طرح توجیهی تولید لامپ كم مصرف

محصولات موردنظر طرح توجیهی حاضر لامپ های كم مصرف CFLs می باشد. با كد آيسيک 3210 (32101100) ، و كد تعرفه 85393120 كه در سال 1979 وارد بازارهای جهان شد يکی از محصولاتی است كه به دليل كاهش مصرف انرژی و مشكلات زيست محيطی موجود در جهان امروز اهميت فراوانی يافته است.

اگرچه مزايای فراوان اقتصادی و زيست محيطی برای این محصول عنوان شده اما رشد بازار آن به دلايل مختلف، از جمله وجود ماده سمی جيوه در توليد آن سريع نبوده و هنوز نتوانسته موقعيت مناسب مزيت های خود را به دست آورد.

تاریخچه و معرفی لامپ كم مصرف

در سال 1879 اديسون پس از مدتها فعاليت با فيلامنت های مختلف ، با استفاده از كربن توانست اولين لامپ های معمولی با طول عمر مناسب را تهيه كند. در سال 1881 لويس لاتيمر لامپ هايی با فيلامنت كربنی كامل تر و حباب های بلوری اختراع نمود.

در سال 1889 اديسون اولين لامپ تجاری معمولی را برای استفاده عموم اختراع و در واقع عصر الكتريسيته آغاز شد و نهايتاً در سال 1910 ويليام داويد كوليج با استفاده از تنگستن (فلزی از جنس كروم) به عنوان فيلامنت ،لامپ های بادوامتر معمولی را به وجود آورد.

تلاش های فراوان بعدی عمدتاً برای تهيه لامپ هايی با گرمای كمتر و مصرف انرژی پايين تر صورت گرفت و لامپ های هالوژن و فلوئورسنت به وجود آمد و سرانجام لامپ های كم مصرف يا لامپ های فلوئورسنت فشرده (كامپكت) در دهه 1970 ساخته شد.

انرژی مصرفی در لامپ كم مصرف حدود 20 درصد لامپ های رشته ای است .لامپ CFLs در مقابل تغييرات ولتاژ برق ورودی حساس نيست و افزايش ولتاژ بر عكس لامپ های رشته ای در طول عمر لامپ CFLs اثر چندانی ندارد.با اينكه ميزان نور دهی لامپ CFLs و لامپ رشته ای تقريباً برابر است اما افت نوردهی این لامپ در اواخر عمر به مراتب كمتر از لامپ رشته ای است.

این لامپها در اثر كار گرم نمی شود در مقابل سرما و تغييرات درجه حرارت مقاوم بوده و در اثر ريزش باران نمی شكند. اين لامپ ها نيازی به اتصالات متعدد نداشته و حجم لامپ مهتابی را ندارد.از نظر مقايسه طول عمر ، عمر متوسط لامپ های رشته ای حدود 900 ساعت ، لامپ های مهتابی حدود 4000 ساعت و لامپ های كم مصرف 8000 ساعت است لامپ های CFL جديد بين 10000 تا 16000 ساعت عمر دارند.

هر چه تعداد دفعات خاموش و روشن شدن این لامپها كاهش يابد ، طول عمر آنها افزايش می يابد. بطوريكه حتی طول عمر بيش از 8000 ساعت با توجه به اين مساله عنوان شده است. از انواع لامپ كم مصرف ، لامپ های HID است كه مزايای بيشتری نسبت به فلورسنت دارند.

معرفی لامپ كم مصرف

همچون كنترل نوری بهتر ، خروجی بيشتر ، حساسيت كمتر برای استارت زدن و ايجاد حرارت كمتر با اين وجود ، زمان بيشتری طول می كشد تا آنها براي روشن شدن، گرم و آماده شوند و زمان طولانی تری نيز برای روشن شدن مجدد بعد از خاموش شدن لازم دارند. معايب ديگر آنها انديس ارائه رنگ كمتر و سوسوزدن در فركانس 120 هرتز نيز می باشند.

لامپ های فلورسنت كم مصرف برای عمل كرد در محدوده حرارتی خاصی طراحی شده اند. حرارت در زير اين محدوده سبب توليد خروجی كمتری می شود. اغلب اين لامپ ها برای استفاده در داخل ساختمان می باشند، اما هيچ مدلی برای استفاده محيط بيرون وجود ندارد. محدوده حرارتی لامپ های فلورسنت بر روی بسته بندی آنها حک شده است. این لامپها برای نصب خارجی بايد در تجهيزات برقی بسته قرار گيرد.

