دورات هندسية

 

 

الأستاذ الدكتور/ عبد الله محمد الشعلان - lighting system

النتائج 1 إلى 7 من 7
  1. [1]
    mohamed elamir
    mohamed elamir غير متواجد حالياً

    عضو فعال

    تاريخ التسجيل: Apr 2007
    المشاركات: 140
    Thumbs Up
    Received: 2
    Given: 0

    الأستاذ الدكتور/ عبد الله محمد الشعلان - lighting system

    lighting system
    الأستاذ الدكتور/ عبد الله محمد الشعلان
    قسم الهندسة الكهربائية – جامعة الملك سعود
    الرياض – المملكة العربية السعودية


    الضوء الاصطناعي

    يعتبر الضوء الاصطناعي شكلا من أشكال الطاقة الكهربائية الإشعاعية وله خاصية الإنتقال في الفضاء بدون استخدام موصلات ناقلة وذلك عبر الحركة الموجيّة وبث طاقة الجسيمات (الفوتونات)، وتتحدد وحدات الإشعاع بـ "اللومن “Lumen وهي كمية الطاقة الضوئية المشعة في جميع الإتجاهات في حين تُعرّف القدرة الكهربائية للمنبع الضوئي والمنتجة لهذه الطاقة الضوئية بالـ "وات .”watt ويمكن استعراض المصابيح الضوئية الأكثر شيوعا والمستخدمة في الإضاءة كما يلي:

    1) المصابيح المتوهجة:حينما نسخن قطعة من السلك فإنها تحمر وتصبح متوهجة تدريجيا ثم تنصهر حينما تصل درجة حرارتها إلى درجة عالية جدا ولكنها غير كافية لانبعاث ضوء وهاج من ذلك السلك، لذا لا بد من إيجاد مادة ذات خصائص خاصة تتحمل درجات الحرارة العالية جدا وفي نفس الوقت ينبعث منها ضوء مشع، وهذه المادة هي التي تستخدم كفتائل في المصابيح الكهربائية وتسمى مادة الـ " تنجستن". ولكن هذه المادة أضحت غير ذات مردود إقتصادي كاف حيث تمثل نسبة كمية الضوء المشع إلى الطاقة الكهربائية المستخدمة نسبة منخفضة نظرا للطاقة المهدرة منها على شكل حرارة، كذلك عمرها التشغيلي يعتبر قصيرا (في حدود 1000 ساعة). لذا فقد أضحى استخدام هذه النماذج من المصابيح قليلا في إضاءة الشوارع والتي تتطلب إضاءة مستمرة لفترة طويلة.

    2) مصابيح البخار ذات الضغط المنخفض:
    أ(مصباح بخار الصوديوم:
    تعمل هذه المصابيح عند ضغط بخار منخفض جدا ودرجة حرارة للسطح الداخلي قدرها 270 درجة مئوية، حيث تؤدي شرارة التفريغ في بخار الصوديوم المطلي بها من الداخل إلى حدوث إشعاع متوهج. وتتألف هذه المصابيح من زجاج قاس خاص لأنبوب التفريغ ذي قطب عند كلا النهايتين يحتوي على صوديوم معدني مع غاز خامل لتسهيل عملية انطلاق شرارة التفريغ. ويعتبر هذا النوع من مصابيح الإضاءة خطرا لارتفاع درجة حرارته، لذا يجب أن يكون مصفحا وبعيدا عن الأجسام التي يمكن أن تتأثر بالحرارة كالستائر والألواح الخشبية وغيرها.
    ب(أنابيب الفلوريسنت:
    تعمل هذه المصابيح عند ضغط بخار منخفض جدا ودرجة حرارة للسطح الداخلي 37 درجة مئوية، ويتم تغذيتها بجهد عال بواسطة محول، وتؤدي شرارة التفريغ في الغاز إلى رفع نسبة انبعاث الأشعة فوق البنفسجية وما بعدها، لذلك فإن القسم المرئي لهذا الإنبعاث هو اللون الأزرق، لذا فلأجل الحصول على الضوء الأبيض فلا بد من طلي السطح الداخلي للأنبوب بمسحوق (بودرة) متأجج بحيث يعطي الضوء الأبيض حينما يثار بفعل الأشعة فوق البنفسجية، ومن الممكن الحصول على ألوان مختلفة تستخدم في أغراض اللافتات والدعايات الإعلامية المضيئة. ومن هذه الأنابيب ما يسمى خطأ بأنابيب النيون حيث لا تحتوي على النيون الذي يعطي -بدون الفلوريسنت- تفريغا بنور أحمر فأنبوب النيون قد انحسر عمليا ليحل محله أنبوب بخار الزئبق مع طلائه بمساحيق الفلوريسنت. وعند استخدام الجهد العالي فيتوجب اتخاذ تدابير إحتياطية في تركيب تلك الأنابيب بغية تفادي نشوب الحرائق والحوادث المميتة، فلا يجوز مثلا إصلاح هذه الأنابيب وهي تحت ذلك الجهد، لذا فبمجرد فتح غطاء المحولات يفصل التيار، كما يجب تأريض كافة الهياكل المعدنية لتلك المحولات (أي توصيلها بالأرض)، كما يجب أن لا تكون توصيلات تلك المحولات وأقطابها في متناول اليد (أي يمكن لمسها بسهولة).
    ج(مصابيح الهالوجين:.
    انتشر في الآونة الأخيرة استخدام هذا النوع من المصابيح الذي يعمل بغاز الهالوجين نظرا لارتفاع كفاءته (20 -27 لومن/وات وطول عمره الإفتراضي حوالي 2000 ساعة)، وهذا النوع يعطي ضوءا ناصع البياض وذلك لأن تصميمه يسمح بالإرتفاع الشديد لحرارة الفتيل الداخلي ولهذا السبب أيضا فإن استخدام مصابيح الهالوجين بطريقة غير آمنة قد يؤدي إلى اشتعال المواد المحيطة بالمصباح وبالتالي إلى حرائق وأضرار جسيمة. وجدير بالذكر أن مصابيح الهالوجين كغيرها من المصابيح والأجهزة الكهربائية الأخرى قد تم تصميمها وتصنيعها لتكون آمنة ولتخدم أغراض الإضاءة والتصميمات الجمالية الأخرى بشكل مرضٍ ولكن على المستهلك أن يستخدمها بطريقة سليمة وأن يتأكد من صلاحيتها وملاءمتها لظروف التشغيل.

    ===================================
    التطبيقات المختلفة للإضاءة الاصطناعية
    تشكل الإضاءة الاصطناعية (المستمدة من المصابيح الكهربائية) والإضاءة الطبيعية (المستمدة من ضوء الشمس) عنصرين هامين في حياتنا حيث إنها كما عرّفها أحد العلماء بأنها: "تنسيق علمي رائع لأشكال مجمعة تحت الضوء". ويمكن بفضل الإضاءة الإصطناعية تنظيم أشكال الأبنية الفخمة في الليل، فهي تشاهد من خلال التضاد بين شدة الإشعاع (النصوع) والألوان. وبالإضاءة الإصطناعية يملك الإنسان رؤية أفضل من تلك التي تعطيه إياها الإضاءة الطبيعية، ذلك أن الأشعة المباشرة للشمس تفرض اتجاها معينا والقبة السماوية تعطي إضاءة منتشرة بدون ظل أما النافذة فتشكل إضاءة موجهة. ولقد ظهر مبدأ حديث للإضاءة الداخلية أطلق عليه إسم "الرفاهية البصرية" يعتمد على الإضاءة الإصطناعية في إيجاد جو لا يدع مجالا لتعب العين وذلك بتدارك كل لمعان مبهر أو تضاد قاس في الحقل البصري. وفيما يلي سنستعرض بعض التطبيقات المختلفة للإضاءة الاصطناعية لبعض الأماكن التي يمكن إضاءتها بشكل مدروس ومخطط له نختار منها ما يلي:

    1) إضاءة المساكن:
    لإضاءة المساكن ذوق خاص شخصي بيد أن ثمة عددا من القواعد والقيود الواجب مراعاتها وتطبيقها، فمشكلات البيئة المقبولة والرفاهية البصرية لهما أهمية بالغة تحتم علينا أن نختار من بين العديد من البدائل تلك التي تؤمن الحل لهذه المشكلات، فبالنسبة لمجالس الإستقبال وغرف الطعام فيمكن إحداث مجموعة من النقاط ذات شدة إشعاع لها قيمة كافية بحيث توحي بالبهجة وتكون ذات إضاءة عامة هادئة. وبالنسبة لغرفة النوم فيمكن أن تكون إضاءتها بأنابيب فلوريسنت مخفية، أما بالنسبة للإضاءة بجانب السرير ولإتاحة القراءة المريحة ودون مضايقة الغير فتوجد أجهزة كاشفة صغيرة إما جدارية أو متنقلة تركز الإضاءة في موقع القراءة فقط دون إزعاج الآخرين.
    2) إضاءة المكاتب:
    يوصى باستخدام مستويات إضاءة كبيرة تصل لغاية 600 لومن لأجل الأعمال الدقيقة، ويجب تجنب المصابيح المتنقلة، وتكون أجهزة الإضاءة مخفية في السقوف المستعارة، ويستخدم لذلك أجهزة نموذجية مغلقة بألواح من مادة بلاستيكية لها خصائص مركزة.

    3) إضاءة الغرف المدرسية:
    يوصى باستخدام إضاءة تتقدم باستمرار في الصفوف والمدرجات، فيوصى بـ 150 لومن لمكان الطلاب و 200 لومن لمكان الأستاذ و 300 لومن للسبورة، أما في الصفوف الخاصة بالطلاب ذوي النظر الضعيف فيتم تأمين مستويات إضاءة أعلى من ذلك.

    4) إضاءة غرف المستشفيات:
    يجب هنا أن يراعى الجو المطلوب لحالة المرضى، أي يجب أن يكون الجو العام هادئا ومريحا بدون وجود أية نقاط ذات شدة إشعاع مرتفعة، وتكون الإضاءة خلف الأسرة وغير مباشرة، ويجب تجنب بقع النور ذات الإشعاع شديد السطوع على الجدار عندما تكون الأسرة متقابلة مع بعضها. كذلك يجب أن يتاح للمريض القراءة في سريره عن طريق إضاءة محصورة لا تحدث ظلالا محمولة لجسم المريض على سطح القراءة، وفضلا عن ذلك يجب أن يتمكن الطبيب من القيام بالفحوصات وأن تقوم الممرضة بمهماتها تحت مستويات إضاءة قوية نوعا ما. أما الإضاءة لغرف العمليات فهي تمثل مشكلة معقدة جدا ولكن هناك عدة تصاميم مختلفة تحقق جميعها الشروط التالية:
    أ) إضاءة مرتفعة (لغاية 10000 لومن) في موقع منطقة العملية.
    ب) إزالة الظلال التي يحدثها جسم الطبيب الجراح ويده.
    ج) درجة حرارة منخفضة بالرغم من شدة الإضاءة.
    د) سهولة المناورة لحركة الإضاءة دون إسقاط أشعة على المريض.

    5) إضاءة المساجد:
    تعتبر إضاءة المساجد عنصرا أساسيا لتوفير الجو الهادئ والمريح في أماكن العبادة، فمن الضروري إبراز المنطقة التي يقوم فيها الإمام بالشعائر الدينية، كما وأن باقي الأجزاء يجب أن تتلقى إضاءة كافية ويستخدم لذلك مصابيح مخفية بواسطة حجب في السقف أما في الجوانب فتستخدم ثريات معلقة.

    6) إضاءة المسارح وقاعات المحاضرات العامة:
    تختلف أهمية تجهيز المسرح باختلاف المشاهد المرتقبة على خشبته، وتكون قاعات المحاضرات والمؤتمرات في تنظيمها أبسط من تنظيم القاعات المستخدمة فقط للمشاهد المسرحية. وفي الإتجاهات الحديثة للإضاءة يكرس جزء كبير من سقف القاعة لتركيب العديد من الأجهزة الكاشفة. وتحتوي إضاءات خشبة المسرح على مجموعة مفاتيح وأزرار تتيح (بواسطة منظمات خاصة) كافة عمليات التغيير لمختلف الأجهزة الكاشفة والملونة. أما في قاعات المحاضرات فيجب مراعاة أهمية القاعة نفسها وطريقة تصميمها، وأن يكون هناك مجموعة من المفاتيح تمكننا من تغيير الإضاءات في القاعة وتتيح إمكانية الإبقاء على مستوى إضاءة كاف لتدوين الملاحظات.

    7) إضاءة الملاعب الرياضية والمسابح:
    تشكل إضاءة الملاعب الرياضية مشكلات خاصة جدا، والحلول التي يجب مراعاتها ترتبط بعاملين هما: طبيعة الألعاب وهل هي (أي الألعاب) للتمرين أم مباريات أمام الجمهور. ونميز هنا بين الألعاب الرياضية الداخلية والألعاب الرياضية التي تجرى في الملاعب المكشوفة، كما توجد ملاعب تغطي جميع أنواع الألعاب الرياضية. وتوصي مؤسسات الإضاءة المختلفة بملاحظة مستويات شدة الاستضاءة وعدم وجود ضوء مبهر في اتجاهات أنظار اللاعبين، كذلك وضعية الأبراج والأعمدة الحاملة لأجهزة الإضاءة. إن وضعية المنابع الضوئية هام جدا لأن العديد من أنواع الرياضة يستلزم رؤية الكرة وهي في الفضاء ويكون النظر متجها نحو الأعلى كما في حالة كرة المضرب وكرة الطائرة..إلخ. ويستعمل في الملاعب الخارجية كشافات الإضاءة الغامرة تكون مثبتة فوق أبراج في زوايا الملعب، وهذه الإضاءة تخص ساحة الملعب فقط أما منصات المتفرجين فلها إضاءتها الخاصة بها. أما صالات الرياضة الداخلية فتكون مضاءة غالبا بواسطة إضاءة جانبية تشتمل على أنابيب فلورسنت شريطة انتشار الفيض الضوئي على سطوح ناشرة عريضة بقدر كاف لتفادي الإبهار.
    أما المسابح فيتم إضاءة قعر الحوض بواسطة أجهزة كاشفة مركبة ضمن صندوق محكم الإغلاق، كما توجد أجهزة كاشفة غاطسة شديدة الإحكام، ويجب اتخاذ تدابير شديدة لتفادي أخطار تسرب التيار الكهربائي خلال الماء (حيث إن الماء موصل جيد للكهرباء) ومن ثم حدوث الصعقة الكهربائية.

    8) إضاءة المتاحف وصالات العرض:
    يمكن ملاحظة الأمور التالية في إضاءة المتاحف:
    أ) يكون جهازالإضاءة مرنا للغايةبحيث يتيح لنا تقديم اللوحات على طاولات متحركة.
    ب(تفادي حدوث صور بسبب السطوح المصقولة اللامعة.
    ج) ضرورة وجود ظلال بالنسبة لأعمال النحت والأشكال المجسمة إذ يتعلق التنظيم الضوئي بطبيعة الأشياء المعروضة التي غالبا ما تكون مختلفة ومتباينة.
    د(يتم وضع المنابع الضوئية وسير الأشعة الضوئية المنعكسة بحيث لا تمر بعين الناظر.
    وبصورة عامة يجب في المتاحف تجنب الإضاءة العامة بواسطة النوافذ التي قد تسبب إحداث صور في اللوحات. أما مشكلة التنظيم الضوئي لصالات العرض والواجهات الزجاجية فقد استدعى ذلك القيام بالعديد من الدراسات أخذ فيها الكثير من الإعتبارات ومنها: الضرر الناجم من الحرارة والإضاءة الشديدة الكثافة وانعدام التهوية ودخول الغبار..إلخ. ولقد تم تنفيذ واجهات زجاجية لبعض المتاحف، وهي محكمة ضد الغبار وتفتح الواجهة كهربائيا لأجل أعمال الصيانة، وتستعمل أجهزة كاشفة صغيرة مجهزة بمصابيح ذات جهد منخفض لإبراز بعض المعروضات.

    9) إضاءة الشوارع:
    تعتبر إضاءة الشوارع من أهم العوامل في تقليل حوادث الطرق، لذلك تولي الدول أهمية كبرى في تصميم إضاءة حديثة للطرق فيها. لذا أضحت إضاءة الشوارع بحاجة إلى دراسات جدية من حيث أنواعها وتوزيعها ومنظرها الجمالي.
    وتتميز الإضاءة الجيدة للشوارع بالإستمرارية والتوحيد لإضاءة سطح الطريق بحيث تسمح بالتعرف السريع على الأشياء وبتقويم فوري لمسافاتها وحركاتها إذا ما وجدت في الطريق. ويختلف تصميم إضاءة الشوارع بطول الأعمدة الحاملة للمصابيح ولون الضوء الصادر من المصابيح والمسافة بين تلك الأعمدة حيث أن ذلك يوجد ما يعرف بالمناطق المعتمة والذي قد يسبب تعبا ذهنيا وفسيولوجيا لدى السائق والذي يتراكم مع سرعته عبر مناطق معتمة وفاتحة متناوبة. كذلك فإن اختيار لون ضوء المصباح له أهميته، فالنور الأبيض مثلا ينتشر بسهولة أكبر على قطرات الماء وذرات الغبار العائمة في الهواء مما يؤثر على الرؤية، كذلك هو أكثر الألوان اختراقا وأقل انتشارا، لذا يشكل على شبكة العين -للغرض المرئي- شكلا حديا ويقتل معه الألوان الأخرى. وما الضوء الأبيض الذهبي لمصباح الصوديوم ذي الضغط العالي إلا عبارة عن تواءم جيد بين الحاجة للرؤية الحادة والرؤية الحقيقية؛ لذا فهو يسمح بقيادة مريحة وأمينة لمستخدمي الطريق. وهذه المصابيح أكثر ملاءمة للشوارع ذات الإزدحام الخفيف كالشوراع الجانبية والطرق الريفية، وحيث تطلب الرؤية الحقيقية كمركز المدينة والمراكز التجارية والحدائق العامة. وبما أن المهم في إضاءة الشوارع هو السائق في سيارته وليس الإنسان الجالس في شرفته، لذلك فإن زاوية (أو مستوى) الرؤية هي هامة جدا في إضاءة الشوارع، وهذا ما يفسر أهمية مفهوم شدة الإضاءة (النصوع) في فن الإضاءة الحديثة للشوارع، إذ يتطلب أن يظهر الطريق واضحا ومنارا يتم رؤيته وتمييزه من مستوى السائق، وهذا يحدث في الظروف العادية ولكن ماذا يمكن أن يحدث بعد هطول المطر.. ولماذا يبدو الشارع معتما بعد هطول المطر.. ولماذا هذا التغير؟. بعد هطول المطر يعكس السطح )والذي يشبه الزجاج( الضوء عوضا عن نشره، بينما يقوم الطريق الجاف (غير اللماع) بإعادة عكس الفيض الضوئي الساقط في جميع الإتجاهات وبالتالي يمكن لأي جزء من الطريق أن يرى من قبل السائق، وتصبح بالتالي احتمالية استقبال شعاع منعكس في عين السائق عالية جدا إذ أن كل قطعة من سطح الطريق تتصرف كمنبع صغير للضوء لبعض النصوع. إذن تتطلب الإضاءة الجيدة تقسيما مناسبا وموحدا تقريبا للنصوعات المختلفة التي تظهر على سطح الطريق.

    10) مصابيح الإضاءة التجميلية:
    يستخدم هذا النوع من المصابيح (أو الفوانيس) ليس لأغراض الإضاءة فحسب ولكن لإضفاء نوع من الجمال والأبهة والجاذبية في المناطق والأماكن التي يتم استخدامها فيها. فهذه المصابيح تستخدم في إضاءة الحدائق والمنتزهات وممرات وأسوار الفلل والقصور ومداخل المناطق السكنية والأثرية. وتختلف أشكالها وألوانها وتصميماتها وشدة استضاءتها حسب الغرض التي يتم تركيبها لأجله، كما أنه يتم دهانها بدهانات ذات ألوان متمايزة وتزود بنواشر زجاجية لنشر الضوء وعكسه في اتجاهات مختلفة.
    الاحتياطات وتدابير الأمان والسلامة الواجب اتخاذها عند تركيب أو استخدام المصابيح الكهربائية:
    هناك بعض الاحتياطات وتدابير الأمان والسلامة الواجب اتخاذها عند تركيب أو استخدام المصابيح الكهربائية منها على سبيل المثال لا الحصر ما يلي:

    1) عدم استخدام المصباح تحت جهد كهربائي أعلى من الجهد المقنن له )تشغيل 127 فولت مصباح تحت 220 فولت مثلا( لأن هذا يؤدي إلى ارتفاع التيار المار في الفتيلة وبالتالي إلى تلف المصباح.

    2) عدم وضع أي مواد سهلة الإشتعال كالملابس والكتب بالقرب من المصباح.

    3) التأكد من توصيل الدائرة الكهربائية للمصباح بالطريقة الصحيحة وباستعمال المواد المنصوص عليها في المواصفات لعمل العوازل وأطراف التوصيل للمصباح.

    4) إستعمال مصهرات (فيوز) ذات مواصفات ومقاييس صحيحة وعدم استخدام مصهرات ذات سعة أكبر من المنصوص عليها لأن ذلك يسمح بمرور تيارات كهربائية عالية نسبيا بدون فصل الدائرة الكهربائية للمنزل مما يؤدي إلى سخونة الأسلاك وتهتك عازليتها وتسرب تياراتها وبالتالي حدوث الصعقات والحرائق.

    5) تركيب أنظمة الإنذار من الحريق والتي تعمل عند ارتفاع درجة الحرارة عن حد معين أو عند استشعارها بوجود دخان في الوسط المحيط بها، وجدير بالذكر أن كثيرا من الدول المتقدمة تقوم بإلزام مواطنيها بتركيب هذه الأنظمة لحماية الأشخاص والممتلكات.

  2. [2]
    المهندس خالد
    المهندس خالد غير متواجد حالياً
    تم إيقافه لمخالفة القوانين


    تاريخ التسجيل: Dec 2004
    المشاركات: 23
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    مشكور على هذا النقل المميز

    والشكر موصول للدكتور عبد الله الشعلان

    0 Not allowed!



  3. [3]
    med-dz
    med-dz غير متواجد حالياً
    عضو فعال


    تاريخ التسجيل: Jul 2007
    المشاركات: 125
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 0
    مشكور على الموضوع المفيد ...
    ولو كان من الأحسن عرض بعض الصور التوضيحية ...
    لك الشكر الجزيل و تقبل تحياتي ،

    0 Not allowed!


    "Its the Same Old-story ... Well They Just didn't REALIZE"

  4. [4]
    mohamed2009
    mohamed2009 غير متواجد حالياً
    عضو متميز جداً
    الصورة الرمزية mohamed2009


    تاريخ التسجيل: May 2009
    المشاركات: 1,547
    Thumbs Up
    Received: 12
    Given: 0
    السلام عليكم بارك الله في حسناتك وزادك في العلم بسطه

    0 Not allowed!



  5. [5]
    ayman hegazy
    ayman hegazy غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Dec 2009
    المشاركات: 11
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    thank you very much

    0 Not allowed!



  6. [6]
    هاوي تخطيط
    هاوي تخطيط غير متواجد حالياً
    عضو فعال جداً


    تاريخ التسجيل: Mar 2004
    المشاركات: 230
    Thumbs Up
    Received: 1
    Given: 0
    جزيت خيرا
    مجهود رائع

    0 Not allowed!



  7. [7]
    هبه هاشم
    هبه هاشم غير متواجد حالياً
    جديد


    تاريخ التسجيل: Apr 2010
    المشاركات: 4
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    مشكور وماقصرت

    0 Not allowed!



  
الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

عرض سحابة الكلمة الدلالية

RSS RSS 2.0 XML MAP HTML