بخشی از مقاله
مقایسه فنی اقتصادي طرح جایگزینی چراغهاي خیابانی گازي با چراغهاي LED
چکیده
امروزه مطالب زیادي در رابطه با مزایاي چراغ هاي LED نسبت به گازي وجود دارد که بر همه آشکار است. مزایایی مانند کاهش مصرف برق، کاهش یا حذف هزینه هاي تعویض و نگهداري، کاهش آلاینده ها، کاهش هارمونیک ها، افزایش ضریب توان، افزایش کیفیت نور، افزایش بسیار زیاد طول عمر، کنترل پذیري بسیار آسان، قطع و وصل آسان و غیره. اما باید توجه داشت که همه شرکت هاي توزیع داراي شبکه هاي معابري هستند که داراي تعداد بسیار زیادي از چراغ هاي گازي با لامپ بخار سدیم می باشد. البته تعداد کمی چراغ پهنتاب نیز موجود می باشد که از لامپ هاي کم مصرف استفاده می نمایند که با توجه به تعداد کم در این تحقیق صرف نظر می شوند.
حال با توجه به محدودیت مالی شرکت هاي توزیع تکلیف چیست؟ مطمئنا بودجه کافی براي تعویض سراسري چراغ هاي گازي با LED
وجود ندارد. این مقاله سعی می کند با توجه به مدل هاي واقعی چراغ هاي بکار رفته در شبکه معابر استان گیلان، بررسی فنی و اقتصادي انجام داده و راهکار لازم را ارائه نماید.
کلمات کلیدي: مقایسه فنی اقتصادي، برگشت سرمایه، چراغ خیابانی گازي، لامپ پرفشار سدیم ، چراغ LED
مقدمه
همانطور که می دانیم تکنولوژي روز به روز در حال پیشرفت است. یکی از حوزه هایی که در این خصوص بی نصیب نبوده حـوزه روشـنایی می باشد. زیرا ارتباط مستقیمی با مباحث مهمی چون تلفات و پیک شرکتهاي توزیع پیدا می کند و لذا با ساخت چراغهایی با مصرف کمتر و روشنایی با کیفیت بیشتر می توان قدمهاي بزرگی در این زمینه برداشت و مشکلات بزرگی را از شرکتهاي توزیع مرتفـع نمـود. بنـابراین در صورت جلب توجه و رضایت شرکتهاي توزیع برق، سود چشمگیري به صورت دو جانبه نصیب شرکتهاي توزیـع (کـاهش تلفـات و پیـک) و
شرکتهاي سازنده خواهد شد.
بررسی هایی که تاکنون در این خصوص صورت گرفته به صورت موردي و محدود در داخل شرکتهاي توزیع یـا شـرکتهاي سـازنده بـوده و صورت رسمی در قالب ارائه مقاله نبوده و به تبع آن هر یک از دو طرف، مزایا و معایب این طرح را از دید خود مورد بررسی قرار داده اند.
لذا این مقاله سعی دارد با در نظر گرفتن مزایا و معایب به صورت ساده و کاربردي به مقایسه فنی و اقتصـادي ایـن دو چـراغ بپـردازد بلکـه راهگشاي سایر شرکت هاي توزیع جهت تصمیم گیري براي استفاده گردد. با عنایت به اینکه قیمت تمام شـده تجهیـزات تـاثیر بسـزایی در محاسبات دارد لذا لازم به ذکر است که این محاسبات با قیمت هاي کنونی ارائه شده است.
-1 محاسبات روشنایی
بررسی ها و مقایسه ها بین چراغ هایی انجام شده که در شبکه معابر گیلان نصب شده و آزمایش خـود را از تمـام جهـات روشـنایی ، بهـره برداري و طول عمر پس داده است . این دو چراغ عبارتند از چراغ گازي 70 وات بخار سدیم مدل G26 با نـام مهتـاب و چـراغ 32 LED
وات با نام ستاره ساخت شرکت گلنور . محاسبات و مقایسه روشنایی با نرم افزار دیالوکس 4,8 صورت گرفته اسـت. محاسـبات مقایسـه اي صورت گرفته در جدول 1 قابل مشاهده است. فاصله بین چراغ ها 30 متر در نظر گرفته شده است و طراحی روشنایی بـا توجـه بـه شـرایط فوق، به گونه اي صورت گرفته تا روشنایی بهینه و استاندارد با توجه به معیارها و ملاك هاي نشریه 614 توانیر (مشخصات فنی عمـومی و اجرایی روشنایی راه ها) در کف معبر ایجاد گردد .[1]
جدول شماره :1 محاسبات روشنایی
ردیف نام چراغ نوع لامپ توان لامپ عرض معبر ارتفاع نصب فاصله نصب پیش آمدگی زاویه نصب شدت روشنایی متوسط
( گازي / ال اي دي) ( وات ) (متر) (متر) (متر) ( متر ) (درجه) (لوکس)
1 ستاره LED 32 10 5,5 30 0,5 0 5
2 مهتاب بخار سدیم 70 10 7 30 0,5 15 7,6
لازم به ذکر است که ضریب نگهداري براي هر دو چراغ 0,8 در نظر گرفته شده است. ضریب نگهداري عبارت است از ضریب کـاهش نـور خروجی چراغ ناشی از آلودگی هاي داخلی و خارجی چراغ، کهنگی و از کارافتادگی تجهیزات روشنایی. این ضریب بستگی به عـواملی ماننـد درجه حفاظت بخش روشنایی چراغ ( اپتیک) ، کیفیت و طول عمر تجهیزات، آلودگی محیط و دوره زمانی سرویس چراغ خواهد داشت.