لامپ های فلورسنت همچنين شامل يک مقدار ميكروسكوپی جيوه هستند لذا برای جلوگيری از تماس با جيوه در موقع خرد شدن لامپ بايد از يک محافظ استفاده شود. استفاده از لامپهای فلورسنت در خانه بر كيفيت توان به طور محسوس اثر نمی گذارد، اما استفاده از آنها در تعداد زياد می تواند اثر گذار باشد.

به همين علت سازندگان به دنبال توليداتی با مجموع تحريف هارمونيكی (THD) پايين تر (زير 30 %) و ضريب قدرت بيشتر از 0.9 هستند. كارخانه های لامپ های فلورسنت اغلب اظهار می كنند كه محصولات آنها دارای ضريب قدرت بالای 0/9 است.

موارد مصرف و كاربرد (CFL)

امروزه روشنايی در جهان سهم مهمی از مصرف برق را به مصرف خانگی برق 35 درصد از كل مصرف الكتريسيته در كشور را تشكيل می دهد و در اين بين روشنايی بخش عمده ای از مصرف برق بخش خانگی را شامل می شود در كشورهای پيشرفته 25 درصد از مصرف برق خانگی مربوط به روشنايی است.

در ايران اطلاعات صحيحی وجود ندارد اما برآوردها نشان می دهد كه نزديک به 30 درصد از مصرف خانگی مربوط به روشنايی است. با توجه به اهميت روشنايی در مصرف انرژی استفاده از این لامپها توسعه زيادی پيدا كرده است و سه هدف اصلی را دنبال می كند:

• كاهش صورتحساب مصرف كنندگان
• كاهش ميزان سرمايه گذاری جهت تامين تاسيسات توليد و توزيع برق
• كاهش آلودگی زيست محيطی مزايای استفاده از كم مصرف را می توان در موارد زير مشاهده نمود
• ميزان نور دهی هر لامپ كم مصرف 18 وات برابر نور حاصل از يك لامپ رشته ای معمولی 100 وات می باشد.
• امكان انتخاب رنگ نور( آفتابی ، مهتابی ، رنگی ) براساس كاربرد و نياز مصرف كنندگان
• كاهش هزينه های تعويض لامپ به واسطه عمر طولانی لامپ CFLs
• كاهش مصرف برق دستگاه های سرمايشی خودكار به دليل عدم توليد گرمای مزاحم
• ايجاد نور كاملاً يكنواخت و بدون لرزش و در نتيجه خستگی كمتر چشم

استفاده از لامپ های كم مصرف در مكان های زير توصيه نمی شود:

• محيط هايی با حرارت بالای 48 درجه و كم تر از 10 – درجه
• قابهای كاملاً بسته و بدون جريان هوا
• مكانهايی با رطوبت زياد مانند گلفروشی ، گلخانه …
• محل هايی با دفعات روشن و خاموش شدن زياد نظير مدارهای چشمک زن و دستشويی و …
• ميزان نور این لامپ از شرايط نصب و دمای محيط متاثر است از اين رو حداكثر نور داخل اتاقی با دمای حدود 25 درجه زمانی حاصل می شود كه لامپ به صورت آويز نصب گردد.

اهميت استراتژيک محصول (CFL) در جهان

لامپ های كم مصرف به دو دليل عمده در جهان اهميت استراتژيک دارند.

1. كاهش مصرف انرژی و مزايای اقتصادی
2. كاهش اثرات زيست محيطی مصرف انرژی

كالاهای جايگزين (CFL)

مهمترين كالای جايگزين برای این لامپها لامپ های معمولی ، هالوژن و مهتابی می باشند. لامپ های مهتابی خود از گروه لامپ های CFLs هستند اما طول عمر آنان كم تر و گرمازايی آنان بيشتر است. لامپ های هالوژن يكی ديگر از انواع لامپ های تابشی هستند كه با افزايش ناچيزی در طول عمر لامپ ، قابل مقايسه با لامپ های تابشی استاندارد می باشد.

عليرغم رنگ نور مناسب لامپ های هالوژن ؛ بخاطر گرمای توليدی زياد آن استفاده كنندگان به مصرف انواع مدل های جديد لامپ های فلورسنت كم مصرف تشويق شده اند. لامپ های هالوژن بازارهای بسيار كمتری دارند و رقيب عمده محسوب نمی شوند اما لامپ های معمولی رقبای پر قدرتی به حساب می آيند.

