بلاگ
ملاحظات صرفهجویی در انرژی و جایگزینی چراغهای خیابانی در جادههای اردن

- چکیده
- چکیده (لهستانی)
- کلمات کلیدی
- کلمات کلیدی (لهستانی)
- ۱. مقدمه
- جدول ۱: توزیع بخشوار مصرف برق (جیگاوات-ساعت) در اردن در سالهای ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۸
- ملاحظات طراحی سیستم روشنایی خیابانی
- طراحی سیستم نورپردازی خیابان
- طبقهبندی نورپردازی خیابان
- ۳. روششناسی
- ۴. اندازهگیریها و محاسبات
- ۵. هزینه عملیاتی با استفاده از روش تخفیف هزینه (Cost-Discount Method)
- پارامترهای هزینهای
- ۶. نتیجهگیری
- مراجع
- بخش چهارم از چهار بخش مقاله منبع است.
- پرسشهای متداول
- چرا تقاضا برای برق در اردن در سالهای اخیر افزایش یافته است؟
- چه میزان از مصرف برق کل در اردن مختص روشنایی خیابانی است؟
- مزیت اصلی لامپهای سدی پرفشار (HPS) نسبت به لامپهای جیوه پرفشار (HPM) چیست؟
- چه عواملی در طراحی سیستم روشنایی خیابانی باید در نظر گرفته شوند؟
- روش نورپاشی (Illumination method) چرا برای اندازهگیری سیستمهای روشنایی ترجیح داده میشود؟
فهرست
- 0.1 چکیده
- 0.2 چکیده (لهستانی)
- 0.3 کلمات کلیدی
- 0.4 کلمات کلیدی (لهستانی)
- 0.5 ۱. مقدمه
- 0.6 جدول ۱: توزیع بخشوار مصرف برق (جیگاوات-ساعت) در اردن در سالهای ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۸
- 0.7 ملاحظات طراحی سیستم روشنایی خیابانی
- 0.8 طراحی سیستم نورپردازی خیابان
- 0.9 طبقهبندی نورپردازی خیابان
- 0.10 ۳. روششناسی
- 0.11 ۴. اندازهگیریها و محاسبات
- 0.12 ۵. هزینه عملیاتی با استفاده از روش تخفیف هزینه (Cost-Discount Method)
- 0.13 پارامترهای هزینهای
- 0.13.1 محاسبه هزینه برق سالانه
- 0.13.2 هزینه کل
- 0.13.3 مثال محاسباتی برای لامپ ۲۵۰ وات HPS
- 0.13.4 مثال محاسباتی برای لامپ ۴۰۰ وات HPS
- 0.13.5 صرفهجویی در هزینه با تغییر از ۴۰۰ وات به ۲۵۰ وات HPS
- 0.13.6 جدول پارامترهای هزینه
- 0.13.7 هزینههای عملیاتی برای توانهای مختلف HPS
- 0.13.8 تحلیل صرفهجویی هزینه
- 0.13.9 کاهش واحدهای روشنایی و جایگزینی لامپها
- 0.14 ۶. نتیجهگیری
- 0.15 مراجع
- 1 مقاله: مشاهده صرفهجویی انرژی و جایگزینی چراغهای خیابانی در جادههای اردن
- 1.1 بخش چهارم از چهار بخش مقاله منبع است.
- 1.2 پرسشهای متداول
- 1.2.1 چرا تقاضا برای برق در اردن در سالهای اخیر افزایش یافته است؟
- 1.2.2 چه میزان از مصرف برق کل در اردن مختص روشنایی خیابانی است؟
- 1.2.3 مزیت اصلی لامپهای سدی پرفشار (HPS) نسبت به لامپهای جیوه پرفشار (HPM) چیست؟
- 1.2.4 چه عواملی در طراحی سیستم روشنایی خیابانی باید در نظر گرفته شوند؟
- 1.2.5 روش نورپاشی (Illumination method) چرا برای اندازهگیری سیستمهای روشنایی ترجیح داده میشود؟
چکیده
در سالهای اخیر، تقاضا برای برق در اردن به طرز چشمگیری افزایش یافته است. این رشد ناشی از تغییرات اقلیمی و افزایش دما است که باعث بهرهبرداری بیشتر از واحدهای کولر شده است. یکی از چالشهای اساسی در مصرف انرژی، مربوط به روشنایی خیابانی میباشد. این مقاله به بررسی و تحلیل ساختارها و طرحهای استاندارد موجود در روشنایی جادهای در اردن میپردازد و تلاش دارد تا در چارچوب توصیههای اردنی، به درک بهتری از این موضوع دست یابد. در این مطالعه، نظرسنجی از خیابانهای مختلف انجام شده و نتایج نشان میدهد که واحدهای روشنایی عمدتاً به لامپهای جیوهای وابسته هستند.
