منتدى الهندسة

منتدى هندسة انتاج
 
دخولالبوابةاليوميةس .و .جبحـثالأعضاءالتسجيلالمجموعاتالرئيسية

شاطر | 
 

 الاستخدام الامثل للأجهزة الكهربائية

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
Admin
Admin


المساهمات : 22
تاريخ التسجيل : 21/10/2007

مُساهمةموضوع: الاستخدام الامثل للأجهزة الكهربائية   الأحد أكتوبر 28, 2007 9:44 pm

الاستخدام الامثل للأجهزة الكهربائية


إذا كان موضوع هذه الندوة هو الترشيد في استخدام الطاقة الكهربائية فانه من الضروري معرفة الاجهزة التي تعمل على الطاقة الكهربائية والتي بها تستهلك الطاقة لتحويلها إلى أنواع شتى من الاستخدامات . وقد عرف الانسان الآلات الكهربائية منذ عرف الكهرباء وتطورت هذه الجهزة تطوراً في القرن العشرين حتى أصبح الاعتماد عليها كثيراً وقد يكون من شبه المستحيل أن نستطيع الاستغناء عن الاجهزة الكهربائية . هذا وقد انتشرت الاجهزة الكهربائية في المملكة انتشاراً كبيراً وذلك نظراً لارتفاع مستوى المعيشة ونظام الاقتصاد المفتوح المتبع والذي يتيح دخول جميع أنواع الاجهزة الكهربائية الضروري منها والثانوي .

ونظراً لازدياد الطلب على الطاقة من هذه الاجهزة الكهربائية فاننا سوف نتطرق إلى كيفية ترشيد الاستهلاك عن طريق استخدام الاجهزة الكهربائية من خلال النقاط التالية :



‌أ. ‌المجالات التي تعمل بها الاجهزة الكهربائية .

‌ب. ‌أنواع الاجهزة الكهربائية الشائع استخدامها في المملكة العربية السعودية من قبل المستهلك .

‌ج. ‌طرق ترشيد أكثر الاجهزة الكهربائية استخداماً .



المجالات التي تعمل بها الأجهزة الكهربائية :



لقد عرف الإنسان الكهرباء منذ عشرات السنين وقد كانت الحاجة إلى الانارة أول الطريق في اكتشاف الاجهزة الكهربائية ، وبالفعل فقد تم اختراع المصباح الكهربائي وتوالت بعدة الاختراعات ولاتزال الامر الذي أصبح من ضروريات الحياة استخدام هذه الاجهزة وذلك لتوفير حياة أكثر رفاهية للإنسان . وبجانب استخدام المصابيح الكهربائية في الانارة يتم استخدام اجهزة أخرى تساعد على تلطيف درجة الحرارة داخل المباني وسميت مكيفات وأجهزة أخرى تبعث الحرارة إلى داخل المباني لتحافظ على دفء المباني في فصل الشتاء وأطلق عليها الدفايات كما تم تطويع الكهرباء في استخدامها لتسخين الماء والمجالات التي استخدمت فيها الاجهزة الكهربائية كثيرة جداً ومنها على سبيل المثال طبخ الطعام بواسطة أفران الكهرباء وغسيل الملابس وتجفيفها عن طريق الغسالات والنشافات ومجال حفظ الأغذية ومجالات أخرى عديدة



أنواع الأجهزة الكهربائية الشائع استخدامها في المملكة من قبل المستهلك :



نظراً للأختراعات العظيمة التي تمت في مجال الالكترونيات والكهرباء فقد انتشرت جميع هذه اللت في أسواق المملكة وأصبح استخدامها في متناول يد الجميع ، وحيث ارتفاع مستوى المعيشة فقد قام بعض المواطنين بامتلاك الكثير من هذه الاجهزة منها الضروري ومنها الكمالي ، والرخص تسعيرة الكهرباء في المملكة فإنه تم ملاحظة قيام البعض بالاسراف في استخدام هذه الاجهزة مما أثر سلبياً على زيادة معدلات الطلب على الطاقة الكهربائية والتي أدت إلى اضطرار الشركات الموحدة لصرف مبالغ باهظة لتأمين هذا المطلب . ومن أكثر الاجهزة الكهربائية اقتناء هي مصابيح الانارة ، وتاتي بعدها في المرتبة الثانية أجهزة التكييف التي تحتل المرتبة الأولى من حيث كمية استهلاك الطاقة الكهربائية نظراً لارتفاع حمل المكيفات وطول مدة استخدامها في الحياة اليومية حيث تتطلب أجواء المملكة عموماً والمنطقة الوسطى خاصة والمعروفة بارتفاع درجة حرارتها معظم شهور السنة إلى زيادة وحدات تكييف الجو داخل المباني .

