بخشی از مقاله
خلاصه مقاله
استفاده مطلوب از انرژي برق و بهینه کردن مصرف آن، هم به دلیل بالا بودن هزینه تولید و هم به دلیل محدودیت منابع و امکانات تولید از مسایل مهم انرژي در کشور است. استفاده بهینه از انرژي الکتریکی یعنی استفاده مؤثرتر از منابع محدود تولید و حصول بیشترین بازده و مصرف منطقی برق، به فراهم نمودن امکانات و اجراي مجموعهاي از اقدامات و سیاستها نیازمند است. روشنایی معابر با توجه به هزینههاي بسیار بالاي اجراي طرحهاي روشنایی به همراه هزینههاي مصرف انرژي 4671 - گیگا وات ساعت معادل %4/4 از کل شبکه - [9] و تعمیر و نگهداري این سیستمها، درصد قابل توجهی از هزینههاي شرکتهاي برق منطقهاي را شامل میشود.
بنابراین براساس مطالعات کاربردي مجلات، کتب و مقالات مختلف روشنایی و تهیه و تدوین استانداردهاي مرتبط با سیستمهاي روشنایی و همچنین تجربیات بدست آمده طی قراردادهاي مختلف یکی از شرکتهاي مهندسین مشاور روشنایی مورد تأیید سازمان توانیر، نقاط ضعف سیستمهاي روشنایی در نقاط مختلف کشور را از نظر رعایت استاندارد روشنایی، مصرف انرژي، کیفیت تجهیزات روشنایی مشخص نموده و امکان ارائه روشهاي علمی و عملی را در جهت دستیابی به صرفهجویی قابل ملاحظهاي در مصرف انرژي و هزینههاي سیستمهاي روشنایی فراهم ساخته است. در این مقاله با بررسی بهینه سازي سیستمهاي روشنایی جدیدالاحداث و قدیمی معابر سعی شده است راهکارهاي عملی و اجرایی جهت نیل به اهداف استانداردهاي بینالمللی روشنایی ارائه و دستاوردهاي ناشی از این حرکت ملی براي دستاندرکاران صنعت برق شفاف و نمایان گردد.
مقدمه
شتابگیري توسعه در همه ابعاد و ازدیاد جمعیت موجب تسریع رشد کمی مؤلفههاي مختلف مصرف انرژي الکتریکی گردیده است. یکی از بخشهاي قابل توجه تقاضاي برق از نظر میزان قدرت دریافتی و مصرف انرژي مخصوصاً در ساعات پیک بار، روشنایی و از جمله روشنایی معابر است. بدین ترتیب افزایش بیرویه و نامتناسب مصرف روشنایی معابر به همراه سایر بارهاي شبکه با توجه به مسئله کمبود ظرفیتهاي تولید و عدم توانایی لازم در تأمین کامل و مستمر تقاضاي انرژي الکتریکی به خصوص در طی ساعات پیک بار مشکلات صنعت برق را تشدید میکند و بر این اساس بهینه سازي مصرف انرژي در سیستمهاي روشنایی معابر، میتواند در کاهش پیک بار و کاهش مصرف انرژي سالیانه مورد توجه قرار گیرد.
در سالهاي گذشته با ابلاغ بخشنامه روشنایی توسط وزارت نیرو نسبت به جلوگیري از افزایش بی رویه مصرف انرژي و دست بالا بودن طرحهاي روشنایی اقدام شده است که با توجه به عدم نظارت کافی و مشکلات عدیده موجود در سیستمهاي روشنایی معابر این اقدام اثر قابل ملاحظهاي نداشته است. لذا توجه دقیق به کلیه مسایل و مشکلات موجود در روشنایی معابر و همچنین در صنعت روشنایی کشور و ارائه راهکارهاي کوتاه مدت و میان مدت جهت دستیابی به کیفیت قابل قبول در روشنایی و تجهیزات مرتبط و رعایت استاندارد در کنار حمایتهاي منطقی از صنعت داخلی از اهداف ارائه این مقاله بوده است. در این مقاله بهینه سازي از دو دیدگاه کلی مطرح میباشد:
-1 بهینه کردن طراحیهاي روشنایی جدیدالاحداث،
-2 بهینه سازي طرحهاي روشنایی قدیمی. در ادامه هر یک از دو دیدگاه بالا به تفصیل مورد بررسی قرار میگیرد.
.1 بهینهکردنطراحیهاي روشنایی جدیدالاحداث
به طور مشخص میتوان طراحی را مهمترین و اصولیترین بخش در پروژههاي مهندسی عنوان نمود، به طوري که در یک پروژه هر اندازه اصول فنی و مهندسی در بخش طراحی بیشتر در نظر گرفته شود، در مراحل اجرایی طرح با روند مناسبتري به بهرهبرداري میرسد و در نهایت دستیابی به اهداف آن پروژه با دقت و کیفیت قابل قبول امکان پذیر خواهد بود.