چکیده (لهستانی)
W ostatnich latach zapotrzebowanie na energię elektryczną w Jordanii znacznie wzrosło. Wzrost ten wynika ze zmiany warunków klimatycznych oraz wysokich temperatur, które zwiększyły wykorzystanie klimatyzatorów. Istotną kwestią w zużyciu energii jest oświetlenie uliczne. Celem tego artykułu jest analiza i ocena istniejących standardów konstrukcji i systemów oświetlenia drogowego w Jordanii w świetle zaleceń jordańskich. Badanie obejmuje przegląd ulic, co wykazało, że w systemach oświetleniowych przeważają lampy rtęciowe.
کلمات کلیدی
- صرفهجویی در انرژی (Energy Savings)
- لامپ سدی پرفشار (High Pressure Sodium (HPS) Lamps)
- نورپاشی (Illuminance)
- روشنایی (Luminance)
- شدت نوری (Luminous Intensity)
- استانداردهای خیابان (Street Light Standards)
کلمات کلیدی (لهستانی)
- Oszczędność energii
- wysokoprężne lampy sodowe (HPS)
- natężenie oświetlenia
- luminancja
- natężenie światła
۱. مقدمه
در سالهای گذشته، تقاضا برای برق در اردن با افزایش چشمگیری مواجه بوده است. این افزایش عمدتاً ناشی از تغییرات اقلیمی و دماهای بالا است که منجر به افزایش استفاده از واحدهای کولر میشود. یکی از مسائل مهم در این بین، مصرف انرژی در روشنایی خیابانی است. با توجه به حجم بالای انرژی و هزینههای مرتبط با روشنایی خیابانی، پرداختن به مسائل هزینهای ضروری به نظر میرسد.
بهینهسازی مصرف انرژی در روشنایی خیابانی از طریق جایگزینی لامپهای ناکارآمد، نظیر لامپهای جیوهای پرفشار (HPM)، با لامپهای سدی پرفشار (HPS) که کارایی بالاتری دارند، امکانپذیر میشود. ادبیات علمی پیرامون لامپ سدی پرفشار بسیار غنی است و این نوع لامپها به عنوان منابع نوری با کارایی بالا، همچنان جذابیت خود را حفظ کردهاند. لامپهای جدید HPS به منظور جایگزینی لامپهای HPM موجود در طراحیهای متنوع بالاست HPM معرفی شدهاند. Fokui و همکارانش پیشنهاد کردهاند که از چراغهای خیابانی خورشیدی با قابلیتهای پیشرفته مدیریت انرژی برای جایگزینی چراغهای معمولی در خیابانهای اصلی استفاده شود.
منابع انرژی محلی در اردن بسیار محدود است و به همین دلیل، این کشور برای تأمین نیازهای خود به واردات متکی میباشد. در حال حاضر، اردن بیش از ۹۵٪ از کل انرژی مصرفی خود را وارد میکند. طی سال ۲۰۱۷، تقاضا برای برق حدود ۵٪ افزایش یافته است، و روشنایی خیابانی عمومی در این کشور تقریباً (۲-۳)٪ از کل مصرف برق را به خود اختصاص داده است. جدول ۱ توزیع بخشوار مصرف برق در ژیگاوات-ساعت (GWh) در اردن طی سالهای ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۸ را به تصویر میکشد. بنابراین، پژوهش در زمینه کاهش مصرف برق در روشنایی خیابانی از اهمیت بالایی برخوردار است، چرا که روشنایی خیابانی نقش مهمی در ایمنی در ساعات تاریکی ایفا میکند.
بهطور کلی، سیستمهای روشنایی خیابانی را میتوان با استفاده از تکنیکهای مختلف ارزیابی کرد. با این حال، روش نورپاشی بهدلیل دقت بیشتر دادههای بهدستآمده، غالباً به عنوان روش اصلی استفاده میشود. این تکنیک نیازمند جمعآوری دادههای اندازهگیری نورپاشی در نقاط خاص روی جاده است.
لومینانس (Luminance) مفهومی است که میزان نوری را که از یک شیء عبور میکند، توصیف میکند. این مقدار نشاندهنده شدت نوری است که میتواند توسط چشم انسان درک شود؛ به عبارت دیگر، درخشندگی نور منتشرشده یا بازتاب شده از یک سطح را به تصویر میکشد. در مقابل، نورپاشی (Illuminance) به اندازهگیری مقدار نوری (یا شلال نوری) که بر روی یک سطح خاص در فاصلهای مشخص از منبع نور ساطع میشود، اشاره دارد.
