تاریخچه نور:

تامین نور از مواردی است که در طول تاریخ تغییر و تحولات فراوانی داشته است و همچنان نیز در حال رشد و ارتقاء می باشد.

انسان ها در ابتدا با استفاده از سوزاندن چوب و صرفا از روشنایی آتش بهره می بردند.

تغییر و تحولات نور و روشنایی در طول تاریخ به حدی گسترده است که می توان از آن ، در جهت نشان دادن سیر تحول و پیشرفت تاریخ بشر هم یاد کرد.

استفاده از آتش مسیر تکاملی فوق العاده بشر برای ساختن تمدن را میسر ساخته است. که این سیر تکاملی به این صورت است که در ابتدا از چوب و سپس چربی حیوانی و روغن حیوانی به عنوان سوخت بهره گرفته می شد.

قبل از میلاد مسیح شمع ها از جنس موم بوده اند. که با پیشرفت و رشد بشر در قرن هجدهم ، شمع ها را از پارافین می ساختند. در همین سیر تکاملی در قرن نوزدهم میلادی مخترعان انگلیسی نوعی چراغ گازی برای استفاده در خیابان ها ساختند که این نوع چراغ ها به دلیل گازهای سمی که به هنگام شکسته شدن متصاعد می کردند برای سلامتی بسیار مضر بودند. و انسان ها را به اختراع های جدیدی متمایل می ساخت.

روند تکاملی نور و روشنایی را در شکل زیر به صورت خلاصه می توانید ببینید:

تاریخچه نور و روشنایی

لامپ ادیسونی :

اولین لامپ برقی جهان در سال 1879 توسط توماس ادیسون اختراع شد.

تصویر زیر ، اولین لامپی است که ادیسون طی بارها آزمون و خطا اختراع نمود. به طوری که خودش گفته است : " من نهصد و نود و نُه بار شکست نخورده ام ، بلکه نهصد و نود و نُه روش یاد گرفته ام که چگونه لامپ ساخته نمی شود."

لامپ ادیسون

ادیسون لامپ را با استفاده از اصل زیر اختراع نمود :

"با عبور جریان برق از سیم ها ، نور و گرما تولید می شود. بعبارتی لامپ انرژی الکتریکی ورودی را به انرژی گرمایی و نور تبدیل می کند."

در لامپ ادیسون سیم ها از جنس پلاتین بودند که آن ها را در یک لامپ شیشه ای مهر و موم کرده بود. با اتصال دو سمت این فنر (سیم ها) به وسیله برقی لامپ قرمز می شد و شروع به تابیدن می کرد.

با توجه به گران بودن پلاتین این چراغ ها زیاد مشهور نشدند و مورد استفاده قرار نگرفتند. به همین علت جنس این سیم ها تغییرات زیادی کرد و از موادی مثل کربن ، تنگستن و تنتالوم نیز استفاده شد. که با توجه به بالابودن نقطه ذوب این فلزات میله های ساخته شده از این فلزات نیز به آسانی نمی شکند.

لامپ رشته ای :

این لامپ ها همانند لامپ ادیسونی هستند با این تفاوت که رشته ها از جنس تنگستن هستند و دو انتهای این میله به یک سیم ضخیم جوش می خورد. این سیم های ضخیم از طریق یک محفظه ی شیشه ای عبور می کنند.

در این لامپ ها جریان الکتریکی از یک رشته سیم نازک به نام تنگستن که مقاومت الکتریکی بالایی دارد عبور می کند و باعث داغ شدن آن می شود. تنگستن در اثر داغ شدن نورانی می شود.

در ساخت لامپ چرا از حباب شیشه ای استفاده می کنند؟

در صورت مجاورت رشته های تنگستن با اکسیژن ، این رشته ها خیلی سریع اکسیده شده و می سوزند به همین علت از حباب شیشه ای برای جلوگیری از این اختلال استفاده می کنند.

اندازه و ولتاژ لامپ های رشته ای از 1.5 تا 300 ولت متفاوت خواهد بود.

لامپ هالوژنی :

لامپ هالوژن نوعی لامپ رشته‌ای است که در آن گازهای فشرده و خنثی و مقدار اندکی از عناصر هالوژن مانند ید و برم اضافه شده‌است. چرخه موجود در لامپ‌های هالوژن که موجب ته‌نشین شدن مجدد تنگستن بخار شده بر روی رشته می‌شود نقش مؤثری در افزایش عمر این نوع لامپ‌های دارد. در این لامپ‌ها به علت وجود همین چرخه امکان بالا بردن دمای رشته بدون کاهش یافتن عمر لامپ نسبت به لامپ‌های معمولی نیز به وجود می‌آید که به افزایش بهره‌وری این لامپ‌ها می‌انجامد. این لامپ‌ها همچنین به علت اندازه کوچک و نور مناسب و آرامش بخششان، کابردهای خاص خودشان را در میان سیستم‌های روشنایی دارند.

به عنوان نمونه، یک لامپ التهابی 100 وات با اندازه بزرگش، با یک لامپ هالوژن خودرو در اندازه کوچک و همچنین با بهره نوری بالاتر،برابری می‌کند.

تاریخچه لامپ هالوژنی

اولین لامپ‌ها از این دست در سال ۱۹۵۹ به وسیله شرکت جنرال الکتریک (GE) روانه بازار شد. در این لامپ‌ها از ید استفاده می‌شد و آن‌ها را کوارتز-ید (Quartz Iodine) می‌نامیدند. خیلی زود برم نیز به عنوان عنصری مناسب و با مزیت برای این کار شناخته شد. در آن زمان از این لامپ‌ها در کاربردهای خاص و برای روشنایی استادیوها، پروژکتورها و لامپ‌های خودرو استفاده می‌شد. بعدها در اوایل دهه ۱۹۷۰ حباب‌های خاصی نیز برای این لامپ‌ها ایجاد شد که آلومینوسیلیکا نام داشت. امروزه بالا رفتن تکنولوژی ساخت این لامپ‌ها موجب پایین آمدن قیمت این لامپ‌ها و افزایش بهره‌وری آن‌ها شده و امکان استفاده از این نوع لامپ‌ها در کاربردهای مختلفی ایجاد شده‌است.

نحوه عملکرد

در این لامپ‌ها وظیفه گاز هالوژن، ایجاد یک چرخه شیمیایی است که در ان تنگستن بخار شده در اثر حرارت از روی سطح رشته دوباره بر روی آن ته‌نشین شود. از آنجا که در لامپ‌های التهابی معمولی، تنگستن بخار شده، بر روی حباب لامپ ته‌نشین می‌شود ته‌نشین نشدن تنگستن بر روی حباب در لامپ‌های هالوژن موجب تمیز ماندن حباب و ثابت ماندن نور لامپ در طول عمر این لامپ‌ها می‌شود. عملکرد هالوژن در لامپ به این صورت است که هالوژن در قسمت‌های کم دماتر حباب با بخار تنگستن ترکیب می‌شود. این ترکیب با رسیدن با نقاط بسیار داغ لامپ یعنی روی رشته جداشده و دوباره به صورت هالوژن و تنگستن در می‌آید و به این ترتیب هالوژن تنگستن بخار شده را دوباره به رشته بازمی‌گرداند. از آنجا که هالوژن و بخار تنگستن باید با هم ترکیب شیمیایی شوند که دمای بسیار بالایی مورد نیاز است، پس باید تحمل حباب لامپ در مقابل این دما، باید از لامپ‌های معمولی بیشتر باشد. برای جلوگیری از آسیب دیدن حباب در این دما حباب این لامپ‌ها باید از کوارتز یا انواع دیگر شیشه‌ها با دمای ذوب بالا (مانند آلومینوسیلیکا) ساخته شود.

از آنجایی که کوارتز از مقاومت خوبی در مقابل فشار برخوردار است استفاده از این ماده این امکان را فراهم می‌آورد تا فشار گاز داخل حباب افزایش یابد و افزایش فشار گازهای داخل حباب باعث کاهش تبخیر تنگستن از روی رشته و افزایش عمر لامپ می‌شود. به هر حال در این لامپ‌ها تنگستن بخار شده معمولاً بر روی محل اولیه خود ته‌نشین نمی‌شود و در نهایت، رشته در قسمت‌هایی که بیشتر گرم می‌شوند نازک شده و قطع می‌شود. در این حال میگوییم لامپ سوخته است.

