تحقیق درباره انتخاب چراغ های شهری با لامپ های led معابر با رویکرد مدیریت مصرف

تعداد صفحات : 18 با فرمت ورد و قابل ویرایش

فهرست

مقدمه

آلودگي‌هاي محيط زيست و انتشار گازهاي گلخانه‌اي در فضا و هواي كره زمين سبب شده كه صنعت برق در كشورهاي مختلف جهان علاوه بر اينكه به سمت انرژيهاي تجديدپذير حركت كند در زمينه بهره‌گيري از لامپهاي روشنايي جديدي كه كمترين ميزان آلودگي را دربر دارد اقدام كند. در مقاله زير كه با طرف نوربخش صادقي رييس اداره نمايندگي سابا در مركز ارسال شده است با توجه به اهميت مبحث مديريت مصرف انرژي در سيستم‌هاي روشنايي و ابداع روشها و فناوريهاي نوين در اين زمينه و همين طور كارايي و دامنه كاربرد بسيار بالاي آن در به كارگيري سيستم‌هاي جديد LED در روشنايي خانگي، تجاري، معابر و ... تهيه شده است.
با بالارفتن حرارت كره زمين، همه كشورها بايد به حذف عوامل سازنده گازهاي گلخانه‌اي كمك كنند، يكي از اين عوامل كه باعث توليد گازهاي گلخانه‌اي مي‌شود، لامپ‌هاي معمولي يا همان لامپ‌هاي رشته‌اي (فيلمان‌دار) و تابان است كه به دليل استفاده وافر در اكثر كشورهاي جهان از عوامل مهم توليد گازهاي گلخانه‌اي به شمار مي‌آيد و با درنظر گرفتن اين نكته كه سهم روشنايي كه عمدتاً نيز به وسيله لامپ‌هاي رشته‌اي تامين مي‌شود از كل مصرف الكتريسيته خصوصاً در زمان اوج مصرف چشمگير است به عنوان مثال در ايران حدود 30 درصد از كل انرژي مصرفي و حدود 45 تا 50 درصد از مصرف پيك صرف تامين روشنايي مي‌شود اين موضوع را جدي‌تر نشان مي‌دهد.

با توجه به اين امر، بسياري از كشورها، برنامه چند ساله‌اي را براي جايگزين كردن مدلهاي ديگري از لامپ به جاي لامپهاي رشته‌اي كرده‌اند تا در درازمدت بتواند اين نوع لامپ را حذف كرده و لامپ ديگري را جايگزين كنند كه علاوه بر حذف گازهاي گلخانه‌اي از انرژي كمتري براي توليد نور بيشتر استفاده كند. البته اين مساله نياز به تغيير فرهنگ مردم در نوع استفاده از تجهيزات دارد تا رويكرد آنها به اين نوع لامپ همگاني بيشتر شود. هزينه خريد اوليه بالاي ساير لامپ‌ها و ارزان بودن انرژي از دلايل عمده روي آوردن بسياري از مردم به خريد لامپهاي معمولي و تابان است.

سوال اين است اكنون چه نوع لامپي مي‌تواند جايگزين آن شود؟

آيا آگاهي از اين موضوع به تنهايي براي تغيير رويكرد استفاده‌كنندگان كافي است؟

 يا اينكه اين طرح جهاني نيازمند بسيج همگاني براي رشد تكنولوژي و كاهش هزينه ساير لامپها است؟

هم‌اكنون شايد تنها لامپ جايگزين كه مي‌تواند گزينه مناسبي باشد، مدلهاي مختلف از لامپ فلورسنت (معروف به مهتابي) است. لامپ لوله‌اي فلورسنت، لامپ كم‌مصرف و فلورسنت فشرده
(CFL و FPL) از جمله آنها محسوب مي‌شوند، اما آيا آينده از آن اين نوع لامپ است؟