جدول ۱: توزیع بخشوار مصرف برق (جیگاوات-ساعت) در اردن در سالهای ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۸

جدول فوق نشاندهنده تغییرات مصرف برق در بخشهای مختلف (صنعتی، خانگی، تجاری، کشاورزی و غیره) در طول پنج سال گذشته است. این دادهها پایهای برای تحلیلهای اقتصادی مقاله به منظور محاسبه هزینههای عملیاتی و ظرفیت صرفهجویی خواهند بود.
ملاحظات طراحی سیستم روشنایی خیابانی
در طراحی روشنایی فضای باز، طراح باید به چندین عامل توجه کند. یکی از این عوامل، نوع منطقه است که میتواند شامل خیابانهای مسکونی، جادهها، پارکینگها و پیادهروها باشد. سایر عوامل شامل چراغهای راهنما، حجم و سرعت ترافیک و مشکلات ناشی از نور ساطع شده از وسایل نقلیه روبرو میباشد. این عوامل به تعیین دستهبندی نورپاشی منطقه کمک میکنند. همچنین، دستهبندی نور و یکنواختی که باید در طول زمان فراهم شود، مشخص میگردد. پس از تعیین دستهبندی، ارتفاع ستونها، نوع چراغ و لامپ باید انتخاب شده و ضریب تعمیر و نگهداری نیز تعیین شود.
این مقاله با هدف مطالعه ساختارها و طرحهای استاندارد روشنایی جادهای در اردن و بر اساس توصیههای اردنی نوشته شده است. چندین روش برای بهینهسازی مصرف انرژی در روشنایی جادههای مختلف اردن، بهویژه در مناطق شهرداری کلان عمان و اربید، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان میدهد که واحدهای روشنایی بهطور قابل توجهی از لامپهای جیوهای استفاده میکنند. همچنین، مقایسهای در زمینه واحدهای روشنایی بهویژه برای این جادهها انجام شده است.
ساختار مقاله به این صورت است: در بخش ۲، ملاحظات طراحی سیستم روشنایی خیابانی بررسی میشود. بخش ۳ به زبانشناسی و تکنیکهای نورپاشی اختصاص یافته است. در بخش ۴، اندازهگیریها و محاسبات نورپاشی برای واحدهای روشنایی ارائه میشود. بخش ۵ هزینههای عملیاتی را با استفاده از روش تخفیف هزینه مورد تحلیل قرار میدهد. نتایج نیز در بخش ۶ ارائه شده است.
طراحی سیستم نورپردازی خیابان
طراحی سیستم نورپردازی خیابان به ایجاد یک فضای بیخرام مینگرد که همگان بتوانند در شب، با اطمینان از ایمنی، به مقصد بروند و سفر خود را ادامه دهند. این طرحها جهانی را به اندازهای پر میکنند که اشیاء ضروری برای راهروها به وضوح دیده شوند. از نظرات متعدد — شامل کاهش خطر تصادفهای شبانه، جلوگیری از خرابکاری و جرایم، و ایجاد حس اطمینان برای ساکنان — این موضوع یک مسألهای اساسی محسوب میشود. مطالعات نشان دادهاند که نورپردازی میتواند نرخ تصادفهای شبانه را به طور متوسط ۳۵٪ کاهش دهد [۹].
طبقهبندی نورپردازی خیابان
نورپردازی خیابان میتواند بر اساس مکان نصب به سه نوع اصلی دستهبندی شود:جادههای فرعی, مسیرهای ترافیکی و مراکم شهری و مناطق امکانات عمومی [۱۲]. همچنین میتوان آنها را بر اساس نوع لامپ دستهبندی کرد: لامپهای جیوه پُر فشرده (High Pressure Mercury – HPM)، لامپهای سُدیوم پُر فشرده (High Pressure Sodium – HPS)، لامپهای سوزم کمفشار (Low Pressure Sodium – LPS)، لامپهای تخلیه با شدت بالا (High Intensity Discharge – HID) و سایر انواع. تمام انواع لامپهای مورد استفاده در این دستهبندیها در جدول ۲ فهرست شدهاند [۱۲, ۱۳].
