در کلیه فعالیت ها، تامین روشنایی کافی و مناسب در فضای کار برای جلوگیری از بروز خستگی و آسیب دیدگی چشم کارکنان از ضروریات اولیه می باشد. وجود روشنایی کافی به خصوص در مراکز صنعتی، کارگاه ها از حساسیت بالایی برخوردار است. در محل های مذکور احتمال بروز خطرات ناشی از عدم دید کافی و صحیح افزایش یافته و از این رو تامین روشنایی با شدت نور کافی در این مناطق اجتناب ناپذیر است.

بهینه سازی مصرف انرژی در سیستم های روشنایی

در کلیه فعالیت ها، تامین روشنایی کافی و مناسب در فضای کار برای جلوگیری از بروز خستگی و آسیب دیدگی چشم کارکنان از ضروریات اولیه می باشد. وجود روشنایی کافی بخصوص در مراکز صنعتی، کارگاه ها از حساسیت بالایی برخوردار است. در محل های مذکور احتمال بروز خطرات ناشی از عدم دید کافی و صحیح افزایش یافته و از این رو تامین روشنایی با شدت نور کافی در این مناطق اجتناب ناپذیر است.

یک سیستم روشنایی بهینه اثرات زیر را بدنبال دارد:
افزایش بهره کاری
روشنائی مناسب سبب کاهش خستگی دید کارکنان گردیده که این امر خود سبب کاهش ضایعات تولید و افزایش بهره وری تولید می گردد.
افزایش ایمنی
روشنائی منـاسب سبب کاهش خطاهای انسانی می شود که متعـاقباً افزایش ایمنی در محل کار را بدنبال خواهد داشت.
سیستم های بهینه روشنایی در برگیرنده پارامترهای زیر می باشند:
* شدت روشنایی مناسب و توزیع بهینه آن
* عاری بودن منبع روشنایی از چشمک زدن و درخشندگی بیش از حد
*راندمان بالا
با افزایش میزان روشنایی مصنوعی درمحیط ، مصرف انرژی سیستم روشنایی نیز افزایش خواهد یافت که این امر منجر به افزایش هزینه انرژی مصرفی می گردد. با افزایش میزان روشنایی مصنوعی در محیط مصرف انرژی سیستم روشنایی نیز افزایش خواهد یافت که این امر منجر به افزایش هزینه انرژی مصرفی میگردد. بنابراین باید سیستم های روشنایی بگونه ای طراحی گردند که علاوه بر برآورده نمودن تمام نیازها و ایجاد شرایط متناسب با نوع کار و فعالیت به لحاظ اقتصادی نیز بهبنه باشند.
با اجرای روش های بهینه سازی در سیستم های روشنایی ، می توان بدون آنکه در تامین میزان روشنایی لازم مشکلی ایجاد گردد ، مصرف انرژی را تا حد امکان کاهش داد. بر این اساس و با توجه به نوع فعالیت واحدهای صنعتی که معمولاً از نوع غیر دقیق می باشد، میزان روشنایی لازم در محل های مختلف داخل کارخانه عموماً بین 50 تا 300 لوکس برآورد شده است که البته برای هر منطقه کاری باید با توجه به نوع کار ، بصورت دقیق تری مشخص گردد.
روش های بهینه سازی مصرف انرژی در سیستم های روشنایی
محاسبات روشنایی در کارخانجات عموماً براساس معادله زیر صورت می گیرد:
وات ساعت
که در معادله فوق:
E: شدت روشنایی بر حسب لوکس
A: سطح اتاق
N: تعداد لامپ ها
F: شار نوری هر لامپ بر حسب لومن
U: ضریب بهره (Utilisation factor) (نسبت شار نوری مفید که به سطح کار روشنایی می بخشد به کل شار نوری تولید شده در لامپ ها)
M: ضریب نگهداری (Maintenance)

 که در این معادله، t زمان روشنایی لامپ ها و  راندمان لامپ می باشد. از آنجایی که توان واقعی سیستم روشنایی از مجموع مقادیر حاصل از معادله بالا با تلفات خطوط توزیع حاصل می آید رعایت موارد زیر صرفه جوئی انرژی قابل ملاحظه ای در سیستم روشنایی به دنبال خواهد داشت:

*کاهش مدت زمان روشن بودن لامپ ها
* کاهش تلفات در خطوط توزیع
* انتخاب و تامین شدت روشنایی مناسب
* به کار گیری لامپ های با راندمان بالا
* بهبود ضریب بهره
* بهبود ضریب نگهداری (اثر پاکیزگی محل نصب چراغها و ...)

