شود حرارت زیادی در داخل لامپ تولید می شود که باعث ایجاد هالوژن تنگستن می شود و نور زیادی ایجاد می کند با از بین رفتن حرارت هالوژن تنگستن تجزیه شده و به هالوژن و تنگستن تبدیل می شود ضریب بهره و عمر لامپهای هالوژن بسیار زیاد است توته لامپ هالوژن را از شیشه ی سخت یا کوارتز می سازند.

 

10- لامپ بخار فلز یا متال هلاید چیست؟

نوعی لامپ جیوه ای که داخل آن فلزاتی نظیر تالیم- ایندیم و سدیم اضافه کردند مقدار بهره ی این نور بیشتر و عمرش کمتر از لامپ  جیوه ای است.

 

11- طرز کار دیمر چیست؟

برای کم و زیاد کردن شدت نور لامپ از دیمر استفاده می شود لامپ با دیمر به صورت سری بسته می شود. 

 

 

 

 

 

 

 

 

لامپ کم مصرف

 

سهم روشنايي از كل مصرف الكتريسته خصوصاً در زمان اوج مصرف چشمگير است به عنوان مثال در ايران حدود30 درصد از كل انرژي مصرفي و حدود45 تا 50 درصد از مصرف پيك صرف تأمين روشنايي مي‎شود. در دو دهه اخير پس از ظهور لامپ‎هاي كم‎مصرف تعداد زيادي از دولت‎ها و شركت‎هاي تأمين‎كننده انرژي، با مشاهده فاصله قابل ملاحظه هزينه احداث تأسيسات توليد و شبكه‎هاي برق‎رساني و هزينه نسبتاً كم جايگزيني لامپ‎هاي رشته‎اي با كم‎مصرف، 50 تا 96 درصد از بهاي لامپ‎ها را به صورت يارانه پرداخت نموده‎اند. با جايگزيني لامپ‎هاي مذكور مي‎توان با هزينه احداث و توليد يك كيلووات حدود26 كيلووات از ظرفيت توليد و 16 كيلووات از ظرفيت شبكه توزيع برق صرفه‎جويي كرد. در كشورهاي غربي با اينكه ظاهراً مشكلي براي توليد انرژي الكتريكي وجود ندارد، لامپ‎هاي كم‎مصرف جانشين لامپ‎هاي معمولي گرديده و با پيك‎سايي مناسب و در نتيجه كاهش سرمايه‎گذاري براي احداث نيروگاه‎ها سود زيادي بدست آمده است. (كاهش آلودگي محيط زيست نيز از فوايد جنبي اين جايگزيني است)

         

 

فوايد جايگزينی لامپ كم‎مصرف با لامپ رشته‎ای و لامپ مهتابی :

1.        انرژی مصرفی در لامپ كم‎مصرف حدود 20 درصد لامپ‎های رشته‎ای است.

2.     طول عمر متوسط لامپ‎های رشته‎ای حدود 900 ساعت و طول عمر لامپ‎های كم‎مصرف 10000 ساعت است (حدود 11 برابر طول عمر لامپ‎های رشته‎ای)

3.     لامپ كم‎مصرف در مقابل تغييرات ولتاژ برق ورودی حساس نيست ( با ولتاژ 70 تا 250 ولت بدون تغيير محسوس در كيفيت نور كار می‎كند)

4.        افزايش ولتاژ در طول عمر لامپ كم‎مصرف اثر چندانی ندارد ولی در لامپ رشته‎ای باعث كم شدن طول عمر آن می‎شود.

5.        ميزان نوردهی لامپ كم‎مصرف و لامپ رشته ای تقريباً برابر است.

6.        افت نوردهی لامپ كم‎مصرف در اواخر عمر به مراتب كمتر از لامپ رشته‎ای است.

7.     لامپ‎های كم‎مصرف در اثر كار گرم نمیشوند، درمقابل سرما و تغييرات درجه حرارت مقاوم بوده (تا 30 درجه زير صفر به خوبی كار می‎كند) و در اثر ريزش باران نمی‎شكند

8.        ضريب قدرت لامپ كم‎مصرف 96/0 ولی در لامپ مهتابی 5/0 می‎باشد.

9.        مصرف انرژی الكتريكی لامپ كم‎مصرف 30 درصد كمتر از لامپ مهتابی است.

10.    عمر لامپ كم‎مصرف حدود 50 درصد بيشتر از لامپ مهتابی است.

11.    لامپ كم‎مصرف نيازی به اتصالات متعدد نداشته و حجم لامپ مهتابی را ندارد.

 

 

 

مصرف برق را كم كنيم ولي كم مصرف نكنيم

 

 

 

 

 

 نوشته شده توسط مرتضی