1-1 دستیابی به دادههاي نوري واقعی چراغ
در طراحی روشنایی به جز مشخصههاي فیزیکی معبر، مهمترین مشخصه تأثیر گذار در نتایج، انتخاب نوع چراغ در نرم افزارهاي روشنایی میباشد. روال معمول جهت دستیابی به این اطلاعات به شرح ذیل میباشد:
الف - برخی شرکتهاي سازنده چراغ با استفاده از کاتالوگها و دادههاي نوري موجود در نرم افزار نمونه چراغ خارجی مشابه، نسبت به ارائه آن مشخصات جهت چراغ خود اقدام مینمایند که این عمل با استفاده از نرم افزارهاي قدیمی و غیر معتبر معمول در کشور براحتی امکانپذیر میباشد. در نتیجه در انجام محاسبات نتایج مناسب حاصل میشود ولی در عمل مغایرتهاي عمدهاي بین مشخصههاي نوري اندازهگیري شده با مقادیر محاسبات حاصل خواهد شد.
ب - برخی شرکتهاي سازنده چراغ با ارسال نمونه چراغ خارجی مشابه، به یک آزمایشگاه و حصول نتایج مثبت و دریافت گواهی آزمون، اطلاعات آن چراغ خارجی را به عنوان چراغ تولیدي خود ارائه نموده و با توجه به تفاوتهاي عمده در کیفیت حباب، رفلکتور و تجهیزات جانبی تأثیر گذار مانند بالاست، نتایج بدست آمده بین طراحی و اجرا داراي تفاوتهاي عمده میباشند.
ج - برخی شرکتهاي سازنده چراغ با فراهم آوردن تجهیزات اولیه جهت نورسنجی چراغ نسبت به تهیه دادههاي نوري چراغ و ثبت در نرم افزار اقدام مینمایند. این امر به جهت اهمیت بخشی به کیفیت منحنیهاي توزیع نور قابل توجه میباشد، ولی نکته مهم کالیبره نبودن دستگاههاي اندازهگیري و معتبر شناخته نشدن آنها توسط مراجعی مانند مؤسسه استاندارد ایران و یا آزمایشگاههاي معتبر بینالمللی است. لذا این تجهیزات صرفاً از دیدگاه کنترل روند تولید و یا بخشهاي تحقیق و توسعه حائز اهمیت است و با توجه به عدم دقت و کیفیت قابل قبول نمیتواند ملاك و مرجع براي انجام محاسبات روشنایی قرار گیرد.
-2-1 انتخاب چراغ با درجه حفاظت IP مناسب و حصول اطمینان از صحت ادعاي سازنده [8] درجه حفاظت بع در چراغها به علت تأثیر آن در ضریب تگهداري از اهمیت ویژهاي در طراحی برخوردار میباشد. هر چقدر درجه حفاظت چراغ بالاتر باشد کاهش نوري خروجی چراغ در دوره کارکردگی کمتر و در نتیجه سیستم روشنایی از نظر مصرف توان نیز بهینه خواهد بود. از سوي دیگر در صورتی که سازنده چراغ درجه حفاظت آن را بالا اعلام نماید و مقدار واقعی پایینتر باشد، افت قابل ملاحظه کیفیت روشنایی و افزایش هزینههاي تعمیر و نگهداري و نظافت چراغ حاصل خواهد شد.
لذا آزمون درجه حفاظت بع نیز باید اجباري و الزامی اعلام شده و سازندگان چراغ نسبت به ارائه گزارشهاي آزمون از یک مؤسسه معتبر اقدام نمایند. براي مشخص شدن اهمیت درجه حفاظت بع توجه به مثال ذیل مفید به نظر میرسد: فرض میشود براي تأمین روشنایی یک مسیر 10 کیلومتري، یک سیستم روشنایی با لامپهاي بخار سدیم 400 وات پیشنهاد شده است. این لامپها در چراغهایی بکار گرفته شده است که طبق ادعاي سازنده داراي درجه حفاظت خزبع میباشند. ولی در انجام آزمایشات مربوطه، درجه حفاظت چراغ لخبع تعیین شده است.
این مسئله باعث میشود که عمر عملکردي لامپ در این چراغ، یکسوم عمر مفید عملکردي در چراغ با درجه حفاظت خزبع باشد ضمن اینکه زمان لازم براي تمیز کردن چراغها به نصف زمان معرفی شده از طرف سازنده کاهش یافته است. پایین بودن درجه حفاظت چراغ باعث نفوذ ذرات بسیار ریز قطرات آب به داخل چراغ روشنایی بخصوص در قسمت منبع نور و نشست آن بر روي سطح داخلی حباب و رفلکتور شده و به شدت میزان بهرهنوري چراغ را کمکرده و سبب خوردگی در سطح رفلکتورهاي نامرغوب میشود.