کاهش زمان روشن بودن لامپ ها

کاهش مصرف انرژی از طریق کاهش زمان روشن بودن لامپ ها با اجرای موارد زیر امکان پذیر است:

* خاموش کردن لامپ ها در مواقع غیر ضروری
* خاموش نمودن لامپهای نزدیک به پنجره هایی که به بیرون ساختمان باز می شوند
* خاموش نمودن لامپ ها در مکان های خالی و غیر ضروری
* نصب کلیدهای اتوماتیک و یا تایمر برای روشنایی فضای بیرونی و ...

با توجه به اینکه در مراکز صنعتی ، اپراتورها و بهره بردارها کمتر مبادرت به خاموش نمودن چراغهای اضافی می نمایند، بهترین راه برای خاموش کردن لامپ های اضافی استفاده از کلیدهای اتوماتیک می باشد. به این منظور مثلاً می توان از حسگرهای نوری و یا از تایمرهای ساعتی استفاده نمود. تایمرها را می توان طوری تنظیم کرد که در ساعات خاصی از شبانه روز چراغها را روشن یا خاموش کند.

حس گرهای نوری وسایلی حساس به نور هستند که بنا به شدت نور طبیعی موجود چراغها را روشن و خاموش می کنند. با توزیع صحیح چراغها بر روی انشعابات و با استفاده از این کنترل کننده ها، می توان چراغها را بگونه ای تنظیم نمود که مثلاً در هنگام روز چراغهای اطراف و نزدیک به پنجره های خارجی (پنجره هایی که به بیرون باز می شوند) و تعدادی از خطوط روشنائی داخلی خاموش شده و هنگام شب روشن گردند. استفاده از تجهيزات الكتريكي فوق، به نحو موثری خاموش شدن چراغهای اضافی را در طول روز تضمین می نماید.

کاهش ارتفاع نصب چراغها
هرچه ارتفاع نصب چراغ در یک اتاق بیشتر شود، زاویه فضایی که در محل چراغ تشکیل می گردد کوچکتر می شود و با توجه به منحنی پخش نور چراغ، نور کمتری به طور مستقیم به سطح کار می رسد. لذا ارتفاع نصب چراغ با ضریب بهره نسبت معکوس دارد. بنابراین با کاهش ارتفاع چراغها می توان تعداد لامپ ها را کاهش داد. از سوی دیگر کم کردن ارتفاع نصب چراغ ها به منظور افزایش ضریب بهره، سبب غیر یکنواخت تر شدن نور بر روی سطح کار شده و لذا ارتفاع چراغ ها باید تا حدی کاهش یابد که نور بر روی سطح کار غیر یکنواخت نگردد.