منظور از پیش آمدگی ، فاصله افقی بین مرکز نوري چراغ از لبه جدول خیابان می باشد که می تواند مثبت و یا منفی باشد.
در این مقایسه فرض بر این است که پایه ها از قبل موجود می باشند تا مقایسه بهتري در شرایط فاصله یکسان پایه ها از یکدیگر و فاصـله آن ها از جدول خیابان صورت گیرد.
-2 مقایسه مشخصات فنی
مشخصات فنی دو چراغ مورد مقایسه در این مقاله همانند جدول 2 می باشد.
جدول شماره :2 مشخصات فنی دو چراغ مورد بررسی
ردیف شاخص فنی لامپ ستاره LED لامپ مهتاب بخار سدیم
1 توان مصرفی (وات) 32 83
2 ضریب توان 0,95 0,9
3 THD% 15 20
4 طول عمر لامپ (ساعت) 50000 20000
5 شار نوري نامی لامپ 2700 5900
6 راندمان خروجی (درصد) 100 77
7 شار خروجی چراغ (لومن) 2700 4543
8 درجه حفاظت بدنه چراغ IP66 IP65
9 بهره نوري چراغ (لومن بر وات) 85 56
10 دماي رنگ لامپ (درجه کلوین) 6500 2000
11 ضریب تشخیص رنگ لامپ 80 20
12 مصرف انرژي سالیانه (مصرف 140,2 354,8
روزانه 12 ساعت)Kwh/Y
13 تصویر چراغ
جدول شماره :3 مقایسه ویژگیهاي چراغهاي LED و بخار سدیم
ردیف شاخص فنی چراغ LED چراغ بخار سدیم 50)و 70 وات)
1 بهره نوري (لومن بر وات) 125 85
2 طول عمر (ساعت) 50000 20000
3 CCT (درجه کلوین) 6500-2500 2000
4 CRI 80 25
5 مقاومت در برابر سوئیچینگ دارد ندارد
6 قابلیت Hot Start دارد ندارد
7 Hg Free می باشد نمی باشد
8 سازگار با محیط زیست می باشد نمی باشد
9 ایجاد نور در محدوده مرئی دارد محدوده UV و IR
10 سازگاري با سیستمهاي خورشیدي دارد نیاز به مبدل dc به ac
11 IP بالا متوسط
12 حفظ شار نوري در انتهاي طول عمر در 50000از 100به% %90 کاهش می یابد در 20000 از 100به% %65 کاهش می یابد
13 هزینه تعمیرات و نگهداري ندارد هزینه هاي تعویض لامپ، چک (بالاست)،
استارتر (ایگنیتور)، شیشه
14 ولتاژ کاري مناسب (ولت) الی100 290 230
با توجه به مشخصاتی که در جدول 3 ارائه شد به وضوح می توان پی برد که چراغهاي LED مزایاي فراوانی نسبت به چراغهاي گازي دارند. اما این امر دلیل قانع کننده اي براي استفاده از یک تکنولوژي به طور گسترده در صنعت نمی باشد و همیشه هزینه هاي اقتصادي و برگشت سرمایه براي شرکت هاي توزیع از اهمیت ویژه اي برخوردارند. لذا با افزایش کیفیت، رفع نواقص و همچنین کاهش هزینه هاي مربوطه با در نظر گرفتن برگشت سرمایه می توان از فناوري هاي نو استفاده نمود که همین امر (یعنی استفاده گسترده از یک کالا) می تواند به کاهش قیمت آن کمک بسزایی نماید تا جایی که یک تکنولوژي جایگزین کالاي سابق شده و کالاي قبلی مورد استفاده منسوخ می شود. بنابراین بنا به اهمیت محاسبات اقتصادي در قسمت بعدي به این مهم پرداخته می شود.
-3 محاسبات اقتصادي و برگشت سرمایه
در ابتدا، هزینه هایی که می بایست صرف تعمیر، نگهداري و هزینه هاي مصرف انرژي چراغ هاي مورد بررسی شود به صورت خلاصه در جدول 4 ارائه شده است.
جدول شماره :4 مقایسه هزینه هاي نصب، نگهداري و مصرف انرژي چراغهاي LED و بخار سدیم
ردیف موضوع واحد چراغ گازي 70 وات سدیم چراغ 32 LED وات
1 شرایط نصب چراغ نصب چراغ جدید حفظ چراغ موجود نصب چراغ جدید
2 هزینه خرید چراغ و نصب آن ریال 1440000 0 2710000
3 هزینه لامپهاي جایگزین ریال 600000 600000 0
4 هزینه بالاست و استارتر ریال 1000000 1000000 0
5 هزینه سرویس و تعویض قطعات ریال 2000000 2000000 0
6 هزینه مصرف انرژي ریال 5200000 5200000 2000000
7 جمع هزینه ها ریال 10240000 8800000 4710000
8 افزایش هزینه نسبت به LED ریال 2,17 1,87 1