جدول ۲. مقایسه تکنولوژی نور بر اساس کارایی نوری و عمر مفید Lamp

۳. روششناسی
بیشتر از تکنیکهای نورشناسی برای ارزیابی وضعیت نورپردازی خیابان بهره میبرند؛ هر تکنیک درخواست دارد که مقادیر روشنی در نقاط هدف اندازهگیری شوند. برای اجرای این پروژه، ابزارهای زیر در دسترس بودند: ۱) ژنساز نور (Light Meter)؛ ۲) دستگاه Đoافات (Odometer) برای ثبت فاصله parcourده؛ ۳) یک دستگاه محاسباتی such as iPad یا لپتاپ.
ژنساز نور یک ابزار کلیدی در این سامانه است. انتخاب یک ژنساز مناسب بر اساس معیارهای زیر انجام گرفت:
- قابلیت حمل (Portability): سامانه نیاز به امکان جابجایی دارد.
- دقت بالا (High accuracy): سامانه باید دقت بالا داشته باشد، بهویژه در سطوح پایین، چون ژنساز باید سطوح روشنی نورپردازی خیابان را در نقاط موردنظر ارزیابی کند.
- اتصال به رایانه (Connection to Computer): ژنساز باید بتواند با یک دستگاه محاسباتی ارتباط برقرار کند تا دادههای جمعآوریشده را ذخیره، مدیریت و پردازش کند. دادههای نور Gide با استفاده از نرمافزار محاسبه نور DIALux به دست آمدند [۱۷].
در انجام اندازهگیریها و محاسبات، دادههای خروجی پژوهش نورپردازی باید شامل موارد زیر باشد [۱۵]:
- ارتفاع نصب نوردهی (Mounting height of the luminaire)
- فاصله بین ستونهای مجاور (Distance between adjacent poles (luminaires))
- پراکندگی نوردهی (Luminaire overhang)
- زاویهچیدگی نوردهی (Luminaire tilt angle)
در زمانی که نور اندازهگیری میشود، باید تفاوتهایی بین مفاهیم مختلف مانند روشنی (illuminance)، درخشش (luminance)، شدت نوری (luminous intensity) و شار نوری (luminous flux) واضح باشد.
۳.۱ شار نوری (Luminous flux):
این یک مقدار از میزان کل نورIENT releasing شده توسط یک منبع نور است. واحد بینالمللی معیاری (SI) برای این مقدار، لومن (lumen – lm) است. لومن نشان میدهد منبع نور چقدر نور را به تمامی جهات منتشر میکند و اطلاعاتی درباره درخشندگی آن میدهد.
۳.۲ روشنی (Illuminance):
این مجموع شار نوری واقع شده بر یک سطح به یک واحد سطح است. بهعبارت دیگر، این یک معیار از شدت نور واقع شده است که با تابع درخشش برای همسopause با درک بصری انسان [۱۴] پیوند خورده است. واحد SI برای روشنی، لوکس (lux – lx) است.
یک لوکس (lx) = lm/m²
۳.۳ شدت نوری (Luminous Intensity):
این یک مقدار از توان و شدت نور در یک جهت خاص propagates توسط یک منبع نور به یک واحد زاویه مانند斯特ادیان (steradian – sr) اندازهگیری میشود. بهعبارت دیگر، این مقدار نشان میدهد نور چقدر متمرکز است. واحد SI برای شدت نوری، کاندهلا (candela – cd) است که نسبت لومنی به زاویه تشعشانی (lm/sr) است.
۳.۴ درخشش (Luminance):
این یک مقدار از شدت نور دریافتی توسط چشم انسان از یک سطح است. این مقدار نور که از یک نواختن خاص عبور میکند یا از آن منتشر میشود، در یک زاویه Station تعریف شده در استراتیاد (steradians) داده میشود. واحد SI برای درخشش، کاندهلا بر مترمربع (cd/m²) است.
۴. اندازهگیریها و محاسبات
در این تحقیق، نظرات متعدد در مکانهای مختلف با پارامترهای متفاوت انجام شد. جدول ۳ روشنی واحدهای نوردهی برای نورپردازی خیابان با استفاده از لامپهای سوزم پُر فشرده (HPS) ۲۵۰ وات، ارتفاع ستون ۹ متر، طول بام ۳ متر و زاویه بام ۵ درجه را نشان میدهد. روشنیهای این واحدها با بهرهگیری از نرمافزار محاسبه نور DIALux بهدست آمدند [۲۰]. این اندازهگیریها برای نوع نصب دوطرفه مرکزی (Twin Central Installation) در شکل ۱ انجام شدهاند.