اجزاء تشكيل دهنده محصول (CFL)

اجزاء تشكيل دهنده محصول CFL بسيار متنوع هستند زيرا انواع مختلف آن از طريق تكنولوژی های گوناگون تهيه شده اند. اینگونه لامپها غالبا به صورت لوله ای صاف يا پيچ خورده به بازار عرضه می شوند.

اما بطور كلی اجزاء تركيبی يک لامپ كم مصرف از لامپ و سرپيچ تشكيل شده كه به صورت يک پارچه يا مجزا و در انواع شكل ها و رنگ های مختلف توليد می شوند. عملكرد آنها به قرار زير است:

لامپ

در تمام لامپ های فلوئورسنت به بخار جيوه كم فشار درون لامپ انرژی داده می شود كه در نتيجه آن اشعه ماوراء بنفش توليد می گردد اين اشعه توسط فسفری كه سطح داخلی حباب لامپ با آن پوشيده شده جذب شده و اشعه به نور برگردانده می شود.

سرپيچ

سرپيچ ها ولتاژ اصلی برای روشن شدن و روشن ماندن لامپ را توليد می كنند اين قطعات انرژی اندكی برای فعاليت خود لازم دارند. سرپيچ ها در 2 نوع مغناطيسی و الكتريكی موجود می باشند. سرپيچ های مغناطيسی از يک هسته فلزی و فنر مسی تشكيل شده اند اين سرپيچ ها وزن زيادی داشته (120 تا 453 گرم) و برای لامپ های كم قدرت تر بكار برده می شوند.

سرپيچ های الكتريكی از يک برد مدور و اجزاء الكتريكی تشكيل شده اند. اين سرپيچ ها كارآيی بيشتری دارند اما ممكن است سبب ايجاد جريانات تداخلی الكترومگنتيک شوند. وزن سرپيچ های الكتريكی كمتر و تنوع آنها هم بيشتر است.

تكنولوژی لامپ های كم مصرف

اینگونه لامپها برخلاف ظاهر ساده از تكنولوژی پيچيده ای برخوردار هستند. طبق تعريف يونيدو، منظور از تكنولوژی ، كاربرد علوم در صنايع با استفاده از رويه ها و مطالعات منظم وجهت دار است. پيچيدگی تكنولوژی امری نسبی است.

پيشرفت های تكنولوژيكی همراه با پيچيده ترشدن آن بوده است، بگونه ای كه تكنولوژی های نوين بشدت تخصص گرا هستند و مجموعه ای از رشته های تخصصی را در بر می گيرند.

تكنولوژی مورد استفاده از اين طرح به شدت تخصصی اما قابل جذب می باشد. در بعضی از مقالات علمی از آن به عنوان تكنولوژی بالا (Hi-Technology) نام برده شده است كه اين از نقاط قوت آن می باشد.

تكنولوژی مورد استفاده در لامپهای CFL در حال تغيير بوده و در جهت كاهش اثرات گازهای سمی و جيوه در تركيب لامپ می باشد زيرا بازيابی اين لامپها در طبيعت مشكلاتی را توليدمی كند. تكنولوژی مورد استفاده در طرح بايستی براساس استاندارد و بر طبق آخرين روش های مرسوم در دنيا باشد. نقاط ضعف عمده ای در تكنولوژی طرح مشاهده نمی شود.

مواد اوليه مورد نياز و محل تامين آن

مواد اوليه طرح شامل مواد زير می باشد:

1. شيشه
2. فلز
3. سيليكون (مورد لزوم در IC ها ، ترانزيستورها و غيره)
4. جيوه و بخار جيوه
5. فسفر
6. فايبر گلاس و رزين
7. آلومينيوم
8. فريت و سراميک
9. سيم های مسی
10. عايق های پلاستيكی
11. جوش های فلزی
12. آلياژ برنج يا نيكل

ماده اوليه مصرفی قسمت حباب شامل سيليس و غيره از داخل تامين ميشوند. قطعات مورد نياز قسمت لامپ سازی با توجه به اينكه سازندگان اين قطعات محدود و منحصر می باشند. عمدتاً از خارج وارد می شوند كه به ازای هر لامپ حدود 20 سنت نيز ارز بری دارد.

با توجه به سياست ها در جهت تشويق مردم جهان به استفاده از لامپ كم مصرف، شركت های سازنده سعی در كاهش قيمت لامپ و استفاده از مواد اوليه ارزان تر دارند و در اين زمينه تحقيقات فراوانی در دست اقدام است كه به نظر می رسد تحولات آتی در جهت كاهش قيمت توليد و مواد اوليه مورد نياز لامپ CFL باشد.