اگرچه در سالهای اخیر به دلیل مشکلات موجود در توسعه شبکه و برای کنترل رشد بار در حوزه مصرف کننده های خانگی تبلیغات زیادی جهت استفاده از لامپهای کم مصرف و فلورسنت بجای لامپهای رشته ای میشود اما همواره در مورد کاربرد این لامپها در محیط خانگی نکات جدی مطرح بوده است.خبر زیر را عینا از پایگاه خبری سلامت نیوز نقل قول می کنیم:

"استفاده از برخی انواع لامپ های فلورسنت و كم مصرف ممكن است عامل شروع سردردهای میگرنی باشد.به گزارش سلامت نیوز ، انجمن میگرن بریتانیا اخیرا در گزارشی اعلام كرد: نسل جدید لامپ های فلورسنت و كم مصرف به علت آنكه نور ثابت و با شدت مناسی ایجاد نمی كنند و نور آنها به صورت لرزشی یا در اصطلاح سوسو زننده است ، ممكن است عامل شروع سردرد در مبتلایان به سردردهای میگرانی باشد.به گفته كارشناسان: انواع قدیمی تر لامپ های كم مصرف كه این مشكل را نداشتند ، باعث بروز حملات میگرن نمی شوند و بهتر است مبتلایان به میگران از این نوع لامپ ها به جای لامپ های كم مصرف و فلورسنت جدید استفاده كنند."

در این قسمت میخواهم مقایسه کمی بین لامپهای مختلفی که در طراحی روشنایی بیرونی مورد استفاده قرار میگیرند انجام دهم. مقادیر ارایه شده از کاتالوگهای شرکتهای سازنده داخلی و بر اساس مشخصات لامپهای موجود در بازار داخلی انتخاب شده اند. امیدوارم این مطالب به دوستان عزیز در ارزیابی  محاسبات و نیز انجام مقا یسه در انتخاب لامپها در کاربردهای مختلف کمک نماید.  

همچنانکه در مطالب قبلی بیان نمودم ، در پیاده سازی روشنایی بیرونی بطور عمده از سه نوع لامپ بخار جیوه ، بخار سدیم و متال هالید استفاده میشود. لامپهای بخار جیوه و بخار سدیم بطور کلی به دو دسته پر فشار و کم فشار تقسیم میشوند. طبق بررسیهایی که شخصا انجام داده ام، لامپهای کم فشار در طیف محصولات موجود بازار داخل کشور قرار ندارند و در اکثر طراحیها ترجیح داده میشود که از لامپهای پرفشار استفاده شود. به همین دلیل در انجام این مقایسه تنها دسته لامپهای پر فشار را مد نظر قرار داده ام.

 ( در صورتیکه دوستان عزیز در این زمینه اطلاعات دیگری دارند ، لطفا مطالبشان را ارسال کنند تا در این وبلاگ  به نام خودشان چاپ شود.)

1. لامپهای بخار جیوه پر فشار:

1. توان: این لامپها در توانهای مختلفی تولید میشوند. پر کاربردترین توانهای این لامپها عبارتند از: 125 ، 250 و 400 وات.
2. 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.
3. راندمان نوری : این لامپها بسته به شرکتهای سازنده مختلف دارای راندمان نور بین  50 تا 60  لومن بر وات میباشند.
4. 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.
5. طول عمر: طول عمر این لامپها حداکثر تا  20000 ساعت گارانتی میشود.
6. کاربرد: بیشترین کاربرد این لامپها در روشنایی معابر، خیابانهای فرعی، پارکها  و ساختمانهای صنعتی است

2. لامپهای بخار سدیم پر فشار:

1. توان: این لامپها در توانهای مختلفی از تولید میشوند. پر کاربردترین توانهای این لامپها عبارتند از:70، 250 و 400 وات.
2. 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.
3. راندمان نوری : این لامپها بسته به شرکتهای سازنده مختلف دارای راندمان نور بین  80 تا 120  لومن بر وات میباشند.
4. طول موج نور: بیشترین شدت نسبی نور ساطع شده از این لامپها در طیف نورهای با طول موج 400 تا 700 نانومتر  ظاهر میشود.
5. طول عمر: طول عمر این لامپها حداکثر تا  25000 ساعت گارانتی میشود.
6. کاربرد: بیشترین کاربرد این لامپها در روشنایی معابر، بزرگراهها،خیابانهای اصلی و میادین است

3. لامپهای متال هالید:

1. توان: این لامپها در توانهای مختلفی از تولید میشوند. پر کاربردترین توانهای این لامپها عبارتند از: 250 و 400 وات.
2. 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.
3. راندمان نوری : این لامپها بسته به شرکتهای سازنده مختلف دارای راندمان نور بین  80 تا 90  لومن بر وات میباشند.
4. طول موج نور: بیشترین شدت نسبی نور ساطع شده از این لامپها در طیف نورهای با طول موج 400 تا 700 نانومتر  ظاهر میشود.
5. طول عمر: طول عمر این لامپها حداکثر تا  15000 ساعت گارانتی میشود.
6. 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. 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

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.

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

در مطلب "منابع روشنایی(Lighting Sources):" لامپها را از نظر ساختاری به چهار دسته کلی تقسیم نمودیم، اصول کارکرد دسته اول و سوم  (یعنی لامپهای رشته ای و هالوژن) با هم تقریبا مشابه میباشد. این امر در مورد دسته دوم وچهارم (یعنی لامپهای فلورسنت و تخلیه ای) نیز صادق است.

1. در لامپهای رشته ای و هالوژن عبور جریان باعث گرم شدن فیلامان و ساطع شدن نور از رشته تنگستن میشود. در لحظات اولیه بدلیل پایین بودن دمای فیلامان لامپ ، این رشته مقاومت کمی در برابر عبور جریان از خود نشان میدهد. این عامل باعث میشود که شکل موج جریان عبوری از این لامپها در لحظات اولیه مقدار پیکی داشته باشد که در برخی موارد تا 15 برابر جریان نامی هم میرسد. خوشبختانه دوره حضور این جریان پیک تنها به چند میلی ثانیه نخست پس از کلید زنی محدود میشود و با بالارفتن دمای فیلامان مقدار جریان به سرعت به مقدار نامی همگرا میشود.
2. در لامپهای فلورسنت درون حباب حاوی بخار جیوه در فشار کم تخلیه الکتریکی صورت میگیرد. تخلیه الکتریکی سبب میشود که گاز درون حباب نور با طول موج در محدوده ماوراء بنفش تولید نماید. ماده فلورسنس درون حباب در اثر برخورد نور با طول موج ماوراء بنفش تحریک شده و نور مرئی تولید میکند. یکی از نکاتی که در مورد لامپهای فلورسنت در همینجا متذکر میشوم این است که اگرچه ماده فلورسنس لامپ وظیفه تبدیل پرتوهای ماوراء بنفش به نور مرئی را بر عهده دارد اما به هر حال، در صدی از این پرتوها از حباب عبور کرده و وارد محیط میشوند. به همین دلیل توصیه میشود که تا حد امکان از لامپهای فلورسنت در روشنایی منازل و محیطهای مسکونی استفاده نشود. در آینده سعی میکنم مطلبی در مورد دسته بندی انواع لامپهای فلورسنت و مقایسه طیفهای نورانی انواع مختلف آن آماده و ارایه کنم.
3.  تفاوت دیگر این دسته با لامپهای رشته ای در این است که شکل موج جریان لامپهای فلورسنت و تخلیه ای در هنگام راه اندازی دارای جریان هجومی (inrush current) بوده که میتواند از چند ثانیه در لامپهای فلورسنت تا چند دقیقه در لامپهای تخلیه ای  به طول انجامد. دامنه این جریان هجومی حدودآ 2 برابر جریان نامی برآورد میشود. این نکته بویژه در انتخاب وسایل حفاظت و قطع و وصل این لامپها مهم و حایز اهمیت است.

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)