شکل ۱. نصب دوطرفه مرکزی
جدول ۳. روشنی واحدهای نوردهی برای نورپردازی خیابان با استفاده از HPS [۲۵۰W, ۹M, ۳M, ۵°]

جدول ۴. روشنی واحدهای نوردهی برای نورپردازی خیابان با استفاده از HPS [۲۵۰W, ۱۲M, ۳M, ۵°]

اندازهگیریها برای مقادیر مشابه تکرار شد، بهجز ارتفاع ستون که در این مورد ۱۲ متر میشود. جدول ۴ روشنی واحدهای نوردهی برای نورپردازی خیابان با استفاده از لامپهای HPS ۲۵۰ وات، ارتفاع ستون ۱۲ متر، طول بام ۳ متر و زاویه بام ۵ درجه را نشان میدهد.
۵. هزینه عملیاتی با استفاده از روش تخفیف هزینه (Cost-Discount Method)
روش تخفیف هزینه یک تحلیل اقتصادی است که بر پایهٔ نتایج تستهای مربوط به عمر مفید و عامل حفظ شار نوری لامپهای فشرده الکترونیکی استوار است. این روش در این تحقیق برای مقایسهٔ مالی lamppهای HPS در نورپردازی جاده به کار رفته است. در این مطالعه، هزینههای کلی شامل هزینههای اولیه و نگهداری در یک دوره یکسان محاسبه شدهاند.
هزینه اولیه شامل هزینههای تجهیزاتی مانند ستونها، لامپها و سایر لوازم، همچنین هزینههای ارزیابی سامانه تنظیمات نورپردازی پیشنهادی میشود.
هزینه اولیه (Cin) با استفاده از معادله زیر محاسبه میشود [۱۶]:
(۱) Cin = Np [Cp + Cb + K (Cl + M Cl.s. + Cwi) + Cwp]
که در آن:
- Np: تعداد ستونهای مورد استفاده در طول یک بخش جاده در نظر گرفته شده،
- Cp: قیمت ستون همراه با تجهیزات و لوازم مورد نیاز
پارامترهای هزینهای
در محاسبه هزینهها از نمادهای زیر استفاده میشود:
- Cb: قیمت یک یا دو بست (bracket) نگهدارنده چراغ
- K: تعداد چراغها (luminaires) در هر پایه
- Cl: قیمت چراغ (luminaire)
- M: تعداد لامپ در هر چراغ
- Cl.s: قیمت لامپ (bulb)
- Cwi: هزینه نصب چراغ
- Cwp: هزینه نصب پایه (pole)
محاسبه هزینه برق سالانه
هزینه برق سالانه (Ce) با استفاده از رابطه زیر به دست میآید:
(2) Ce = K Np Cle
که در آن Cle هزینه برق سالانه به ازای هر چراغ است و با رابطه زیر محاسبه میشود:
(3) Cle = M Pl T Cc
در این رابطه Pl توان لامپ (به کیلووات)، T زمان کارکرد سالانه (۴۰۰۰ ساعت)، و Cc نرخ هزینه برق (۰.۰۵۲ دینار اردن بر کیلووات-ساعت) است.
جدول ۵ پارامترهای مورد نیاز برای محاسبه هزینه اولیه و هزینه برق سالانه را برای توانهای مختلف لامپ HPS (۱۵۰، ۲۵۰ و ۴۰۰ وات) در ارتفاع پایه ۱۲ متر و زاویه بوم ۵ درجه نشان میدهد.
هزینه کل
هزینه کل برابر است با مجموع هزینه اولیه (Cin) و هزینه برق سالانه (Ce) در یک دوره ۱۰ ساله:
(4) Ctotal = Cin + Ce
مثال محاسباتی برای لامپ ۲۵۰ وات HPS
برای محاسبه هزینه کل طبق رابطه (۴) برای لامپ ۲۵۰ وات HPS مراحل زیر را طی میکنیم:
با استفاده از رابطه (۱) و جدول ۵:
Cin = Np [Cp + Cb + K (Cl + M Cl.s + Cwi) + Cwp]
= 50[400+100+2(100+1(7) +10) + 200]
= ۴۶۷۰۰ دینار اردن
با استفاده از رابطه (۲) و جدول ۶:
Ce = K Np Cle = 2(50) (Cle)
و از رابطه (۳):
Cle = M Pl T Cc = ۱(۰.۲۷۵) (۴۰۰۰) (۰.۰۵۲) = ۵۵ دینار/چراغ
بنابراین Ce = ۲ × ۵۰ × ۵۵ = ۵۵۰۰ دینار اردن
هزینه برق سالانه برای ۱۰ سال: ۵۵۰۰ × ۱۰ = ۵۵۰۰۰ دینار اردن
در نتیجه هزینه کل برابر خواهد بود با:
Ctotal = Cin + Ce = ۴۶۷۰۰ + ۵۵۰۰۰ = ۱۰۱۷۰۰ دینار اردن
مثال محاسباتی برای لامپ ۴۰۰ وات HPS
همین مراحل برای لامپ ۴۰۰ وات HPS نیز تکرار میشود و هزینه کل به صورت زیر به دست میآید:
Ctotal = Cin + Ce = ۱۴۱۰۰۰ دینار اردن
صرفهجویی در هزینه با تغییر از ۴۰۰ وات به ۲۵۰ وات HPS
صرفهجویی حاصل از جایگزینی لامپ ۴۰۰ وات HPS با ۲۵۰ وات HPS به این ترتیب محاسبه میشود:
Saving = Ctotal(400W) – Ctotal(250W)
= ۱۴۱۰۰۰ – ۱۰۱۷۰۰ = ۳۹۳۰۰ دینار اردن
درصد صرفهجویی = (۱۴۱۰۰۰ – ۱۰۱۷۰۰) / ۱۴۱۰۰۰ = ۲۷.۸٪
جدول پارامترهای هزینه
جدول ۵ پارامترهای لازم برای محاسبه هزینه اولیه و هزینه برق سالانه را نشان میدهد.