ممنوعيت استفاده از لامپ نور تابان در برخي از كشورها

بسياري از كشورها، منتظر تغيير علاقه مصرف‌كنندگان نشده و قوانيني را براي حذف لامپ‌هاي مضر وضع كرده‌اند. در ايالت كاليفرنيا و آمريكا و كشور كانادا قانوني وضع شده كه تا سال 2012 ميلادي، استفاده از هر نوع لامپ داراي نور تابان در اين مناطق ممنوع خواهد شد و كاربران فرصت دارند به صورت تدريجي نوع محصولات مصرفي خود را تغيير دهند. كشور استراليا هم مشابه اين قانون را تا سال 2010 ميلادي وضع كرده است. اتحاديه اروپا نيز به دنبال راهكاري براي وضع قانون جديد و كارا در اين زمينه در كشورهاي عضو اين اتحاديه است. در نيوجرسي، مكاني كه توماس اديسون در سال 1879 موفق به توليد الكتريسيته و روشن كردن لامپ شد قانوني وضع شده كه استفاده از لامپهاي تابان (رشته‌اي) در ادارات دولتي ممنوع و تنها لامپهاي فلورسنت و LED قابل استفاده خواهند بود.

لامپ‌هاي تابان (رشته‌اي) علاوه بر كارآيي و بازده پايين، از انرژي بالايي براي توليد روشنايي استفاده مي‌كنند. به عنوان مثال يك لامپ 100 وات، روشنايي معادل يك لامپ 20 وات فلورسنت را خواهد داشت، يعني براي توليد نور مشابه، لامپهاي تابان، 5 برابر بيشتر انرژي مصرف مي‌كنند.
هم‌اكنون در كشور ما نيز استفاده از لامپهاي كم مصرف، فلورسنت و FPL به لامپهاي تابان ترجيح داده مي‌شود و طبق بخشنامه‌هاي جديد ارگانهاي دولتي در مواقعي كه از نظر فني محدوديتي ندارند ملزم به استفاده از لامپهاي كم مصرف شده‌اند و ديگر مصرف‌كنندگان نيز مي‌توانند از لامپهاي كم مصرف يارانه‌اي استفاده كنند. اما استفاده از LED چندان رواج نيافته و بيشتر جنبه تزئيني دارد. حال به راستي سوال اين است كه LEDها چه برتري به لامپهاي فلورسنت معمولي و فشرده دارند؟ منبع اصلي نور در آينده مطمئناًَ يك لامپ يا يك چراغ حبابدار نخواهد بود بلكه مي‌تواند يك ميز يا يك ديوار و يا هر چيز ديگري باشد.

LED‌ها جايگزين ارزان‌تر لامپهاي حباب‌دار

كشف تصادفي اخير،‌توليد نور از LED‌ها يا ديود نوراني را به مركز جديدي رساند. به زودي LED خواهد توانست جايگزين ارزانتر و با دوام‌تري براي لامپهاي حبابدار كنوني شود.

حال سوال اين است كه LED چيست؟

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

نسل جديد LED‌ها

سالها قبل ذرات بسيار كوچك كوانتومي ساخته شد كه اين ذرات كوانتومي كريستالهايي هستند كه ابعادشان چند نانومتر بيشتر نيست و مي‌توانند از 100 تا 1000 الكترون را در خود جاي دهند.
اين ذرات به آساني از خود بسته‌هاي انرژي منتشر مي‌كنند و هر قدر كوچكتر باشد بيشتر تحريك مي‌شوند. هر ذره در مجموعه ويژه بوئرز به طور استثنايي كوچك و تنها شامل 33 يا 34 جفت اتم بود. هنگاميكه نور روي ذرات كوانتومي تابانده شده يا جريان برق به آنها وصل مي‌شوند آنها با توليد نور از خود واكنش نشان مي‌دهند و رنگهاي متغير و متنوعي ايجاد مي‌كنند.
اما هنگاميكه يك پرتوي ليزري روي مجموعه‌اي از اين ذرات كوانتومي تابانده شد اتفاق غير منتظره‌اي رخ داد. ناگهان نور سفيدي تمامي ميز را پوشاند و انتظار مي‌رفت كه ذرات كوانتومي نور آبي منتشر كند اما اين نور، نور بسيار زيباي سفيدي بود.

سپس اين ذرات را با پلي اورتان شد و سطح بيروني يك حبابت لامپ LED آبي را با آن پوشاند. هر چند ظاهر اين حباب زيبا نبود اما نور سفيدي مانند لامپهاي معمولي منتشر مي‌كرد كه شدت آن 2 برابر و دوام آن 50 برابر يك لامپ معمولي 60 وات بود.

Led‌ها تا اواخر دهه گذشته فقط مي‌توانستند سه نور آبي، سبز و قرمز توليد كنند كه به همين علت كاربردشان محدود بود.