لامپ های گازی (بخار جیوه ، بخار سدیم ، متال هالید ، زنون) :

لامپ های بخار سدیم :

لامپ های بخار سدیم معمولاً به دو دسته تقسیم می شوند : لامپ بخار سدیم پرفشار و لامپ بخار سدیم کم فشار.

لامپ بخار سدیم پرفشار :

اساس عملکرد این لامپ و سایر لامپ های گازی ، تخلیه الکتریکی می باشد. در این لامپ ها اتم گاز تحریک شده و نتیجتاً الکترونی از یک مدار پایین به مدار بالاتر که ناپایدارتر است، حرکت می کند. الکترون جهت پیدا کردن یک موقعیت پایدارتر مجدداً به حالت اولیه یا یکی مدار پایین تر برمی گردد. این عمل با آزاد شدن انرژی به صورت انرژی نورانی و گرمایی همراه همراه است.

لامپ های گازی بخار سدیم پرفشار به دلیل اینکه فشار درون محفظه آن ها بیش از 1/0 بار (10000 پاسکال) است به پرفشار معروف هستند.البته هنگام روشن شدن ، فشار گاز داخل آن ها تا MPa10 افزایش می یابد. درون محفظه از بخار گاز سدیم و گزنون (گاز بی اثر) پر شده است. جهت تخلیه اولیه ولتاژی حدود kV 5 نیاز است و جریان تخلیه بین 1 تا 10 آمپر می باشد. دمای محفظه تخلیه تا چندین هزار درجۀ سیلسیوس بالا می رود. بهرۀ نوری این لامپ ها در حالت معمول تا 130 و در شرایط خاص تا 150 لومن بر وات ثبت شده است. طول عمر این لامپ ها نسبتاً بالا بوده . با توجه به درجه حرارت داخلی بالای این لامپ ها، درجه حرارت محیط بر عملکرد آن ها بی تأثیر است. ضریب برگردان رنگ این لامپ ها پایین و دارای طیف زرد و کمی طیف آبی بوده و در نتیجه رنگ قرمز زیر این لامپ ها به خوبی قابل رؤیت نمی باشد. کاربرد اصلی این لامپ ها جهت روشنایی خیابان ها بوده و برای این کار مناسب می باشند. لامپ های سدیم پرفشار با توان بین 35 تا 1000 وات در بازار موجود می باشند. طبق استاندارد می بایست از این لامپ با توان بالاتر از 50 وات استفاده گردد.

اما از معایب این لامپ ها علاوه بر پایین بودن ضریب برگردان رنگ، می توان به بالا بودن زمان روشن و خاموش شدن مجدد آن ها اشاره کرد. زیرا در موقع روشن شدن، حدوداً  دقیقه زمان لازم است تا شار نوری لامپ به حالت نرمال برسد.در ضمن نمی توان این لامپ را بلافاصله بعد از خاموش کردن روشن کرد و باید تا کاهش فشار بخار سدیم و سرد شدن لامپ منتظر ماند. بعد از خاموش شدن نیز زمانی بین 10 تا 15 دقیقه لازم است(زمان خنک شدن) تا لامپ دوباره روشن شود.

لامپ بخار سدیم کم فشار

لامپ بخار سدیم کم فشار متشکل از یک لوله داخلی با دو الکترود اصلی بوده که درون آن با گاز بخار سدیم پر شده و داخل آن قوس الکتریکی ایجاد می شود. به همین دلیل و با توجه به وجود قوس، درجه حرارت این لوله بالا بوده (در حدود 270 درجه) و نتیجتاً برای جلوگیری از اتلاف حرارتی، از یک حباب داخلی استفاده می شود.

درون این حباب خلاء می باشد و سطح داخلی آن نیز با یک ماده منعکی کننده اشعه حرارتی مادن قرمز مانند اکسید اینیدیوم پوشانیده می شود. در این لامپ ها به دلیل طول بلند قوس الکتریکی ، طول لوله داخلی نیز بلند بوده و نتیجتاً به منظور اشغال فضای کوچکتر ، آن را به شکل U می سازند. با این عمل هم حجم لامپ کم می شود و هم از تلفات انرژی حرارتی جلوگیری می شود. این لامپ فقط در وضعیت افقی روشن می شود.

در لامپ های سدیم کم فشار حدود 5/99 درصد از تشعشعات مرئی در ناحیه زرد رنگ با طول موج 589 تا 6/589 نانومتر می باشد. در شروع کار (زمان استارت)، نور قرمزی تولید می گردد که ناشی از تخلیه در گاز نئون بوده ولی کم کم به نور زرد ناشی از بخار سدیم تبدیل می شود. این لامپ ها ضریب بهره نوری بالایی داشته به طوری که تا 200 لومن بر وات نیز رسیده است.

علی رغم ضریب بهره نوری بالای این لامپ ها، ضریب برگردان رنگ آن ها  خیلی پایین است ( کمتر از 20). یه همین علت به حالت تک رنگ (رنگ زرد) نیز شناخته می شوند. درجه حرارت محیط مانند سایر لامپ های گازی کم فشار، بر عملکرد این لامپ ها تأثیر می گذارد. این لامپ ها پس از خاموش شدن می توانند فرمان وصل بگیرند. در حالت عادی زمانی تا حدود 20 دقیقه طول می کشد تا لامپ به شارنوری نامی خود برسد.

از دیگر نقاط ضعف لامپ های بخار سدیم کم فشار، طول عمر آن ها بوده (حدودا 16000 ساعت) که در مقایسه با لامپ  های بخار سدیم پرفشار پایین تر می باشد. همچنین این لامپ ها ابعاد بزرگی دارند.

با توجه به دلایل ذکر شده ، استفاده از لامپ بخار سدیم کم فشار فقط در معابری که کاربری اصلی آن ها جابجایی است، امکان پذیر است. زیرا در چنین معابری نیازی به نور با ترکیب رنگ های مختلف نمی باشد. اما در سایر معابر ، از جمله معابری که از مراکز خرید و مراکز فعالیت های اجتماعی و اقتصادی شهری و غیره می گذرند، استفاده از لامپ های بخار سدیم پرفشار که از ترکیب مناسبی از رنگ نور را دارا هستند، مناسب تر است.

لامپ بخار جیوه پرفشار

لامپ های بخار جیوه از نسل های اولیه لامپ های گازی بوده و امروزه خیلی کمتر مورد استفاده هستند. به خاطر وجود جیوه در این لامپ ها، کاربرد آن ها علی رغم قیمت پایین، محدود است. ضریب بهره نوری لامپ های بخار جیوه تا 70 لومن بر وات می باشد.

این لامپ ها که در روشنایی معابر به کار برده می شوند، از خانواده لامپ های پرفشار هستند و ضریب برگردان رنگ در آن ها از 60 نیز بالاتر می رود. لامپ بخار جیوه را نمی توان بلافاصله بعد از خاموش کردن ، روشن نمود. برای روشن کردن دوباره آن ها باید مانند لامپ بخار سدیم پر فشار 10 تا 15 دقیقه صبر کرد. ضریب توان و ضریب نگهداری این لامپ ها پایین است. از این لامپ ها بیشتر برای روشنایی خیابان ها ، میادین ، معادن و کارخانه ها استفاده می شود. در توان الکتریکی برابر ، نور لامپ جیوه ای بیش از سه برابر نور لامپ رشته ای است.پارلمان اروپا به دلیل نضرات زیست محیطی جیوه، استفاده و خرید و فروش این لامپ ها را از سال 2015 در اروپا ممنوع نموده است.

طول عمر این لامپ ها نیز مانند لامپ های بخار سدیم کم فشار بالغ بر 16000 ساعت باشد.

لامپ متال هالید

درون محفظه­ی جرقه­ی این لامپ های پرفشار از گازهای هالوژنه که عمدتاً گزنون (و یا نئون) می باشد، پر شده است. بزرگترین مزیت این لامپ ها ضریب نمود رنگ بسیار بالای آن ها می باشد به طوری که تا سقف 96 نیز برای آن ها ثبت شده است. ضریب بهرۀ نوری این لامپ ها، 75 تا 125 لومن بر وات است(باستثنای تلفات بالاست) است. از مزایای دیگر این لامپ ها ، درجه حرارت رنگ آنهاست که از K3000 تا K7000 قابل تغییر است.