.
هزینههای عملیاتی برای توانهای مختلف HPS
جدول ۶ مقادیر هزینههای عملیاتی (Cin)، (Cle)، (Ce)، (Ce10) و (Ctotal) را برای توانهای ۱۵۰، ۲۵۰ و ۴۰۰ وات HPS و در ارتفاع پایه ۱۲ متر و زاویه بوم ۵ درجه ارائه میدهد.
جدول ۶. هزینههای عملیاتی (Cin)، (Cle)، (Ce)، (Ce10) و (Ctotal) برای توانهای مختلف HPS و پایهها.

.
تحلیل صرفهجویی هزینه
نتایج تحلیل صرفهجویی هزینه برای توانهای مختلف HPS با همان روش پیشین محاسبه و در جدول ۷ خلاصه شده است.
جدول ۷. صرفهجویی در تحلیل هزینه برای توانهای مختلف HPS.

.
کاهش واحدهای روشنایی و جایگزینی لامپها
توجه کنید که جایگزینی هر واحد روشنایی خیابانی جیوهای ۱۲۵ وات با یک واحد HPS ۷۰ وات، به میزان ۵۵ وات در هر واحد در مصرف برق صرفهجویی میکند. در عین حال، سطح روشنایی همچنان در محدوده استانداردهای تعیینشده باقی میماند.
علاوه بر کاهش مصرف برق یادشده، کاهش تعداد واحدهای روشنایی از دو واحد به یک واحد در هر پایه (شکل ۲) نیز مصرف برق را تا ۵۰٪ کاهش میدهد. البته سطح روشنایی بین ۳۰ تا ۵۰ درصد کمتر میشود، اما این مقدار همچنان در چارچوب استانداردهای روشنایی خیابانی قرار دارد.
شکل ۲. کاهش واحدهای روشنایی خیابانی
همچنین، استفاده از واحدهای روشنایی LED حدود ۵۰٪ در مصرف برق نسبت به سایر انواع صرفهجویی ایجاد میکند و طول عمر آنها حدود ۵۰٬۰۰۰ تا ۱۰۰٬۰۰۰ ساعت است. هر چند هزینه اولیه آنها به مراتب بیشتر از سایر گزینههاست.
۶. نتیجهگیری
این مقاله مطالعهای را با هدف کاهش مصرف انرژی و تقاضای برق از طریق بهینهسازی روشنایی خیابانها در اردن ارائه میدهد. این مطالعه به طور مشخص بر روی روشنایی خیابانهای مناطق شهرداری امان و اربد متمرکز بوده است. بررسی خیابانها در این مناطق نشان داد که بیشتر واحدهای روشنایی از لامپهای جیوهای استفاده میکنند.
مقادیر روشنایی (illuminance) برای انواع لامپهای HPS، ارتفاعها، طول بومها و زوایای مختلف اندازهگیری شد. این مقادیر با نرمافزار DIALux شبیهسازی و استخراج گردید. اندازهگیریها برای نصب مرکزی دوقلو (Twin Central Installation) انجام شده و جدول ۳ نمونهای از آن را برای لامپ ۲۵۰ وات HPS، ارتفاع پایه ۹ متر، طول بوم ۳ متر و زاویه بوم ۵ درجه نشان میدهد.