ونورد هنا أكثر الاجهزة شيوعاً في المملكة مع بيان متوسط قدرتها ومتوسط ساعات العمل اليومية لها وتكاليف استهلاكها من الطاقة الكهربائية بالكيلووات ساعة .





الجهاز الكهربائي
متوسط ساعات العمل اليومية
متوسط عدد وحدات الاستهلاك ( كيلوات ساعة )





طرق ترشيد أكثر الاجهزة الكهربائية استخداماً :



يعتبر جهاز المكيف من أكثر الاجهزة الكهربائية استهلاكاً للكهرباء بالمقارنة مع الاجهزة الأخرى ، هذا وقد رصدت الشركة السعودية الموحدة للكهرباء بالمنطقة الوسطى أحمال التكييف في المنطقة الوسطى ولوحظ إنها تبلغ حوالي 60% من الاحمال الكلية المستهلكة ، لذا فاننا سوف نركز في هذه الفقرة على استخدام أجهزة التكييف ، والسبل المتاحة لترشيد استهلاكها للطاقة الكهربائية . كما سوف نتطرق إلى جوانب الترشيد الممكنة في الاجهزة الأخرى كسخان الماء وأجهزة الانارة



جهاز التكييف :



ترتفع درجات الحرارة عالياً في معظم مناطق المملكة صيفاً مما يؤثر على المباني بتسرب الهواء الحار إلى داخلها مما يسبب بعض المضايقات للمستخدم لتعديها متطلبات درجة الحرارة المريحة للانسان والتي تتراوح بين 20-25 درجة مئوية … لذا تتطلب هذه المباني اضافة بعض أجهزة التكييف للوصول إلى درجات حرارة مريحة ومقبوله ، وقبل الشروع في تركيب جهاز التكييف اللازم لتكييف المبنى يجب معرفة النوع المناسب لهذا المكان والتي تعتمد على بعض العوامل كمساحة المبنى ومواقع أجهزة التكييف والصوت الناجم عنها . ومن أنواع المكيفات : المكيف المركزى والجهاز المنفصل SPLITTYPE والوحدة المتكاملة PACKAGE UNIT ومكيفات الجدار WINDOW TYPE ، وسوف نقوم هنا بالشرح المفصل عن مكيف الجدار نظراً لكثرة استخدامه مقارنة مع الانواع الأخرى .



‌أ. مكونات المكيف وطريقة عمله :

يتكون ميكيف الجدار العادي من ثلاثة أجزاء رئيسية هي الضاغط ( الكمبرسور ) والمبخر والمكثف ، ويتم تثبيته بالجدار بحيث يكون الضاغط والمكثف ومروحة التكثيف خارج المبنى ويكون المبخر ومروحة التبخير مواجهة لداخل المبنى كما هو موضح في الشكل أدناه :



ويلخص عمل المكيف في استخدام عاز الفريون ( الذي يتمتع بخواص فريدة ) كعامل مساعد رئيسي في انتقال الحرارة من والى المبنى . وحيث أنه في فصل الصيف تكون درجة الحرارة داخل المباني أعلى من المعدل المريح للإنسان ، فاننا نقوم بتشغيل جهاز التكييف حيث يعمل الضاغط على تحريك غاز الفريون داخل مواسير المكثف الذي يعمل على تكثيف الغاز بطرد الحرارة منه بمساعدة مروحة التكثيف ، ومن ثم يبرد الغاز ويتحول إلى سائل يمر داخل مواسير المبخر الذي يقوم بنقل الحرارة من الهواء الدخلي وبالتالي تبريده بينما ترتفع درجة حرارة سائل الفريون ويتحول إلى غاز ويعود إلى الضاغط لتتكرار الدورة مرة أخرى طيلة فترة تشغيل جهاز المكيف .