طول عمر لامپ های متال هالید در مقایسه با لامپ های دیگر پایین (حدوداً 12000 ساعت) و قیمت آن ها در مقایسه با سایر لامپ ها بیشتر است. کاربرد اصلی این لامپ ها در فروشگاه ها و محل های خرید می باشد. با راه اندازی الکترونیکی ، در زمانی حدود 40 ثانیه پس از روشن شدن به 90 درصد شار نوری خود می رسند. زمان خنک شدن (کلید زنی مجدد) آن ها مانند لامپ بخار سدیم پرفشار حدود 10 تا 15 دقیقه می باشد.

لامپ فلورسنت (CFL) :

ضریب بهره نوری لامپ های فلورسنت از اکثر لامپ های مورد استفادهه در روشنایی معابر کمتر بوده و حداکثر مقدار آن حدود 70 لومن بر وات می باشد. بستگی شدید شارنوری این لامپ ها به درجه حرارت محیط، یکی از ایرادهای آن ها است. از این رو جهت استفاده از لامپ های فلورسنت در روشنایی معابر باید از نوع آمالگام استفاده شود تا میزان شارنوری خروجی در برابر تغییرات درجه حرارت محیط پایدار گردد.

دو نقطۀ قوت این لامپ ها ضریب نمود رنگ بیش از 80 و نیز امکان دستیابی به لامپ هایی با توان های پایین است. قیمت این لامپ ها نیز مناسب می باشد.

راه اندازی لامپ های فلورسنت تلفات متفاوتی داشته به طوری که تلفات بالاست های القایی تا %30 نیز رسیده و تلفات بالاست های الکترونیکی حدود %10 می باشد. لامپ های فلورسنت نیز به خاطر دارا بودن بخار گاز جیوه برای محیط زیست مضر هستند. %2

High Power LED

High Power LED

High Power LED

High Power LED ها یکی از انواع LED ها می باشند که توانایی تولید انواع دمای رنگ را دارند. و نور به رنگ های سفید ، زرد و RGB را تولید می کنند.

با توجه به این که High Power LED ها اغلب در توان های 1 الی 3 وات تولید و مورد استفاده قرار می گیرند ، در ساخت چراغ LED ، با چینش چندین LED به توان موردنظر دست می یابیم. و به دلیل اینکه هر LED به صورت مجزا روی سطح برد نصب می گردد، نصب تعدادی از این LED ها شارنوری مناسبی ایجاد می شود و به تبع آن ، مقداری حرارت نیز تولید می گردد. که می بایست به نحوی به محیط منتقل گردد تا از آسیب دیدن و سوختن LED ها جلوگیری شود که این امر با به کارگیری یک هیت سینک مناسب و هم چنین استفاده از برد آلومینیومی و خمیر سیلیکون انجام می گردد.

چراغ LED

بهترین شرکت های تولید کننده LED در دنیا عبارتند از : 

  1. Bridgelux
  2. Bridgelux
  3. Nichia
  4. Cree
  5. Citizen
  6. EDISON
  7. Lumi LEDS
  8. Osram

 

جریان های الکتریکی به دو نوع تقسیم می گردند :

1- جریان مستقیم Direct Current (DC)

2- جریان متناوب Alternating Current (AC)

در بسیاری از وسایل الکترونیکی از جمله محصولات روشنایی می بایست جریان متناوب (AC) را به جریان مستقیم (DC) تبدیل کنیم. که فرآیند تبدیل این دو جریان به یکدیگر به واسطه استفاده از تبدیل کننده های مناسب انجام می شود.

درایور LED در محصولات روشنایی تامین کننده ولتاژ و جریان مناسب مورد استفاده در ماژول LED می باشد.

درایورهای LED را می توان از چندنظر فنی مورد بررسی قرار داد :

1.      تبدیل نوع جریان :

§         AC به DC

§     DC  به AC

§         AC  به AC

§   DC  به DC

2.      برند سازنده درایور

3.      قیمت درایور

4.      محدوده ولتاژ ورودی و خروجی و توانایی تولید ولتاژ و جریان مورد نیاز

5.      IP درایورها

درایورهایی که در محصولات روشنایی مورد استفاده قرار می گیرند اغلب از نوع AC به DC هستند. به جز مواردی مثل چراغ هایی که با سیستم خورشیدی (SOLAR) طراحی و ساخته شده اند و با توجه به اینکه انرژی تولیدی سیستم خورشیدی از نوع DC می باشد و در صورتی که بخواهیم این انرژی تولیدی را برای استفاده در چراغ به نوع AC تبدیل کنیم می بایست از تبدیل کننده های DC به َََAC استفاده نمود.

در بیشتر موارد محصولات روشنایی متناسب با سیستم خورشیدی طراحی و تولید گردیده است که نیازی به این درایور در سیستم روشنایی وجود ندارد.

درایورهای تبدیل کننده جریان AC به DC به چند دو کلی تقسیم می گیرند که عبارتند از :

·         ولتاژ ثابت (Constant Voltage) C.C

·         جریان ثابت     (Constant Current) C.C

به جهت بهره بردن از حداکثر راندمان LED ها ، استفاده از درایورهای C.C (جریان ثابت) مناسب تر است.

به این علت که با توجه به افزایش دما در LED در طول زمان افت نوری ایجاد خواه شد ، لیکن با توجه به اعمال جریان ثابت به LED ها ، توسط درایور C.C این افت شارنوری به حداقل مقدار خود خواهد رسید و شاهد حداکثر مقدار شارنوری خواهیم بود.

دایکاست

دایکاست چیست ؟

جریان های الکتریکی به دو نوع تقسیم می گردند :

1- جریان مستقبم Direct Current (DC)

2- جریان متناوب Alternating Current (AC)

در بسیاری از وسایل الکترونیکی از جمله محصولات روشنایی می بایست جریان متناوب (AC) را به جریان مستقیم (DC) تبدیل کنیم. که فرآیند تبدیل این دو جریان به یکدیگر به واسطه استفاده از تبدیل کننده های مناسب انجام می شود.

درایور LED در محصولات روشنایی تامین کننده ولتاژ و جریان مناسب مورد استفاده در ماژول LED می باشد.

درایورهای LED را می توان از چندنظر فنی مورد بررسی قرار داد :

1.      تبدیل نوع جریان :

§         AC بهDC

§         DC  به AC

§         AC  به AC

§         DC  به     DC

2.      برند سازنده درایور

3.      قیمت درایور

4.      محدوده ولتاژ ورودی و خروجی و توانایی تولید ولتاژ و جریان مورد نیاز

5.      IP درایورها

درایورهایی که در محصولات روشنایی مورد استفاده قرار می گیرند اغلب از نوع AC به DC هستند. به جز مواردی مثل چراغ هایی که با سیستم خورشیدی (SOLAR) طراحی و ساخته شده اند و با توجه به اینکه انرژی تولیدی سیستم خورشیدی از نوع DC می باشد و در صورتی که بخواهیم این انرژی تولیدی را برای استفاده در چراغ به نوع AC تبدیل کنیم می بایست از تبدیل کننده های DC به َََAC استفاده نمود.

در بیشتر موارد محصولات روشنایی متناسب با سیستم خورشیدی طراحی و تولید گردیده است که نیازی به این درایور در سیستم روشنایی وجود ندارد.

درایورهای تبدیل کننده جریان AC به DC به چند دو کلی تقسیم می گیرند که عبارتند از :

·         ولتاژ ثابت (Constant Voltage) C.C

·         جریان ثابت     (Constant Current) C.C

به جهت بهره بردن از حداکثر راندمان LED ها ، استفاده از درایورهای C.C (جریان ثابت) مناسب تر است.

به این علت که با توجه به افزایش دما در LED در طول زمان افت نوری ایجاد خواه شد ، لیکن با توجه به اعمال جریان ثابت به LED ها ، توسط درایور C.C این افت شارنوری به حداقل مقدار خود خواهد رسید و شاهد حداکثر مقدار شارنوری خواهیم بود.

دایکاست

دایکاست

دایکاست چیست ؟

جریان های الکتریکی به دو نوع تقسیم می گردند :

1- جریان مستقبم Direct Current (DC)

2- جریان متناوب Alternating Current (AC)

در بسیاری از وسایل الکترونیکی از جمله محصولات روشنایی می بایست جریان متناوب (AC) را به جریان مستقیم (DC) تبدیل کنیم. که فرآیند تبدیل این دو جریان به یکدیگر به واسطه استفاده از تبدیل کننده های مناسب انجام می شود.