استفاده از روشنایی غیر یکنواخت
محیط های خاصی وجود دارند که نیاز به یک سطح روشنایی یکنواخت در سرتاسر سالن و یا اتاق دارند، مانند برخی دفاتر که در آنها از سطح گسترده ای بطور همزمان استفاده می گردد. اما در بسیاری موارد دیگر ، تامین روشنایی غیر یکنواخت نیز مناسب است. در اینگونه موارد چراغهای سقف باید طوری قرار بگیرند که روشنایی زیادی را روی میزها و سطوح کاری ایجاد کنند و بطور محسوس ، نور کمتری را برای محل های عبور و قسمت های بایگانی و غیره تامین نمایند. در موارد زیادی می توان این عمل را با جابجایی تنها تعداد کمی از چراغها از محل های مشخصی از اتاق انجام داد.
بهینه نمودن سطح شدت روشنایی
کاهش شدت روشنایی مکان هایی که شدت روشنایی در آنها بیش از مقادیر لازم تعیین شده می باشد، سبب کاهش مصرف انرژی در سیستم روشنایی می گردد.
تعویض چراغها با چراغهای مناسب تر
راه حل دیگری که می توان در برخی موارد بکار گرفت، تعویض نوع چراغ ، نورافکن و منعکس کننده ها به شکلی است که بتوان کنترل دقیق تری بر روی روشنایی داشت و پرتوهای نور را تنها در جاهایی که لازم است متمرکز نمود. بدین ترتیب ، با افزایش راندمان عملکرد، می توان تعداد چراغها با توان مصرفی لامپ ها را بطور قابل ملاحظه ای کاهش داد. این مسئله به همین اندازه برای روشنایی محیط های بیرون نیز صادق است. برای مثال ، می توان از چراغی استفاده کرد که پرتوهای نور را در امتداد سطح به گونه ای بتاباند که فقط آن ناحیه روشن شود.
استفاده موثر از روشنایی روز
در گذشته ساختمان ها به نحوی طراحی می شدند که بتوانند از روشنایی طبیعی استفاده کنند. سهولت استفاده از نور مصنوعی و امکان کنترل شدت روشنایی آن ، روند توسعه و تکمیل این شیوه را کند کرد، ولی امروزه در طرح های معماری ، بازگشتی به سمت استفاده از روشنایی طبیعی مشاهده می گردد. در ساختمان ها به راحتی می توان از روشنایی روز در بخش های پیرامونی ساختمان که در مجاورت فضای بیرون قرار دارند، استفاده کرد. در نواحی مرکزی ساختمان، استفاده از روشنایی روز ، مستلزم طراحی دقیق تر و پیچیده تر معماری ساختمان است، با این وجود امروزه تجارب بسیاری در طراحی و اجرای این گونه ساختمان ها به منظور بهره مندی از روشنایی روز در فضاهای داخلی و مرکزی آنها کسب شده است. بدیهی است در ساختمان های یک طبقه با سهولت بیشتری می توان از روشنایی روز استفاده کرد. به همین ترتیب استفاده از روشنایی طبیعی در بسیاری از محیطهای صنعتی نیز عملی است. از سوی دیگر می توان عملکرد چراغها را توسط سلول های نوری (فتوسل) که در خارج از ساختمان نصب می شود کنترل کرد. به این ترتیب ملاحظه می شود که با صرف هزینه ای بسیار ناچیز می توان صرفه جویی قابل ملاحظه ای را تنها با خاموش کردن لامپ های اضافی انجام داد. این عمل علاوه برکاهش هزینه انرژی ، باعث افزایش طول عمر لامپ نیز می گردد که از این طریق نیز صرفه جویی مالی قابل ملاحظه ای حاصل می شود.
بالاست ها
بالاست های مغناطیسی ، انرژی را مشابه مکانیزم اتلاف انرژی در ترانسفورماتورها تلف می کنند. وقتی که لامپ خاموش می شود، بالاست انرژی مصرف نمی کند، ولی غالباً اتفاق می افتد که در برنامه کاهش لامپها به منظور صرفه جویی انرژی ، برخی لامپ ها از مدار خارج شده و بقیه در مدار باقی می مانند. از سوی دیگر بالاست لامپ های سوخته و یا نیم سوز نیز معمولاً در مدار باقی می ماند. در این وضعیت، وقتی مدار تغذیه می شود، اگرچه لامپ ها خارج شده اند، ولی بالاست ها همچنان انرژی را تلف می کنند. با جدا کردن بالاست ها می توان تلفـات انرژی ناشی از در مدار بودن آنها را کاهش داد. در این راستـا، استفاده از بالاست های الکترونیکی به جای بالاست های مغناطیسی، کاهش قابل ملاحظه ای مصرف انرژی را بدنبال خواهد داشت. 

استفاده از لامپها، رفلکتورها و حبابهای با راندمان بالاتر

تمیز کردن چراغها، لامپ ها و سطوح دیوارها
تمیز کردن سطح چراغها، لامپ ها و سطوح دیوارها سبب افزایش شدت روشنایی گردیده و افزایش ضریب نگهداری را بدنبال دارد. حتی در محیط های خیلی تمیز هم پس از سه سال استفاده از چراغ ها، به دلیل کثیفی سطح لامپ ها و انعکاس دهنده ها، تا 15 درصد از روشنایی خروجی کاسته می شود. این امر در محیط های کارگاهی تاثیر شدیدتری در کاهش روشنایی خروجی خواهد داشت. به این منظور حباب لامپ ها و سطوح انعکاس دهنده نور، هر چند ماه یک بار باید کاملاً تمیز گردند. فاصله زمانی تمیز کردن لامپها بستگی به شرایط محیطی محل قرار گرفتن لامپ ها دارد.
توجه به رنگ محیط اطراف و باز تابش آن
از آنجایی که رنگهای تیره جاذب نور هستند، سطح روشنایی واقعی یک اتاق تحت تاثیر رنگ و خصوصیات بازتابش سطح دیوارها، سقف و کف قرار می گیرد. در کارگاه های صنعتی اغلب با تمیز کردن دیوارها یا رنگ کردن آنها با رنگهای روشن تر میتوان شدت روشنایی را بهبود بخشید. در واقع استفاده از رنگ های روشن سبب افزایش ضریب بهره روشنایی می گردد که نتیجه آن افزایش شدت روشنایی میباشد.

اين متن به سفارش وبسايت پارسيان الكتريك لاله زار بخش مقالات برق و الكتريك گردآوري شده است.شمارگان158