ويعمل الضاغط على تحريك غاز الفريون لفترات أطول كلما كانت درجة الحرارة داخل المبنى أعلى من الدرجة المطلوبة . ويمكن ضبط الدرجة المطلوبة بواسطة استخدام المنظم الذي يعمل على فصل الضاغط تلقائياً بمجرد وصول درجة الحرارة الداخلية إلى الدرجة المطلوبة ثم يعود للعمل مرة أخرى عندما ترتفع هذه الدرجة إلى أعلا بحد معين .



ويتساءل بعض الناس عن سبب ارتفاع قيمة الفاتورة الشهرية لمبنى من شهر إلى آخر ، علماً بأن فترة تشغيل الاجهزة الكهربائية لم تتغير وبخاصة أجهزة التكييف ، ونحن نقول نعم ، ان فترة تشغيل المكيف ظاهرياً تكون ثابتة ولكن الاختلاف الكبير في درجات الحرارة في أشهر الصيف عن بقية أشهر السنة يؤدي وبشكل رئيسي إلى تغيركبير في فترة تشغيل الضاغط في هذه المكيفات ، حيث أنه كلما ارتفعت الدرجة الخارجية للمبنى كلما زادت ساعات تشغيل الضاغط وبالتالي زاد استهلاك الطاقة الكهربائية .



فعندما تكون درجة الحرارة الخارجة مرتفعة 45 درجة مئوية مثلاً فان الفرق بين هذه الدرجة وبين الدرجة المطلوبة بالداخل 25 درجة مئوية يكون كبيراً مما يؤدي إلى أن يظل الضاغط في حالة تشغيل لفرات أطول ، أما إذا كانت درجة الحرارة الخارجية أقل 35 دؤجة مئوية مثلاً فان الفرق يكون أقل إيضاً مما يؤدي إلى أن تكون فترة تشغيل الضاغط أقل في هذه الحالة من الحالة الأولى .

لذا فان ارتفاع درجة الحرارة الخارجية يعد سبباً رئيسياً في زيادة استهلاك الطاقة الكهربائية في اشهر الصيف عن بقية أشهر السنة نسبة الازدياد فترة تشغيل أجهزة التكييف خلال أشهر الصيف كما أن هذه الزيادة في الاستهلاك تجعل الفرصة مواتية لانتقال معدل الاستهلاك من شريحة أقل إلى شريحة أعلى مما ينعكس أيضاً على زيادة في قيمة الفاتورة الشهرية خلال تلك الأشهر.

‌ب. ‌ارشادات خاصة بالاستخدام الأمثل لجهاز التكييف والتي تساعد على ترشيد استهلاكه للطاقة الكهربائية :

1. صيانة المكيف وتنظيفه مرة على الأقل كل عام حيث تراكم الاتربة والغبار تقلل من كفاءة المكيف .

2. تنظيف مرشح الهواء مرة كل أسبوع حيث أن الغبار والاتربة العالقة به تعيق مرور الهواء الحار من داخل الغرفة الى خارجها وبالتالي تقليل كفاءة المكيف .

3. تظليل معدات التكييف وتقليل تعرضها للشمس حيث أثبتت الدراسات ارتفاع كفءاة المكيف عندما يكون في مكان مظلل .

4. في حالة وجود واستخدام قنوات التبريد فانه من الواجب عزلها جيداً لتقليل الفاقد من برودة الهواء بداخلها .

5. ضبط مفتاح منظم الحرارة على درجة معتدلة لتقليل الفارق بين درجة حرارة الغرفة والدرجة المطلوبة حيث أن ذلك يقلل من ساعات تشغيل الضاغط ( الكمبرسور ) وبالتالي توفر جزء من الطاقة ، كما أنه يحدث في حالة ضبط المنظم على أعلى درجة تكون جليد على المبخر مما يعيق دوران الهواء داخل الغرفة .