اندازهگیریهای متنوعی با پارامترهای مختلف انجام و در تحلیل هزینه به کار گرفته شد. این اندازهگیریها برای توانهای مختلف HPS، ارتفاعهای مختلف پایه و زوایای مختلف بوم صورت گرفت. جدول ۶ نمونهای از محاسبه هزینه عملیاتی را برای ارتفاع پایه ۱۲ متر، زاویه بوم ۵ درجه و توانهای HPS برابر ۱۵۰، ۲۵۰ و ۴۰۰ وات نشان میدهد.
روش تخفیف هزینه (Cost‑discount) کاهش و صرفهجویی قابل توجهی را در مصرف انرژی آشکار ساخت. جدول ۷ تحلیل صرفهجویی هزینه برای توانهای مختلف HPS را ارائه میدهد. در نتیجه، جایگزینی واحدهای روشنایی جیوهای با HPS کاهش چشمگیری در مصرف برق به همراه خواهد داشت، و سطح روشنایی همچنان در محدوده مجاز استانداردها باقی میماند.
مراجع
- [۱] گزارش سالانه ۲۰۱۹-۲۰۲۰، وزارت انرژی و منابع معدنی اردن، اردن، ۲۰۲۰.
- [2] A. Al‑Smadi, Salam Salah, Areen Al‑Momani, and Majd Al‑Bataineh, “Intelligent Street Lighting Energy Saving System Based on Climate Conditions and vehicle’s Movements,” Jurnal Kejuruteraan (Journal of Engineering), vol. 33, no. 1, pp. 151‑157, 2021.
- [3] A. Al‑Smadi, Salam Salah, Areen Al‑Moomani, and Majd Al‑Bataineh, “Street Lighting Energy‑Saving System” 16th IEEE International Multi‑Conference on Systems, Signals & Devices (SSD19), Istanbul, Turkey, pp. 763‑766, March 21‑24, 2019.
- [4] Jan Mucko, “Properties of high‑pressure sodium lamp by different supply methods”. Przeglad Elektrotechniczny, vol. 93, no.8, pp.155‑158, 2017.
مقاله: مشاهده صرفهجویی انرژی و جایگزینی چراغهای خیابانی در جادههای اردن
کلمه کلیدی: صرفهجویی در انرژی و جایگزینی چراغهای خیابانی
بخش چهارم از چهار بخش مقاله منبع است.
آن را به طور کامل به فارسی و به صورت HTML ترجمه کنید.
محتوای منبع (بخش ۴ از ۴):
- [۵] ویلی اس.تی فوای، مایکل سائولو و لیوینگستون نگگو، «مدیریت تغییرات آب و هوایی در شهرها از طریق استفاده از چراغهای خیابانی خورشیدی با قابلیت مدیریت انرژی: مورد مطالعه نایروبی»، بیست و یکمین کنفرانس الکتروتکنیکی مدیترانهای IEEE، پالرمو، ایتالیا، ۱۴-۱۶ ژوئن ۲۰۲۲.
- [۶] سازمان ملل متحد، «مطالعه موردی در مورد اصلاحات سیاستی برای ترویج انرژیهای تجدیدپذیر در اردن»، بخش انرژی کمیسیون اقتصادی و اجتماعی غرب آسیا سازمان ملل (UN ESCWA)، انتشارات سازمان ملل صادر شده توسط ESCWA، خانه سازمان ملل، بیروت، لبنان، ۲۰۱۸.
- [۷] گزارش سالانه ۲۰۱۷، وزارت انرژی و منابع معدنی اردن، اردن، ۲۰۱۷.
- [۸] هواغو ژو، فاطح پیرینکولوگو و پیتر هسو، «سیستم جدید اندازهگیری نورپردازی جادهها»، بخش C تحقیقات حمل و نقل، فناوریهای نوظهور، جلد ۱۷، شماره ۳، صفحات ۲۷۴-۲۸۴، ۲۰۰۹.
- [۹] هواغو ژو، جیگوانگ ژائو، پیتر هسو و پئی-سونگ لین، «روش جدیدی برای ارزیابی سیستمهای نورپردازی جادهها و اثرات ایمنی آن»، بیستامین جلسه و نمایشگاه سالانه ITE، ونکوور، بریتیش کلمبیا، کانادا، شماره مقاله: AB10H283، اوت ۲۰۱۰.
- [۱۰] مهمت کیاکوس و اسماعیل سرکان اونجی، «تحلیل روشنایی و تابش نور جادهها با استفاده از تکنیک پردازش تصویر»، پرژگلاد الکتروتکنیچنی، جلد ۸۶، شماره ۱۰، صفحات ۲۸۳-۲۸۵، ۲۰۱۰.
- [۱۱] جان بولough، ام اس ریا و ی آکاشی، «چند دیدگاه در مورد نورپردازی هالید فلز و سدیم فشار بالا برای کاربردهای خارجی»، تحقیقات نورپردازی، جلد ۴۱، شماره ۴، صفحات ۲۹۷-۳۲۰، ۲۰۰۹.
- [۱۲] راهنمای نورپردازی SLL، انجمن نور و نورپردازی (CIBSE)، لندن، ۲۰۱۸.
- [۱۳] روهرائیده حسین، سید عبدل متالک الجونی، زولکفلی عبد ماجد، زولکفی عثمان، خایرل خایزی ام.دی. شاریف، هادزی هاشم و محمد فیصل ساری، «سیستم خودکار نورپردازی خیابانها برای افزایش کارایی انرژی بر اساس میکروکنترلر کمهزینه»، بینالمللی ژورنال شبیهسازی: سیستمها، علوم و فناوری، جلد ۱۳، شماره ۱، صفحات ۲۹-۳۴، ۲۰۱۲.
- [۱۴] اریک تی. دونل، ریچارد جی. پورتر و ونکاتارامان ان. شانکار، «چارچوبی برای برآورد اثرات ایمنی نورپردازی جادهها در تقاطعها»، Safety Science، جلد ۴۸، شماره ۱۰، صفحات ۱۴۳۶-۱۴۴۴، ۲۰۱۰.
- [۱۵] میومیر کوستیک، لیجیجا جوکیچ، دژان پوجاتار و ناتاسا استرابکهادزibgovic، «تحلیل فنی و اقتصادی راهحلهای نورپردازی جادهها بر اساس بینایی مزوپیک»، ساختمان و محیط زیست، جلد ۴۴، صفحات ۶۶-۷۵، ۲۰۰۹.
- [۱۶] توپالیس اف، کوستیک ام، راداکویچ ز. «مزایا و معایب استفاده از لامپهای کمفشاری فلورسنت با تجهیزات کنترل الکترونیکی»، تحقیقات نورپردازی و فناوری، جلد ۳۴، صفحات ۲۷۹-۲۸۸، ۲۰۰۲.
- [۱۷] DIAL، راهنمای کاربر نرمافزار DIAlux، نسخه ۴.۹، DIAL GmbH، لودشاید، ویرایش شانزدهم، ۲۰۱۱.
نویسندگان:
پروفسور دکتر عدنان ال-اسمدی، دانشکده فناوری مهندسی هجوق، دانشگاه یارموک، گروه مهندسی الکترونیک، اربد، اردن، ایمیل: smadi98@yu.edu.jo
آقای طارق ام الرجب، دانشکده فناوری مهندسی هجوق، دانشگاه یارموک، گروه مهندسی الکترونیک، اربد، اردن، ایمیل: tariq.rjoub1976@yahoo.com
شناسه کالای منبع و ناشر:
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY، ISSN ۰۰۳۳-۲۰۹۷، R. ۱۰۰ NR ۱/۲۰۲۴. doi:10.15199/48.2024.01.28
منتشر شده توسط PQBlog
مهندس برق
مشاهدهی مطالب بیشتر
پرسشهای متداول
چرا تقاضا برای برق در اردن در سالهای اخیر افزایش یافته است؟
افزایش تقاضا ناشی از تغییر اقلیم و بالا رفتن دماست که باعث استفاده بیشتر از دستگاههای کولر شده است.
چه میزان از مصرف برق کل در اردن مختص روشنایی خیابانی است؟
چراغهای خیابانی عمومی حدود ۲ تا ۳ درصد از کل مصرف برق کشور را تشکیل میدهند.
مزیت اصلی لامپهای سدی پرفشار (HPS) نسبت به لامپهای جیوه پرفشار (HPM) چیست؟
لامپهای HPS کارایی نوری بالاتری دارند و مصرف انرژی کمتری میکنند، بنابراین جایگزینی ایدهآل برای کاهش هزینهها هستند.
چه عواملی در طراحی سیستم روشنایی خیابانی باید در نظر گرفته شوند؟
نوع منطقه (مسکونی، جاده، پارکینگ)، حجم و سرعت ترافیک، چراغهای راهنما و کور شدن ناشی از نور روبرو از مهمترین عوامل هستند.
روش نورپاشی (Illumination method) چرا برای اندازهگیری سیستمهای روشنایی ترجیح داده میشود؟
چون دادههای مقادیر نورپاشی در نقاط مورد نظر روی جاده با دقت بیشتری نسبت به روشهای دیگر قابل دستیابی است.
منبع: powerquality.blog