telgram

مزایای استفاده از چراغ های LED قسمت 1

بررسی مزایای جایگزینی لامپهای

در مصارف روشنایی عمومی

چکیده

با توجه به اهميت يافتن بحث صرفه جويي در مصرف انرژي ، روشهايي كه بتوان از طريق آنها در زمينه توليد و يا مصرف انرژي بهبود حاصل نمود ، مورد توجه قرار گرفته اند . در اين مقاله به بررسي يكي از روش هاي بهينه سازي مصرف انرژي كه جايگزيني لامپ هاي التهابي ، گازي و فلورسنت با نوع جديدي از لامپ ها به نام لامپ هاي LED مي باشد ، پرداخته شده است . براي روشن شدن موضوع ، ضمن معرفي لامپهاي LED ، عواملي كه باعث برتري اين دسته از لامپها بر ساير لامپها می گردد ، مورد بررسي قرار گرفته است .

مقدمه :

زندگي انسان از ابتداي خلقت ، پيوسته به انواع انرژي وابسته بوده است و با گذشت زمان اين وابستگي نه تنها كاهش نيافته بلكه با روند چشمگيري رو به افزايش است و در حال حاضر همگان به دنبال يافتن راه هايي هستند كه بتواند پاسخگوي رشد فزاينده تقاضاي انرژي باشند. در همين راستا مباحثي مانند بهينه سازي مصرف انرژي و انرژي هاي نو نیز اهميت فوق العاده اي يافته اند .

به طور كلي نقاطي كه بمنظور بهبود وضعيت انرژي ، می توان برآنها تمرکز نمود را به سه دسته تقسيم کرد :

الف . توليد : توليد انرژي از منابع جديد، بهينه سازي روشهاي توليد و ...

ب . انتقال : كاهش اتلافات انتقالي جهت دست يافتن به روشهاي بهينه انتقال انرژي به نقاط مصرف

ج . مصرف : بهينه سازي مصرف كننده ها ، تغيير الگوي مصرف ، صرفه جويي در مصرف و...

در اين مقاله به اقتضاي موضوع و زمان به كنكاش در يكي از اساسي ترين و به روز ترين زير مجموعه هاي مديريت انرژي يعني مديريت روشنايي خواهيم پرداخت .اهميت اين بخش از مديريت انرژي توسط آمار و ارقام منتشره توسط متصديان توليد و توزيع انرژي در ايران و جهان كاملأ قابل توجيه است به طوري كه در آمار انتشار يافته توسط وزارت نيروي ايران بخش روشنائي با مصرف حدود  4/4672 ميليون كيلو وات ساعت در سال 1382 بالغ بر 4% از مصرف انرژي برق كشور را به خود اختصاص داده است . ضمن اينكه روشنائي ، سهم عمده اي در مصارف خانگي و همچنين نقش قابل توجهي در مصارف صنعتي و عمومي نيز دارد و از طرف ديگر عمده ترين مصرف در ساعات پيك(اوج  بار) ، مربوط به روشنائي مي باشد .

طبق آمار ، بخش روشنائي معابر رشدي بالغ بر 24% در سال داشته كه اين افزايش نشان دهنده گسترش شهرها و افزايش روشنائي شهري شهرها و روستاهاست . بنابراين اهميت توجه جامعه به صرفه جوئي در اين بخش و

كنترل مصرف برق در اين حوزه با توجه به اين نكته كه مديريت انرژي در سيستم روشنايي به منزله محدود كردن انرژي ويا به حداقل رساندن ميزان روشنايي نبوده بلكه روشي در جهت مصرف صحيح و اصولي در صنايع ، ساختمان هاي مسكوني ، تجاري و اداري و ... كاملا محسوس مي باشد .

مفاهيم روشنايي :

موضوعي كه قصد بررسي آن را داريم عبارتست از بررسي اثر جايگزيني لامپ هاي LED به جاي انواع لامپ هاي مورد استفاده كه در تطبيق با دسته بندي فوق مربوط به سومين نقطه اساسي در چرخه انرژي يعني مصرف و مصرف كنندگان مي باشد كه در ذيل به آن مي پردازيم . بهينه سازي در سيستم هاي روشنايي نه تنها از ديد بهره وري مصرف انرژي بلكه از لحاظ حفظ بهداشت و ايمني ضروري به نظر مي رسد چرا كه اثرات يك سيستم روشنايي نامناسب مي تواند به صورت خشكي چشم ، سردرد ، نقص بينايي و تصادفات ناشي از كمي نور يا درخشندگي و چشم زدگي بروز كرده و موجب افت راندمان كاري افراد گردد .

ابتدا تعاريفي از مباحث مهم در روشنائي را از نظر مي گذرانيم :

 Ф - شار نوري :

كل توان نوري است كه ازيك منبع نور (مثلأ لامپ) درجهات مختلف منتشر می گردد و واحد آن لومن   (Lumen) می باشد . يك لومن عبارتست از فلوي نوري كه از جسم كاملا تيره یا سیاه  به سطح   5805/0 میلیمترمربع در درجه حرارت 2042 درجه کلوین ساطع می شود .

η -  بازده نوري :

خارج قسمت شار نوري به توان الكتريكي مصرفي آنرا ، بازده نوری لامپ ( Efficacy )  مي نامندكه واحد آن  لومن بروات (l/w)  است  .

 I - شدت نور :

شدت نور عبارتست از چگالي شار نوري در جهت و يا زاويه معینی در فضا كه به صورت خارج قسمت شار نوري ( Ф ) به زاويه فضايي ( ω ) بيان مي گردد كه واحد آن شمع (Candella) است .

بديهيست ، در صورتيكه فلوي نوري بطور يكنواخت پخش شده باشد ، مقدار شدت نور برابر خواهدشد با :

I = d Ф /d ω

  E - شدت روشنايي :

نسبت مقدار شار نوري كه به طور عمودي بر سطح مي تابد ، شدت روشنايي ناميده مي شود كه واحد آن لوكس مي باشد .

لوكس :يك لوكس عبارتست از روشنايي حاصل از تابش شارنوري به مقدار يك لومن بر سطحي برابر يك مترمربع

 

LED چیست ؟

LED مخفف واژه LIGHT EMMITED DIODE به معناي ديود ساطع كننده نور است. ديودهاي ساطع كننده نور در واقع جزو خانواده‌ ديودها هستند كه ديودها نيز زيرگروه نيمه هادي‌ها به شمار مي‌آيند . خاصيتي كه  LED‌ها را از ساير نيمه هادي ها متمايز مي‌سازد اين است كه با گذر جريان از آنها ، مقداري انرژي به صورت نور از آنان ساتع مي‌شود .

 شکل 1 : LED

زماني كه براي اولين بار نور بسيار كمي حين عبور جريان از اين گونه ديودها مشاهده گرديد ، هيچکس تصور نمي كرد كه اين نور به ظاهر ناچيز ، آينده روشنايي را متحول خواهدساخت ولي با گذشت زمان و ابداع روش هايي بمنظور  افزايش ميزان نور توليدي توسط LED ها ، نظر بسیاری از كارشناسان به آنها جلب شد و در سال 2003 اعلام شد كه تاسال 2010 به بازده نوري برابر 120 لومن بر وات براي LED دست خواهيم يافت و اين درحاليست كه در اواسط سال 2004 میلادی شرکت OSRAM   اعلام نمود که به بازده 108 لومن بر وات دست يافته است و در سال 2005 شركت CREE اعلام كرد كه به بازده 131 لومن بر وات دست يافته است و هم اکنون LED  هایی با بازده 80 لومن بر وات در مقياس تجاري توليد مي شوند . پس مشاهده مي كنيم كه رشد LED  ها در حدي بوده كه حتي خوشبين ترين افراد نسبت به آينده را نيز غافلگير نموده است .

ماهيت رنگ توليد شده توسط LED :

بوسیله LED ها مي توان نور را در رنگها و شدت هاي مختلف توليد كرد و اين امر با تغيير در ساختار فيزيكي و مواد تشكيل دهنده آنها به سادگي امكانپذير است .همانطور كه ملاحظه مي نماييد نور هاي توليدي توسط LED ها داراي طول موج مشخصي مي باشند و اين بدان معني است كه رنگ توليدي كاملا خالص مي باشد .

حال ممكن است اين سئوال پيش آيد كه با توجه به اينكه LED ها تك رنگ هستند چگونه مي توان نور سفيد كه بيشترين مصرف را در تامين روشنايي دارا مي باشد ، بدست آورد؟ براي اين منظور روشهاي متعددي مورد استفاده قرارمي گيرند كه رايج ترين آنها استفاده از سه رنگ آبي قرمز و سبز به منظور توليد رنگ سفيد و استفاده از لنز فسفر اندود برای LED آبي مي باشد .

LED  ها تا اواخر دهه گذشته فقط در سه رنگ آبي، سبز و قرمز توليد می شدند و بدبن دلیل کاربرد بسیاری نداشتند .سپس LED  ‌هايي با رنگ آبي به بازار آمدند كه مي‌توانستند نور سفيد با هاله‌اي از رنگ آبي را ارائه نمایند . LED  ها كه از دهه‌هاي گذشته درصنعت الكترونيك مورد استفاده قرار مي‌گرفتند، عموماً براي نمايش خاموش يا روشن بودن نمايشگرها در لوازم مولتي مديا کاربرد داشتند . لیکن در حال حاضر LED ها به نحوي ساخته مي‌شوند كه نور را در جهت خاصي متمركز کرده و بصورت چيپ‌هاي كوچكي هستند كه معمولاً در داخل يك شيشه‌ گنبدي شكل قرار مي‌گيرند و به سختي مي‌شكنند . هم اكنون با تغيير در ساختار فيزيكي و مواد تشكيل‌دهنده  LED ها ، به آسانی می توان نور را در رنگها و شدت‌هاي مختلف و با طول موج مشخص با رنگ كاملاً خالص توليد نمود. LED‌هاي سفيد قابليت توليد همه نوع رنگ را داشته و علاوه بر آن از انرژي بسيار كمي براي توليد روشنايي استفاده مي‌كنند. به همين دليل روز به روز ابعاد استفاده از آنها گسترده‌تر شده و در مواردي كه احتياج به علامت دادن و يا رقص نور (زدن فلاش و SOS) باشد، استفاده می شود .

اكنون بسياري از شركتهاي بزرگ سازنده لوازم روشنايي مخصوصاً شركتهاي فعال در زمينه روشنهايي منازل بسياري از فعاليت‌هاي خود را برروي‌ LEDها متمركز كرده‌اند و قصد دارند روشنايي لازم براي منازل را از LED‌ها تهيه كنند . به نظر مي‌رسد اين روند تا كمتر از 5 سال آينده، باعث تغيير بسيار عمده در نوع محصولات روشنايي گردد . به طوريكه در حال حاضر نيز اكثر لوازم روشنايي خانگي، معادل LED نيز دارند و مصرف‌كنندگان مي‌توانند در صورت تمايل از مشابه هر نوع كالايي با مدل LED استفاده كنند. هر چند به نظر مي‌رسد اين تكنولوژي در سالهاي آينده و با رشد قابل پيش‌بيني صنعت، لوازمي با روشنايي بسيار بهتر و مصرف انرژي كمتر و قيمت مناسب را به مشتريان ارائه دهد .

لامپ‌های LED در واقع مجموعه‌ای از یك یا چند LED  می‌باشند كه برای به دست آوردن شدت نور و رنگ مورد نیاز با یكدیگر در یك مجموعه قرار داده می‌شوند و به منظور تأمین روشنایی و یا تزئینات مورد استفاده قرار می‌گیرند .

  شکل 2 : سه نمونه از لامپهای LED

 مشخصات منحصر به فرد LED باعث شده است كه لامپ‌های LED به سرعت جایگزین سایر منابع تأمین روشنایی گردند و از مصادیق بارز آن می‌توان به چراغ‌ها و علائم راهنمایی ساخته شده با LED اشاره كرد كه اکنون در كشور ما در مقیاس گسترده‌ای به كار گرفته  و جایگزین نمونه‌های قدیمی شده‌اند .

 در حال حاضر تولید كنندگان لامپ‌های قدیمی كه معروف‌ترین آنها شرکت OSRAM می‌باشد به صورت گسترده‌ای بر روی تولید لامپ‌های LED سرمایه‌گذاری نموده‌اند و موضوع زمانی جالب‌تر می‌شود كه بدانیم پیشروترین شركت در زمینه تولید لامپ‌های كم‌مصرف (كه در حال حاضر از نظر عده‌ای گزينه مناسب تري نسبت به لامپ های LED است) همین شركت بوده و سرمایه‌گذاری عظیم شركت بر روی LEDها نشانگر این نكته است كه آنها نیز به این موضوع كه هیچگونه منبع روشنایی در آینده قابل رقابت با لامپ‌های LED نمی‌باشد كاملاً واقف هستند .

مزایای استفاده از چراغ های LED قسمت 2

آخرین مطالب  

مزایای استفاده از چراغ های LED قسمت 1

بررسی مزایای جایگزینی لامپهای در مصارف روشنایی عمومی چکیده با توجه به اهميت يافتن بحث صرفه جويي در مصرف انرژي ادامه مطلب

مزایای استفاده از چراغ های LED قسمت 2

بررسی مزایای جایگزینی لامپهای LED در مصارف روشنایی عمومی قسمت دوم     مزایای استفاده از لامپ‌های LED  چیست ؟ در ادامه مطلب

چراغ LED چیست؟

لامپ LED چیست؟     لامپ‌های LED در واقع مجموعه‌ای از یك یا چند LED  می‌باشند كه برای به دست آوردن شدت ادامه مطلب

ساختار کلی یک وال واشر

کاربردهای وال واشر شاید کلمه وال واشر برای بسیاری از افراد نا آشنا باشد، اما برای کسانی که در زمینه ادامه مطلب
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6

پشتیبانی