6. اغلاق الأبواب والنوافذ في حالة تشغيل المكيفات حتى تحتفظ الغرفة بدرجة حرارة التكييف المطلوبة دون تسرب الهواء الخارجي الحار إليها ،كما ينصح بتركيب ردادات (Door Auto Closer ) للأبواب المطلة على الهواء الخاجي كالمداخل الداخلية للمبنى .

7. قفل الفتحات الجانبية لاطار المكيف منعاً لتسرب الهواء إلى الخارج وبالعكس ، ويفضل أن توضع مواد عازلة في مكانها كالفلين حتى تقاوم انتقال الحرارة .

8. وضع المكيف في المكان المناسب للغرفة بحيث لايوجه مدخل الغرفة منعاً لتسرب الهواء ، كما يجب التأكد من عدم وضع قطع الأثاث أمام واجهة المكيف حتى لا يعيق دوران الهواء وبالتالي تقليل كفاءته .

9. تقوم احدى الشركات العالمية بتطوير جهاز يسمى ( موفر الطاقة ) ( Energy Saver ) يتم توصليه بجهاز المكيف بحيث يزيد من كفاءة التبريد بنسبة حوالي 30-35 % وبالتالي ترشيد استهلاك المكيف للطاقة بهذه النسبة ، وحين تعلم بأن 60% من استهلاك شهور الصيف ينشأ من أجهزة التكييف فانه باستخدام هذا الجهاز سوف يتم توفير الاستلاك بمعدل جيد . ويوصل هذا الجهاز بين منظم الحرارة ( الترموستات ) والضاغط ( الكمبرسور ) بحيث يعمل على تأخير بدء الضاغط بالعمل وتقليل ساعات عمله وبالتالي تقليل استهلاك المكيف .



المضخات الحرارية Heat Pumps



لقد تطورت أجهزة التكييف وأصبح بأمكان جهاز المكيف أن يعمل صيفاً لخفض الحرارة الداخلية للمبنى وأن يعمل شتاءاً برفع درجة الحرارة داخلة ، وذلك باستخدام الحرارة الطبيعية من الهواء الخارجي بواسطة دائرة التحويل التي تعكس أتجاه الغاز الذي يدور داخل الجهاز ، وقد أطلق على هذا النوع من المكيفات المضخات الحرارية ، وتعمل هذه المضخات على تكييف المباني شتاءاً بدون استخدام الملف الحاري وهي بذلك ترشد استهلاك الجهاز من الطاقة من 25 – 50% مقارنة باستخدام الملف الحراري العادي .ويتلخص عمل المضخة شتاءاً بضخ الحرارة الطبيعية من الخارج إلى داخل المبنى حتى ولو كانت درجة الحرارة الخارجية صفراً مئوياً ، وذلك بسبب أن الهواء يشتمل على الكثير من الحرارة ، وفي الحقيقة : عندما تكون درجة الحرارة الخارجية صفر مئوي فان الهواء الخارجي يشمل على 82 % من الحرارة التي يشملها نفس الهواء عندما تكون درجة الحرارة الخارجية 100 درجة مئوية ، وتوجد هذه المضخات في الأسواق على شكل وحدات جدارية Window أو مجزأة Split .



سخانات الماء:



نعتقدد أن الترشيد في استهلاك الطاقة لا يقتصر على فصل الصيف فقط وانما في جميع الأوقات ، فان كل كيلوات واحد زائد يمكن توفيره يجب علينا أن نوفره وقد يكون صحيحاً أن مايترتب على توفير الطاقهة في فصل الصيف أكبر أثراً من توفيره وقت الشتاء نظراً لوجود اقصى حمل للشبكة في وقت الصيف ، ولكن هذا لايمنعنا من طلب الترشيد في كل الأوقات . وتعتبر سخانات الماء من الأجهزة التي تعمل غالباً في فصل الشتاْ ، لذا ينصح باتباع التعليمات التالية في سبيل ترشيد استهلاكها للطاقة وبالتالي التوفير في فاتورة المستهلك .