درایور LED در محصولات روشنایی تامین کننده ولتاژ و جریان مناسب مورد استفاده در ماژول LED می باشد.

درایورهای LED را می توان از چندنظر فنی مورد بررسی قرار داد :

1.      تبدیل نوع جریان :

§         AC بهDC

§         DC  به AC

§         AC  به AC

§         DC  به     DC

2.      برند سازنده درایور

3.      قیمت درایور

4.      محدوده ولتاژ ورودی و خروجی و توانایی تولید ولتاژ و جریان مورد نیاز

5.      IP درایورها

درایورهایی که در محصولات روشنایی مورد استفاده قرار می گیرند اغلب از نوع AC به DC هستند. به جز مواردی مثل چراغ هایی که با سیستم خورشیدی (SOLAR) طراحی و ساخته شده اند و با توجه به اینکه انرژی تولیدی سیستم خورشیدی از نوع DC می باشد و در صورتی که بخواهیم این انرژی تولیدی را برای استفاده در چراغ به نوع AC تبدیل کنیم می بایست از تبدیل کننده های DC به َََAC استفاده نمود.

در بیشتر موارد محصولات روشنایی متناسب با سیستم خورشیدی طراحی و تولید گردیده است که نیازی به این درایور در سیستم روشنایی وجود ندارد.

درایورهای تبدیل کننده جریان AC به DC به چند دو کلی تقسیم می گیرند که عبارتند از :

·         ولتاژ ثابت (Constant Voltage) C.C

·         جریان ثابت     (Constant Current) C.C

به جهت بهره بردن از حداکثر راندمان LED ها ، استفاده از درایورهای C.C (جریان ثابت) مناسب تر است.

به این علت که با توجه به افزایش دما در LED در طول زمان افت نوری ایجاد خواه شد ، لیکن با توجه به اعمال جریان ثابت به LED ها ، توسط درایور C.C این افت شارنوری به حداقل مقدار خود خواهد رسید و شاهد حداکثر مقدار شارنوری خواهیم بود.

دایکاست

شارنوری

شار نوری :

به میزان نور یا همان انرژی تابشی که از یک منبع نوری خارج می شود، شارنوری می گویند. و واحد اندازه گیری آن لومن می باشد که با Lm نمایش داده می شود.

هرچه میزان شارنوری در یک منبع نوری بیشتر باشد آن منبع پر نورتر است. البته این موضوع را باید در نظر داشت که شارنوری بر اثر استفاده و گذر زمان در هر منبع نوری افت می کند. علت افت شار نوری فرسودگی اجزاء منبع نوری (بعنوان مثال چراغ) می باشد.

حفظ شار نوری :

حفظ شارنوری یکی از دغدغه های مهم برای تولید کنندگان حوزه روشنایی می باشد که سبب برتری آن ها نسبت به یکدیگر می گردد.

با توجه به اینکه شارنوری تجهیزات روشنایی با گذر زمان افت می کند ، برای اندازه گیری میزان حفظ شارنوری، در ابتدا شارنوری اندازه گیری شده و سپس پس از گذشت مدت زمان معینی دوباره این عمل تکرار می گردد و به نسبت این دو مقدار، حفظ شارنوری می گویند.

شدت نور

شدت نور (Luminous Intensity)

هر منبع نوری دارای یک میزان شارنوری است که به هنگام انتشار نور، در هر زاویه خاص مقدار متفاوتی از نور منتشر می شود. به علت این تفاوت میزان انتشار نور در زوایای مختلف کمیتی با عنوان "شدت نور" بیان شده است.

که از میزان شارنوری خارج شده از منبع نوری در واحد زاویه فضایی به دست می آید و آن را با (I) نشان می دهند. و به میزان انتشار نور در یک جهت خاص (زاویه فضایی) شدت نور می گویند. و واحد آن (cd) یا کاندلا یا شمع می باشد.

دلیل استفاده از رفلکتور و لنز که به اجزاء نوری معروفند در چراغ ها همین شدت نور است. با به کار بردن اجزاء نوری در هر نوع منبع نوری می توان نور را در جهت خاصی از فضا منتشر کرد.

هرچه زاویه به کار رفته در یک منبع نوری کوچکتر باشد ، شدت نور خارج شده از آن بیشتر است. به همین علت است که دو منبع نوری یکسان ولی دارای اجزاء نوری (رفلکتور و لنز) متفاوت شدت نورهای متفاوتی دارند.

شدت نور

دمای رنگ

دمای رنگ (CCT) correlated color temperature

دمای رنگ LED

در حالت کلی با توجه به رنگ نورها ، آن ها را به سه دسته "سرد" ، "گرم" و "طبیعی" تقسیم بندی می کنیم.

دمای رنگ سرد (سفید سرد) : هرچه عدد دمای رنگ بیشتر باشد رنگ آن نور به سفید نزدیک تر می باشد و به آن نور "سرد" می گویند. به عنوان مثال 6000 درجه کلوین

رنگ سرد را با C.W (Cool White) نشان می دهند.

دمای رنگ گرم (سفید گرم) : هرچه عدد دمای رنگ کمتر باشد رنگ آن نور به زرد نزدیک تر می باشد و به آن نور "گرم" می گویند. به عنوان مثال 2700 درجه کلوین

رنگ گرم را با C.W (Warm White) نشان می دهند.

دمای رنگ طبیعی یا خنثی (دمای رنگ روز) : در دمای رنگ طبیعی ، عدد دمای رنگ بین عدد دمای رنگ گرم و رنگ آن نور به روز نزدیک تر می باشد. به عنوان مثال 4500 درجه کلوین

رنگ سرد را با N.W (Neutral White) نشان می دهند.

عدد دمای رنگ در منابع روشنایی LED می تواند از 2700 درجه کلوین تا 9000 درجه کلوین متغیر باشد.

بهره نوری

بهره نوری (Luminous Efficacy)

بهره نوری

بهره نوری LED

بهره نوری کمیتی بسیار مهم است که به طور کلی نشان دهنده این موضوع است که با توجه به مصرف انرژی که صورت گرفته چه مقدار نور تولید شده است.

بعبارت دیگر بهره نوری میزان شارنوری خارج شده از هر منبع نوری نسبت به توان مصرفی آن منبع نوری می باشد.

بدیهی است هرچه میزان بهره نوری در یک منبع نوری بیشتر باشد ، آن چراغ دارای راندمان بیشتر و مقرون به صرفه تر خواهد بود.

بهره نوری چراغ های تولیدی گروه صنعتی شایان برق بین 100 تا 120 متغیر می باشد.

آلودگی نوری

آلودگی نوری

این آلودگی که از مصادیق بزرگ اتلاف انرژی الکتریکی بـه شـمار میرود، به طور کلی به نور اضافی یا مزاحمی اطلاق مـیگردد کـه در محدودهای خـارج از فضای مد نظر روشنایی منتشر شده باشد.

متأسفانه با وجود انجام تحقیقات فراوان پیرامون تبعات قابل توجه آلودگی نـوری بـر انسـان و محـیطزیسـت و اقـدامات متعـدد بسـیاری از کشورها در مقابله با آن، ایـن پدیـده در کشـور عزیـز مـا ناشـناخته مانـده و بخـش اعظـم فعالیتهای انجـام شـده درایـن خصـوص تنهـا شـامل برگـزاری سـمینارها، همـایشهـا و نمایشگاه ها میباشد.

میزان گستردگی عوامل ایجاد آلودگی نـوری بسیار زیاد است.  از آنجـاییکـه ایـن پدیده دارای تبعات منفی بسیاری مشتمل بر اثرات زیست محیطی بـر جـانوران و گیاهـان و به طور کلی اکوسیستم حیات وحش، تأثیر بر ستارهشناسی، تلفات انرژی، ایجـاد یـا تشـدید بیماری، مبهم بودن ستارگان در آسمان شب و موارد مشابه است، مطالعه و بررسی در مورد آن - همانند بسیاری از کشورهای توسعه یافته - دارای اهمیت فراوان بـوده و مقابلـه بـا آن میتواند پیامدهای مثبت فراوانی برای کشور به همراه داشته باشد. استفاده از یـک سیسـتم روشـنایی بـا طراحـی مناسـب و اسـتاندارد نـه تنهـا از لحـاظ صرفهجویی در مصرف انرژی مؤثر است، بلکه مزایای بسـیار مهمـی نظیـر امنیـت عمـومی، کاهش امکان جنایت و به طور کلی ایجاد حسی خوب در افراد جامعـه را بـه همـراه خواهـد داشت. بالعکس، پدیده آلودگی نوری میتواند تبعاتی در حوزههای متعدد بهویژه درخصوص ستارهشناسی و حتی بیماریهای روانی انسان داشته باشد. توصیف آلودگی نوری به صورت "یکی از خطرات در حال رشد برای نور طبیعی" نیـز بـر اهمیت فراوان مقابله با این پدیده میافزاید.

شکل زیر مناطق حفاظت شـده کـره زمـین در مقابل آلودگی نوری را نشان میدهد که بیانگر اهمیـت مقابلـه بـا ایـن پدیـده و درک ایـن موضوع توسط کشورهای مختلف است. در راستای مبارزه با آلـودگی نـوری، بـهعنـوان گـام نخست، شناخت اولیه آلودگی نوری و انواع آن و سپس شناخت مصادیق کلی آلودگی نوری و عوامل بوجود آورنده آن اهمیت دارد. بدین ترتیـب در ایـن فصـل نیـز ابتـدا بـه شـناخت آلودگی نوری، سپس انواع آن و در نهایت مصادیق بارز ایجاد آلودگی نوری پرداخته میشود.

 آلودگی نوری

تصویر زیبایی از آسمان شب که آلودگی نوری، ما را از دیدن آن محروم کرده است.

به طور کلی آلودگی نوری به نوری گفته میشود که دارای تلفات بوده، آسیب رسان باشد و یا از دید انسان، مزاحم تلقی گردد. این آلودگی که به عنوان یکی از اثـرات پیشـرفت های فناوری بشر تلقی میشود همانند سایر انواع آلودگیها نظیر؛ آلودگی صـوتی، آلـودگی هـوا، آب و خاک بوده و میتواند خسارات سنگینی را به همراه داشته باشد. عوامـل اصـلی ایجـاد آلودگی نوری شامل منابعی نظیر؛ روشنایی داخلی و خارجی سـاختمانهـا، مراکـز تجـاری، ادارات و کارخانجات، تابلوها و بیلبوردهای تبلیغاتی، روشنایی معابر، نورافکنهای زمینهـای ورزشی و ... میگـردد. بـر روی کـره خـاکی، آلـودگی نـوری شـدید در منـاطق صـنعتی و پرجمعیت ایالات متحده امریکا، اروپا و ژاپن بهوضوح دیده میشود. با ایـن وجـود، در سـایر مناطق نیز مقدار کمی نور میتواند موجب بروز مشکلاتی گردد. بهعنوان مثال، اگـر چراغـی که برای روشنایی معابر مورد استفاده قرار گرفته است مقدار بسیار ناچیز 2/0 تا 2/2 درصـد از شار نوری خود را به سمت آسمان هدایت کند موجب افـزایش نورهـای پراکنـده محـیط به میزان 20 تا 200 درصد میگـردد کـه تـا شـعاع 20 کیلـومتری مرکـز آلـودگی، محـیط

پیرامون را تحت تأثیر قرار میدهد. بـدین ترتیـب چنـانچـه محـدوده مجـاز سیسـتمهـای روشنایی معابر برای ایجاد نورهای پراکنده بین 5 تا 10 درصد باشد، باید تمامی چراغهـا بـا نور پراکنده بیش از این مقدار تعویض شوند. علاوه بر آن، درصـورت وجـود نـور اضـافی یـا دارای جهت نامناسب در سیستمهای روشنایی معابر، انعکاس آن از سطوح معبر و خـارج از معبر که به اشتباه روشن شدهاند نیز بسته به ویژگیهای سطح منعکس کننده نور، میتوانـد مقادیر فوق را به میزان 60 تا 110 درصد دیگر افزایش دهـد. ایـن امـر بـه تنهـایی بیـانگر

اهمیت طراحی و اجرای صـحیح سیسـتم روشـنایی در معـابر و لـزوم تـدوین و اسـتفاده از دستورالعملهای اجرایی برای آموزش گام به گام نحوه طراحی صحیح این سیستم هـا توسـط مهندسان روشنایی است.

آلودگی نورینمونه نورپردازی نامناسب نمای ساختمان

برای دانلود کامل کتاب آلودگی نوری کلیک کنید.

سیستم خورشیدی

سیستم های خورشیدی 

سیستم خورشیدی چیست؟
در ابتدا بهتر است در مورد میزان مصرف انرژی برق در کشور به صورت سالیانه اطلاعاتی را بدانیم. در دنیا سالیانه 21776088770300 کیلووات ساعت انرژی برق مورد استفاده قرار می گیرد که از این مقدار ایران سالیانه حدود 218000000000 کیلووات ساعت را به خود اختصاص داده است که در رتبه 18 از دنیا از نظر مصرف انرژی برق قرار می گیرد.
به طور کلی دو نوع انرژی وجود دارد :
1- انرژی های تجدیدپذیر    2- انرژی های تجدیدناپذیر
انرژی های تجدیدپذیر : 
یا انرژی های برگشت پذیر ، به انرژی هایی گفته می شود که توسط طبیعت دوباره جایگزین می شود و این انرژی ها هیچگاه تمام نمی شوند. مثل : 
1. انرژی آبی (برق آبی) 
2. انرژی بادی 
3. انرژی خورشیدی 
4. انرژی زمین گرمایی 
5. انرژی زیست توده 
6. انرژی امواج 
7. جزر و مد و انرژی جریان اقیانوسی (انرژی دریایی) 
8. انرژی هیدروژن
انرژی تجدید ناپذیر : به انرژی هایی گفته می شود که منابع محدودی در طبیعت دارند  و توسط طبیعت یا جایگزین نمی گردد و یا سالیان بسیار زیادی طول می کشد تا جایگزین گردد. مثل : سوخت های فسیلی 
با توجه به اینکه برای تولید انرژی برق می بایست از انرژی های تجدید پذیر یا تجدید ناپذیر استفاده گردد و به عبارتی برای تولید برق به منبع انرژی نیاز داریم، بدین منظور و با تعاریفی که گفته شد در این تبدیل انرژی بهتر است از انرژی های تجدید پذیر استفاده گردد تا منابع انرژی تجدیدناپذیر کاهش پیدا نکند.
سیستم های خورشیدی یکی از روش های تبدیل انرژی می باشند که جهت تولید انرژی برق مورد ستفاده قرار می گیرد و همانطور که از اسم آن پیداست منبع انرژی اولیه در این مدل ، انرژی خورشیدی می باشد.
این تبدیل انرژی به دو نوع انجام می گیرد :
1- سیستم های متصل به شبکه سراسری برق (Gride connected)    2- سیستم های مستقل از شبکه (Stand Alone)
سیستم های متصل به شبکه سراسری برق (Gride connected)
این سیستم ها ، برق تولیدی را به شبکه سراسری برق تحویل می دهند و از آنجا توسط مراکز توزیع برق برق  به منازل ، اماکن تجاری و ... توزیع می گردد.
سیستم های مستقل از شبکه (Stand Alone)
سیستم هایی هستند که برق تولیدی را برای مصارف همان محل مورد استفاده قرار می دهند.
یکی از مواردی که می توان از سیستم خورشیدی در آن استفاده نمود ، روشنایی می باشد .
جالب است بدانید طبق آمار ارائه شده توسط وزارت نیرو در نشریه آمار تفضیلی صنعت برق ایران در سال 1397 حدود                      مگا وات ساعت انرژی برق جهت روشنایی خیابان ها مصرف شده است.این انرژی معادل با تولید یکسال نیروگاه اتمی بوشهر است!!!!
سیستم روشنایی خورشیدی (Solar Lighting System)
در سیستم روشنایی خورشیدی از یک پنل خورشیدی به منظور تبدیل انرژی تابشی به انرژی الکتریکی (DC) استفاده می کنند. حال برای روشن کردن چراغ می بایست این انرژی توسط باتری به چراغ منتقل گردد. (انرژی گرفته شده از پنل موجب شارژ و دشارژ شدن باتری می گردد)
در این سیستم وظیفه مدیریت باتری(در روز باید باتری شارژ گردد و در هنگام شب چراغ توسط باتری روشن گردد) برعهده قطعه ای به نام شارژ کنترلر می باشد. که این مدیریت کردن از شارژ یا دشارژ کردن بیش از حد باتری جلوگیری می کند و موجب حفاظت از باتری می گردد.
سیستم های خورشیدی چگونه انرژی تابشی خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند؟
صفحات فتوولتائیک از نظر تکنولوژی ساخت به سه دسته تقسیم بندی می شوند:
1- صفحات فتوولتائیک پلی کریستال Photovoltaic Polycrystalline Panels))
2- صفحات فتوولتائیک مونو کریستال Photovoltaic Mono Crystalline Panels))
3-صفحات فتوولتائیک نواری (Thin Film)

درجه حفاظت یا IP

زمان لازم برای خواندن این مطلب فوق العاده : فقط 4 دقیقه

 ip چیست؟

درجه حفاظت  یا IP

 اگر شما هم جزو افرادی هستید که در موقع خرید محصولاتی به مشخصات فنی محصول دقت کردید و با واژه IP مواجه شده و یا از کسی این واژه را شنیده اید ولی در این مورد اطلاعات کاملی را ندارید می توانید با خواندن مطالب زیر اطلاعات کامل و جامعی در این مورد به دست بیاورید و به اهمیت این مشخصه در کیفیت محصول موردنظر پی ببرید و در نتیجه خرید آگاهانه تر و موفق تری را داشته باشید.

درجه حفاظت یا IP  چیست؟

استاندارد بین المللی IP   که مخفف Ingress Protection به معنی درجه حفاظت می باشد. از آن جایی که نفوذ اجسام سخت خارجی و هم چنین نفوذ مایعات به داخل اجسام الکترونیکی می تواند خسارات متعددی را به آن وسیله وارد کند که اغلب جبران ناپذیر می باشد. از این رو می بایست با روش هایی، وسایل الکترونیکی را در برابر نفوذ هرگونه جسم سخت خارجی و یا معایات محافظت نمود، تا خسارت ناشی از صدمات به حداقل برسد.

در گذشته استاندارهای مقاومت در برابر آب و گرد و غبار  بیشتر برای وسایل و گجت‌ هایی به کار می‌ رفت که مخصوص مسافران حرفه‌ ای کوه و جنگل و شرایط آب و هوایی سخت طراحی می‌ شده اند اما اکنون بیشتر در موارد این استانداردها می‌ شنویم زیراکه اکثر اسمارت فون های امروزی ضد آب و گرد و غبار می باشند.

میزان نفوذ پذیری وسایل و تجهیزات الکتریکی یکی از عوامل مهم در تعیین کیفیت آن ها می باشد. از این رو استاندارد IEC60529 درجه حفاظت را با کدهای استانداردی با دو حرف IP در کنار دو رقم نشان می دهد.(این ارقام بین 0 تا 6 برای عدد سمت چپ و 0 تا 8 برای عدد سمت راست  می باشد) که رقم اول حفاظت در برابر جسم سخت خارجی و حفاظت افراد را نشان می دهد و رقم دوم حفاظت در برابر نفوذ مایعات را مشخص می کند. و این دو رقم هر چه بیشتر باشند، نشان دهنده میزان حفاظت بیشتری است.

بعد از IP دو عدد قرار می گیرد که تصویر زیر نشان دهنده مفهوم اعداد بعد از IP می باشد. بعنوان مثال IP65 که در چراغ های گروه صنعتی شایان برق شاهد آن هستیم، محصول نسبت به گرد و غبار و ریز گرد ها به طور کامل و نسبت به پاشش آب با فشار هم از کلیه جهات به طور کامل مقاوم است.

ip یا درجه حفاظت

در تصویر زیر واژه IK هم مانند IP یکی دیگر از مشخصه های کیفی محصول می باشد که در مطالب آتی به آن می پردازیم.

ip و ik

مقایسه شاخصه‌ های اختصاصی کلاس‌های مختلف IP:

 

رقم اول کدIP

درجه حفاظت

توضیحات

0

 بدون حفاظت

بدون هیچ گونه حفاظت خاص

1

 حفاظت شده در برابر ورود اجسام جامد با قطر بزرگ تر از 50 میلی متر

 حفاظت در مقابل دسترسی غیر مجاز سطوح بزرگ بدن

2

 حفاظت شده در برابر ورود اجسام جامد با قطر بزرگ تر از 12 میلی متر

 حفاظت در مقابل انگشت یا اجسام با قطر متوسط

3

 حفاظت شده در برابر ورود اجسام جامد با قطر بزرگ تر از 2.5 میلی متر

حفاظت در مقابل ابزار و اجسام با قطر کم

4

 حفاظت شده در برابر ورود اجسام جامد با قطر بزرگ تر از 1 میلی متر

حفاظت در مقابل سیم یا نوار

5

 حفاظت شده در برابر ورود گرد و غبار

 از ورود کامل گرد و غبار جلوگیری نمی شود اما به راحتی وارد بدنه نمی شوند

6

 حفاظت شده در برابر ورود ریز گرد

 هیچ گرد و غباری به بدنه وارد نمی شود

 

 

رقم دوم کد IP

درجه حفاظت

توضیحات

0

بدون حفاظت

بدون هیچ گونه حفاظت خاص

1

 عایق در برابر چکه های عمودی آب

 مدت آزمایش: 10 دقیقه
از نفوذ قطراتی که به صورت عمودی بر روی بدنه می ریزند، جلوگیری می کند

2

 عایق در برابر چکه های آب با حداکثر زاویه 15 درجه

 مدت آزمایش: 10 دقیقه
در صورتی که قطرات آب با زاویه 15 درجه نسبت به خط عمود از هر جهت بر روی بدنه ریخته شود تاثیر مضری بر دستگاه ندارد

3

 عایق در برابر پاشیده شدن آب با حداکثر زاویه 60 درجه

 مدت آزمایش: 5 دقیقه
 
در صورتی که آب با زاویه 15 درجه نسبت به خط عمود از هر جهت بر روی بدنه پاشیده شود تاثیر مضری بر دستگاه ندارد

4

 عایق در برابر بارش آب از هر جهت و هر زاویه

  مدت‌ زمان: 5 دقیقه
اگر از هر جهتی روی بدنه آب پاشیده شود نباید تاثیر مضری بر دستگاه داشته باشد

5

 عایق در برابر پاشیده شدن آب با فشار از هر جهت

 مدت آزمایش: دست کم 3 دقیقه
در صورتی که آب با فشار از هر جهت بر بدنه ریخته شود نباید تاثیر مضری بر دستگاه داشته باشد

6

 عایق در برابر پاشیده شدن آب با فشار زیاد از هر جهت

 مدت آزمایش: دست کم 3 دقیقه
در صورتی که آب با فشار خیلی زیاد از هر جهت بر بدنه دیخته شود نباید تاثیر مضری بر دستگاه داشته باشد

7

 عایق در برابر قوطه ور شدن موقت دستگاه در آب

 زمان آزمایش: 30 دقیقه
دستگاه می تواند بدون تاثیر مضر برای مدت محدودی در آب غوطه ور باشد

8

 عایق در برابر استفاده دائمی در آب

 مدت آزمایش: غوطه‌وری مداوم در آب
 
از دستگاه می توان به صورت دائمی در زیر آب استفاده کرد بدون اینکه هیچ تاثیر مخربی بر عملکرد آن داشته باشد

ضدانفجار


ضدانفجار

ضدانفجار چیست؟

مقدمه 

مهندسان برق ، کنترل، فرآیند و نیز کارشناسان HSE مسئولیت عمده ای در رابطه با ایمن سازی محیط تاسیسات صنعتی بر عهده دارند.
تأسیسات برقی، ابزار دقیق، مکانیک و فرآیندی مورد استفاده در محیط های مستعد خطر باید به گونه ای طراحی، تولید و نصب گردند که حفاظت های لازم برای کار در این محیط ها حفاظت اشخاص و دستگاه ها در برابر صدمات ناشی از انفجارها را در خود داشته باشند و جرقه ناشی از کارکرد معمولی و یا جرقه حاصل از بروز عیب در آنها، در سطحی از انرژی باشد که نتواند باعث انفجار و یا شعله ور شدن غبارها، گازها و یا مایعات قابل اشتعالی که ممکن است به طور ناگهانی و اتفاقی در فضاهای عملیاتی رها شوند گردد.
بررسی دقیق و منطقی چنین وسایل مناسبی ، نیاز به احاطه کامل به مسایل مربوط به محیط های مستعدخطر و درک دقیق خواص وخصوصیات فنی غبارها ، مایعات، گازها و بخارهای قابل اشتعال در فضاهای مستعدخطر، و بالاخره شناخت کامل استانداردهای دستگاه های ضدانفجار دارد. 
تاریخچه
چگونگی وقوع یک انفجار
همان گونه که می دانیم برای به وجود آمدن اشتعال یا انفجار لازم است چند اتفاق به طور همزمان رخ دهد :
الف – یک گاز قابل اشتعال وجود داشته باشد و یا به وجود آید.
ب – برای تولید یک ترکیب قابل اشتعال یا قابل احتراق، گاز مزبور به نسبت لازم با هوا یا اکسیژن آمیخته شود به نحوی که در واقع یک محدوده ترکیب مناسب به وجود آید.
پ – این مخلوط بر اثر ایجاد جرقه با انرژی مناسب ، آتش بگیرد.
1. قوس های الکتریکی
2. جرقه های الکتریکی.
3. شعله ها.
4. سطوح داغ.
5. الکتریسیته ساکن.
6. ضربات مکانیکی.
7. اصطکاک مکانیکی.
8. جرقه بر اثر تراکم.
9. تشعشعات الکترومغناطیسی.
10. تشعشعات یونیزاسیون.
11. انرژی صوتی.
چنانچه در یک محل مستعد انفجار یا اشتعال، امکان حذف یکی از سه عنصر جرقه، هوا و ماده قابل انفجار نباشد از وسایل دیگر نظیر اضافه نمودن گازهای بی اثر مانند نیتروژن و یا اضافه نمودن دی اکسید کربن ، بخار آب و ... به تناسب نیاز و کارایی در محیط مزبور، برای تبدیل آن محیط به محیط غیرخطرناک استفاده می شود.
باید توجه داشت که در زمان وقوع انفجار، درجه حرارت محیط تا 2000 درجه سانتی گراد افزایش می یابد و فشار (1-1000 bar) ایجاد می شود (1bar=14.7 psi).

LED EX

فصل مشترک محدوده ترکیب مناسب هوا با گاز قابل اشتعال با زیر این محدوده (که مقدار گاز به اندازه کافی برای ترکیب با هوا وجود ندارد) حد پائین انفجار یا حد پائین شعله وری و فصل مشترک این محدوده با بالاتر از آن (که مقدار هوا به اندازه کافی برای ترکیب برای ماده قابل انفجار وجود ندارد) حد بالای انفجار و یا حد بالای شعله وری نامیده می شود.
در زیر این محدوده، مقدار گاز در قیاس با هوا ، به اندازه کافی نیست که ترکیب این دو، قابلیت انفجار پیدا کند و بالای این محدوده، مقدار هوا در قیاس با حجم ماده آتشگیر، به اندازه نیست که ترکیب آن دو، قابلیت انفجار داشته باشد. البته در دوحالت اخیر نیز چنانچه نسبت به هریک به میزان مناسب برسد می تواند ترکیب را به "مستعد انفجار" تبدیل نماید.
به عنوان یک مثال عملی برای حد انفجار پائین، در زمانی که گاز قابل انفجار در داخل آشپرخانه جمع شود برای پیشگیری از انفجار، اولاً کلید برق را برای ایجاد روشنایی به هیچ وجه دست نمی زنیم که از ایجاد انفجار جلوگیری شود (زیرا قطع و وصل کلیدهای برق معمولی، باعث ایجاد جرقه با انرژی کافی در داخل کلید می شود) ثانیاً به آرامی پنجره ها را باز می کنیم که آمیزه قابل انفجار یا اشتعال را رقیق نمائیم و آنرا به زیر حد انفجار یا اشتعال برسانیم.
مثال دیگر این که مثلاً در یک خودروی پیکان، چنانچه بنزین به حد کافی به محفظه احتراق نرسد که آمیزه مناسب انفجار را به وجود آورد (حتی اگر شمع درست کار کند) اتومبیل مزبور روشن نمی شود.
و به عنوان یک مثال عملی برای آتش گیری آمیزه قابل انفجار یا اشتعال در حد بالای انفجار که ناشی از غلیظ بودن آن آمیزه و نبود هوای کافی برای ایجاد ترکیب مناسب قابل انفجار یا اشتعال است، استفاده از پمپ بنزین برقی در داخل باک بنزین خودروهای جدید به صورت معمول می باشد که در حالت عادی کارکرد باعث انفجار نمیشود زیرا در داخل باک، بخار اشباع شده بنزین داریم.
البته باید توجه داشت که لوله ای که باک را توسط آن از بنزین پر می کنیم به علت تماس با هوا بسیار خطرناک و حاوی آمیزه قابل انفجار و اشتعال می باشد به همین دلیل نباید در هنگام باز کردن درب باک بنزین و یا پرکردن باک از بنزین از موبایل شخصی استفاده نمود زیرا با اقدام به این عمل تا کنون چندین انفجار رخ داده است.
مثال دیگر در همان اتومبیل پیکان، در صورتی که بنزین بیش از حد موردنیاز به محفظه احتراق وارد شده باشد ، با وجود سلامت شمع ها و جرقه کافی، به علت آنکه آمیزه مناسب هوا و بنزین برای انفجار وجود ندارد و لذا بالای حد انفجار قرارداریم ، اتومبیل مزبور به هیچ وجه روشن نمی شود که در اینگونه موارد ، مکانیک های این اتومبیل ، درب بالای کاربراتور را باز می کنند که بخشی از بخار بنزین داخل آن به بیرون opening داشته باشد که متعاقباً به آسانی روشن می شود.

LED EX

شاید اولین محیط مستعدخطری که کشف گردیده مربوط به معادن اولیه زغال سنگ بوده است. در معادن زغال سنگ، با دو خطر مواجه هستیم :
وجود گاز متان و وجود غبارهای زغال سنگ
گاز متان امکان انفجار و به آتش کشیده شدن سراسر معدن را فراهم می کند. به دنبال این انفجار ، انفجارهای ثانویه بسیار شدیدتری بر اثر آتش گیری ذرات زغال سنگ موجود در معدن که به صورت ابری در تمام فضای داخل آن پراکنده شده اند و یا به صورت لایه های غبار زغال سنگ بر کف معدن گسترده شده اند به وجود می آید که به سرعت و مستقیماً تمام معدن را در بر می گیرد.
توضیح علمی حوادث یاد شده به شرح زیر است :
گاز متان در خلل و فرج زغال سنگ جذب می شود. موقعی که از معدن زغال سنگ بهره برداری می شود، این گاز با روندی طولانی، آزاد می گردد. برای رهایی کامل زغال سنگ از متان نفوذی به داخل آن ، زغال سنگ باید به مدت 1000 ساعت در محلی که به خوبی تهویه می شود نگهداری گردد.
زمانی که ساعت کار روزانه معدنچیان به پایان می رسید و معدن را تا روز بعد به حال خود رها می کردند، در فاصله توقف برداشت از معدن، گازهای متان داخل زغال سنگ معدن، به تدریج آزاد می شدند و چون از هوا سبکتر بودند ، آرام آرام، در سقف معدن ، لایه قابل اشتعال و انفجاری را به وجود می آوردند.
صاحبان معادن متوجه شده بودند که اگر قبل از ورود معدنچیان برای شروع کار روزانه ، شخصی با یک پتوی کاملا خیس ، سراسر بدن و صورت خود را بپوشاند و مشعل مشتعلی که بلندی آن تا نزدیک سقف معدن می رسد به دست بگیرید و به حالت خزیده در کف معدن، تمام طول آن را طی کند (و بدین وسیله باعث اشتعال لایه متان در سقف معدن بشود و آن را بسوزاند که تمام شود) دیگر خطری معدنچیان را تهدید نمی کند.
فردی که چنین کار خطرناکی را انجام می داد به "آتش کار" معروف شد. اما به زودی همگی دریافتند که تعداد بسیار کمی از افراد ، حاضر به انجام چنین کاری هستند. لذا پیشنهاد شد چنانچه محکومین به زندان ، "آتش کار" شوند، دوره محکومیت زندان آنها کوتاهتر شود. به همین دلیل محکومانی که آتش کار می شدند ، به "نادم" معروف شدند.
سرانجام کار به جایی رسید که هیچکس ، حتی زندانیان، حاضر به این کار نشدند.بنابراین معدنچیان مجبور شدند که از اسبان باربر در داخل معادن استفاده نمایند. برای نصب مشعل روی این حیوانات ، پایه مخصوصی ساخته شد و مورد استفاده قرار گرفت. اسب کاملاً خیس می شد. مشعل روی آن نصب گشته و به تاخت و چهار نعل به داخل معدن رانده می شد.بعد از اشتعال گاز متان سقف تونل به وسیله مشعل های روی اسب، حیوان بیچاره با چشمانی از حدقه درآمده (از ترس) و موهای کز خورده ، به تاخت و چهار نعل به بیرون از معدن فرار می کرد. این روند تا قبل از وضع قوانینی به نفع حیوانات ادامه داشت.
در بسیاری از موارد، انفجارهای ثانویه بسیار خطرناک تر و مهیب تر از انفجارهای اولیه می باشد. اگر کف معادن خوب تمیز نشده باشد و غبارهای زغال سنگ در کف آنها ته نشین شده باشند و یا به مقدار کافی با پودر سنک مخلوط نشده باشند که درجه آتشگیری آنها را پایین بیاورند، انفجارهای ثانویه در معادن زغال سنگ باعث می شود که پس از آتشگیری اولیه گاز متان، غبارهای زغال سنگ موجود در کف معادن، به صورت طوفانی از غبارهای آتش زا، باعث آتش سوزی ثانویه شوند که به سرعت تمام معدن را در بر می گیرد.
با ظهور تهویه مکانیکی و رقیق کردن گاز متان موجود با هوای تازه، به نحوی که آن را زیر "حدانفجار" بیاورد، تحول جدیدی در این روند به وقوع پیوست که هنوز هم مورد استفاده می باشد.
استفاده از الکتریسیته در معاد زغال سنگ انگلستان در اواخر قرن نوزدهم، به دلیل وجود گازها و غبارهای قابل اشتعال و انفجار، خطر جدیدی را در آن معادن به وجود آورد ؛ در حالی که قبلاً به علت استفاده از نیروی بخار و هوای فشرده چنین خطری احساس نمی شد. لذا این امر باعث جلب توجه و هشدار بازرسان فنی و معدنچیان شد، به طوری که دولت انگلستان در سال 1909 تصمیم گرفت کمیته ای را مأمور بررسی خطر استفاده از نیروی برق در معادن نماید که این امر در سال 1911 منجر به وضع قوانین استاندارد حفاظتی استفاده از برق در معادن، در آن کشور گردید. این قوانین فقط به قسمت های برقی با ولتاژ معمولی تک فاز و سه فاز توجه نموده بود و وضع قوانین استاندارد در مورد زنگ های اخبار، که به وفور در معادن مورد استفاده واقع می شدند و به دلیل ولتاژ پایین و مصرف کم، بی خطر تشخیص داده شده بودند، فراموش شده بود. به همین دلیل متأسفانه در سال های 1912 و 1913 انفجارهای مهیبی در یکی از معادن زغال سنگ ایالت ویلز به وقوع پیوست که منجر به کشته شدن حدود 300 نفر در انفجار اول و 439نفر در انفجار دوم از معدنچیان گردید. تحقیقات نشان دادند که عامل حادثه ، جرقه ناشی از عملکرد زنگ اخبار بدون حفاظ بوده است.

چراغ ضد انفجار

 

سیستم های زنگ اخبار موجود در معادن بررسی شدند. دو نوع مدار برای عملکرد این زنگ اخبارها استفاده شده بود. در یک نوع از باتری و در نوع دوم از ترانسفورماتور با ولتاژ پایین، به عنوان منبع قدرت، استفاده می شد. بررسیها نشان دادند که همین مدارهای با ولتاژ پایین می توانند جرقه هایی را با انرژی کافی تولید نمایند به نحوی که قادر باشند مخلوطی از هوا و گاز متان را منفجر نمایند. دلیل این موضوع، وجود ولتاژ یا جریان خیلی زیاد نبود بلکه در واقع ظرفیت القایی مدار باعث خطر می شد.
زمانی که یک مدار القایی گسسته می شود میدان مغناطیسی موجود در سیم پیچ فرو می ریزد و لذا ولتاژ معکوسی تولید می کند که می تواند بسیار بزرگتر از ولتاژ مدار باشد و باعث جرقه با انرژی کافی شود. این پدیده را "اثر انباره ای سیم پیچ های القایی" می نامند.
تحقیقات در مورد روش های جلوگیری از پدیدۀ ولتاژ معکوس از سال 1913 در انگلستان شروع شد و بالاخره در سال 1966 قوانین وضع شده در مورد آن به استانداردهای بقیه کشورهای اروپا راه یافت. این قوانین در سال 1968 به استانداردهای آمریکا نیز رسوخ نمود.
این تحقیقات باعث شد که با طراحی زنگ اخبارهایی که انرژی جرقه آن ها در موقع قطع و وصل مدار بسیار کم بود و بنابراین قادر به انفجار یا اشتعال آمیزۀ قابل انفجار متان با هوا نبود یک نوع دستگاه ضدانفجار به نام ایمن ذاتی ساخته شود.
به همین صورت اپراتورهای معادن دریافتند که چنانچه موتورهای برقی مورد استفاده در معادن را به نحوی نسبت بهمحیط بیرون خود، کاملاً محصور و آب بندی کنند که جرقۀ داخل آنها به بیرون سرایت نکند، این موتورها در محیط های مستعد خطر داخل معادن قادر به کار ایمن هستند و باعث انفجار و اشتعال نمی شوند.
اینجا بود که محفظه های ضد شعله با مادۀ اولیۀ محفظۀ چدنی و با اتصالات کاملاً آب بندی شده پا به عرصۀ حیات گذاشتند.
محیطهای مستعد خطر فقط به معادن زیرزمینی ختم نمی شوند، بلکه کلیه فضاهای عملیاتی بالاتر از سطح زمین که در آن ها گازها و بخارهای قابل اشتعال یا انفجار (نظیر بنزین، هیدروژن، متان، بوتان، استیلن و ...) و یا  غبارها ، فیبرها  و ذرات معلق در هوا به صورت لایه و یا توده ابر (نظیر ذرات منیزیم، روی، آلومینیوم، زغال، چوب، قهوه و ...) وجود دارند را نیز در برمی گیرد.
وجود جرقه با انرژی کافی و یا رسیدن به درجه خود اشتعالی این مواد باعث می شود که آتش بگیرندو یا تولید انفجار نمایند. به عنوان نمونۀ به درجه خود اشتعالی رسیدن مواد، می توان به آتش گرفتن خود بخودی مزارع گندمدر ماه گرم تابستان اشاره نمود که بر اثر وزش بادهای گرم بر روی مزارع گندم و همزمان اصطکاک دانه های گندم به یکدیگر به تدریج درجه حرارت دانه های گندم افزایش پیدا می کند و به ناگهان مزرعه آتش می گیرد.
در بسیاری از روستاهای ایران که چنین حادثه ای اتفاق می افتد روستائیان بر این باور هستند که همسایگان و یا افراد دیگری که با آنها در تضاد هستند مزارع آنان را آتش می زنند که تا کنون باعث درگیری های بسیاری شده است زیرا دلیل علمی آن را نمی دانند.
در موارد دیگری نیز موارد آتش سوزی خود به خودی جنگل ها هم بر اثر موضوع فوق الذکر مشاهده شده است.
یک نمونه دیگر از رسیدن به درجه خود اشتعالی را می توانیم در بازی های کودکانه خود جستجو کنیم که در مقابل آفتاب ، ذره بین را بالای کاغذ می گرفتیم و نور انرژی خورشید در یک نقطه از کاغذ متمرکز و باعث آتش سوزی کاغذ در همان محل می شد بدون آنکه از کبریت استفاده کرده باشیم.
 

تماس با ما

کارخانه
اراک، شهرک صنعتی شماره 3 (خیرآباد) ، خیابان مبتکران ،گروه صنعتی شایان برق
تلفن: 9-33553248-086 
همراه :09123142970 
 فاکس : 33554118-086

دفتر تهران

تهران، ابتدای خیابان شهید مطهری، کوچه منصور، پلاک5،

ساختمان شایان، طبقه اول

تلفن : 8-88709264-021

E-Mail : info@shayanbargh.com

نقشه

logo-samandehi