1. نظراً لظروف معظم أجواء المملكة والمتمثلة في ارتفاع الحرارة صيفاً ، فانه يحب استغلال هذه الظروف في الاعتماد على حرارة الشمس في تسخين الماء صيفاً وعدم تشغيل السخانات إلا في وقت الشتاء فقط .

2. استخدام سخانات ذات كفاءة عالية بحيث يكون عزل الخزان جيداً من الداخل لكي يحافظ على حرارة الماء دون أن يفقد الكثير من حرارته والتي يؤدي إلى تشغيل الملف الحراري عن طريق منظم الحرارة .

3. يجب خفض درجة حرارة ماء التسخين إلى الدرجة المعقولة وذلك من خلال منظم الحرارة ( الثرموستات )

4. عزل مواسير الماء عزلاً جيداً حتى لاتفقد الحارة بسهولة .



أجهزة الانارة :



تعتبر الانارة ثاني أكبر حمل في المباني بعد التكييف لذا فانه من الواجب الانتباه إلى هذه الاجهزة ومحاولة استخدامها الاستخدام الأمثل حتى يتم التقليل من استهلاك الطاقة . ونحن هنا في المملكة العربية السعودية حبانا الله بأشعة شمس مشرقة طوال العام ، ولذا فإنه من الضروري الاستفادة من هذه النعمة وهي الاضاءة الطبيعية خلال ساعات النهار والتي لا تكلفنا شيئاً . وتمثل أحمال الانارة في بعض المباني من 30 –50% لذا فان استخدام أقل عدد ممكن من أجهزة الانارة سيؤدي بكل تكيد إلى خفض فاتورة الاستهلاك الشهري على المستهلك بالاضافة إلى خفض تأثيرها على حرارة المبنى من الداخل والذي يعني توفيراً في شراء معدات تكييف أقل وبالتالي صرف مبالغ أقل في قيمتها . كما يترتب على ذلك تخفيض في جميع مايتعلق بسعات اجهزة التكييف كالاسلاك والمفاتيح .. الخ .

ومن العوامل التي تساعد على الترشيد الاستهلاك في الانارة مايلي :

‌أ. الاهتمام من قبل المصممين المعماريين لاختيار أفضل أنواع الانارة مع استغلال الانارة الطبيعية التي توفرها الشمس مجاناً .

‌ب. التقليل من استخدام أجهزة الانارة التنجستن واستخدام انارة الفلورسنت قدر الامكان بدلاص منها وكذلك استخدام أجهزة الانارة الغازية ( زئبق وصوديوم ) نظراً لزيادة كفاءتها في الانارة وبأحمال أقل من أجهزة التنجستن .

‌ج. استخدام أجهزة الانارة ذات العواكس الجيدة لكي يتم عكس معظم الاشعة إلى المكان المراد انارته دون تفرقة الاشعة ، كما ينصح . أن تكون أجهزة الانارة مثبتة في السقف وذلك لتقليل عدد أجهزة الانارة بأقل مايمكن مع توفير الانارة الكافية .

‌د. المحافظة على نظامة عواكس أجهزة الانارة والاغطية البلاستيكية الشفافة لزيادة شدة الانارة بنفس القدرة المستهلكة .

‌ه. استخدام الخلايا الضوئية Photo Cell في التحكم في الانارة الخارجية بحيث تعمل تلقائياً في الليل وتطفيء تلقائياً عند بزوغ الإنارة الطبيعية صباحاً وذلك لتوفير الطاقة المهدرة من جراء عمل أجهزة الإنارة الخارجية نهاراً .

‌و. استخدام الدهانات الداخلية فاتحة اللون حتى يمكنها عكس الإنارة والاستفادة القصوى منها وبذلك يحتاج المبنى إلى عدد أقل من وحدات الانارة مما يؤدي إلى توفير استهلاك الطاقة وتوفير في شراء أجهزة أنارة اضافية .
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://proeng.forums1.net
 
الاستخدام الامثل للأجهزة الكهربائية
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
منتدى الهندسة :: منتديات اقسام الهندسة :: منتدى الكهربائية والالكترونية-
انتقل الى: