العوايد دوت كوم
البوابة
أحدث الصور
التسجيل
دخول
ashraf111عضو نشيط
- النقاط المكتسبه : 866
عدد الرسائل : 382
العمر : 58
تاريخ التسجيل : 19/04/2011
الشعبيه : 0
إختراع بسيط لإنارة الغرف بضوء الشمس
الثلاثاء يوليو 19, 2011 6:44 am
إختراع بسيط لإنارة الغرف بضوء الشمس
«جامعات ضوء» لإنارة الغرف الداخلية بضوء الشمس
اختراع قد ينهي عصر المصابيح التقليدية
تظهر الدراسات الحديثة أن الإنسان يقضي 90% من وقته داخل غرف تحتاج إلى إنارة اصطناعية، أي إلى الإنارة الكهربائية. هذا يعني من جهة أن الإنسان يستهلك طاقة هائلة لـ«تنوير» حياته اليومية، ويعني من جهة أخرى أنه يبتعد بالتدريج عن مصدر الضوء الطبيعي (الشمس) ويعرض نفسه بالتدريج للمزيد من الأمراض.
شركة «أوسرام» الألمانية المعروفة، والمتخصصة في صناعة المصابيح الكهربائية، تعمل الآن على مشروع يعيد إنارة المباني بأشعة الشمس بواسطة «جامعات» تجمع نور الشمس وتعكسها في الغرف والزوايا المظلمة. ويعتقد ممثلو الشركة، وهي من فروع شركة «سيمنز» المعروفة، أن تحقيق مثل هذا المشروع سيعني نهاية عصر المصابيح التقليدية الممتد بين مصباح علاء الدين السحري والمصباح الثنائي الصمامات من إنتاج «أوسرام» نفسها.
جامعات الضوء.. تعمل على تجميع نور الشمس وتعكسها في الغرف والزوايا المظلمة
ويبلغ متوسط النور الذي يضعه الإنسان في غرفه الداخلية، البعيدة عن ضوء الشمس، أو التي لا يكفي ضوء الشمس الذي يصل إليها لإضاءتها، 500 لوكس حسب إحصائيات علماء «أوسرام»، في حين أن ضوء الشمس الطبيعي على الأرض يبلغ ما بين 10 - 100 ألف لوكس، حسب انتشار النور. فالمشروع الجديد يدعو للاستفادة من هذه الطاقة الشمسية المتبددة، وهو هدف بيئي 100%، ثم إنه سيكفي الإنسان شر الكابلات وشر دخان - الغبار الإلكتروني «إلكتروسموغ» ويقيه الأشعة ما فوق البنفسجية الضارة بالصحة.
ثم ليس هناك مفاتيح ضوء في المباني، لا فيشات ولا مصابيح، وإنما زر لفتح فوهات في السقف يتدفق منها نور الشمس. هذا يعني طبعا عدم وجود صعقات كهربائية، لا مخاوف من احترق المنزل بسبب عطب ما، ولا خشية على الأطفال من اللعب بالفيش الكهربائية.
وقال هانز بويزل، من معهد «جورج سيمون أوم» في نورمبيرغ (جنوب)، الذي يشارك في المشروع: «نحن نريد إيصال ضوء الشمس إلى الأماكن المظلمة، وخصوصا المكاتب». وسيتم هذا العام بناء أول أنظمة «جامعات ضوء الشمس»، بالتعاون مع شركة العدسات «بافاريان أوبتكس»، في غرف الرياضة الداخلية، وفي غرف تبديل الملابس، وفي الأقبية، وطبيعي في معارض اللوحات الفنية بغية توفير الضوء الطبيعي لها.
تتألف وحدة بناء نظام الإضاءة الشمسي (جامعة الضوء) من 900 عدسة صغيرة منصوبة بنظام خاص على لوح مربع مساحته 60×60 سم ووزنه 25 كلغم. تقود وحدة عدسات الضوء هذه نور الشمس إلى داخل حزم من الأنابيب الدقيقة التي تنقل الضوء إلى الغرف المظلمة عبر منافذ في سقوف الغرف. وتمت صناعة الأنابيب من بوليمرات ضوئية معينة يمكنها نقل أو عكس ضوء الشمس دون أي خسارة ضوئية. ويمكن لهذه الأنابيب أن تنقل ضوء الشمس الطبيعي مسافة 200 متر دون أن تفقد شيئا من قوة الإنارة.
بالنسبة إلى بيت عائلة من 4 غرف يمكن لـ20 لوحا من ألواح العدسات (جامعات الضوء) أن تكفي لإنارة المنزل بالكامل. وهذه الطريقة بيئية جدا، كما أنها أرخص بكثير من قوائم الكهرباء الشهرية والسنوية (الإضافية) التي يدفعها الإنسان، وخصوصا حينما يتم نصب النظام مع أعمال بناء البيت.
البروفسور بويزل قال إن بوسع واحدة من هذه «الجامعات الضوئية، في حالة عدم وجود غيوم، أن تنقل ضوء الشمس إلى الغرف الداخلية بقوة تعادل قوة 12 مصباحا تقليديا من فئة 60 واط. ولأن جامعة الضوء لا تلم وتعكس سوى نور الشمس المباشر فقد تم تزويد الوحدة بصمامات ضوئية «LED» من صناعة «أوسرام» تكمل عمل الوحدة على نقل الضوء غير المباشر أيضا.
وزود العلماء الوحدة بنظام استشعار ضوئي يقدر كمية الضوء اللازمة، في الوقت المعني، لإنارة الغرفة. وتقيس هذه المجسات قدرة نظام العدسات وعدد وحدات «LED» التي يحتاج إليها النظام الأم كي يوصل ما يكفي من الضوء إلى البيت. وهكذا سيزداد عدد وحدات «LED» العاملة في الجو الغائم، أو أثناء الليل، بينما يزداد اعتماد جامعة الضوء على نفسها أثناء النهار ويقل عدد وحدات «LED» المساهمة في العملية. فالأخيرة تعمل بمثابة نظام تقوية للوحدة الأم، ومن الممكن في المستقبل الاستغناء عنها مع محاولات تطوير قدرة جامعات الضوء على لم وعكس أشعة الشمس غير المباشرة أيضا.
وقارن الباحث بين جامعة الضوء ذات العدسات وعدسة العين البشرية، فأشار إلى وجود مستقبلات زرقاء في العين لا علاقة لها بالرؤية، ولكنها ترسل رسائل ضوئية إلى الدماغ يحفز تركيز الإنسان وقدراته حسب ضوء النهار. والمرسلات الزرق موجودة في أسفل شبكية العين كي تكون دائما في مواجهة قبة السماء الزرقاء (الشمس). وحدات «LED» هنا تعبر عن هذه المستقبلات الزرقاء في العين البشرية، ولهذا يجب أن تكون في مواجهة الشمس مباشرة، في حين أن جامعات الضوء هي مستقبلات الضوء.
من ناحية القدرة على استخدام ضوء الشمس فإن جامعات الضوء من الجيل الأول تعكس إلى الداخل 50% من الضوء الساقط عليها، في حين أن الخلايا الضوئية التقليدية لا تستخدم أكثر من 5% من ضوء الشمس. ويفقد الإنسان 99% من الطاقة الشمسية الساقطة كي يتمكن من إضاءة مصباح ضوئي شمسي واحد في الغرف. ويستهلك الإنسان نصف الطاقة التي ينتجها على المستوى العالمي فقط لإنارة دواخل المباني والبيوت.
ويبدو النظام مناسبا إلى جنوب أوروبا، وفي جنوب القارات عموما حيث تسطع الشمس، لكنه ينفع أيضا في بلد ماطر مثل ألمانيا أيضا. إذ حسب العلماء أن الشمس تشرق في ألمانيا كمعدل مدة 1700 ساعة سنويا، وهذا يعني أن الاستفادة من ضوئها، بواسطة جامعات الضوء، سيساعد ألمانيا على الاقتصاد بنحو 1200 كيلوواط ساعة من الكهرباء سنويا.
«جامعات ضوء» لإنارة الغرف الداخلية بضوء الشمس
اختراع قد ينهي عصر المصابيح التقليدية
تظهر الدراسات الحديثة أن الإنسان يقضي 90% من وقته داخل غرف تحتاج إلى إنارة اصطناعية، أي إلى الإنارة الكهربائية. هذا يعني من جهة أن الإنسان يستهلك طاقة هائلة لـ«تنوير» حياته اليومية، ويعني من جهة أخرى أنه يبتعد بالتدريج عن مصدر الضوء الطبيعي (الشمس) ويعرض نفسه بالتدريج للمزيد من الأمراض.
شركة «أوسرام» الألمانية المعروفة، والمتخصصة في صناعة المصابيح الكهربائية، تعمل الآن على مشروع يعيد إنارة المباني بأشعة الشمس بواسطة «جامعات» تجمع نور الشمس وتعكسها في الغرف والزوايا المظلمة. ويعتقد ممثلو الشركة، وهي من فروع شركة «سيمنز» المعروفة، أن تحقيق مثل هذا المشروع سيعني نهاية عصر المصابيح التقليدية الممتد بين مصباح علاء الدين السحري والمصباح الثنائي الصمامات من إنتاج «أوسرام» نفسها.
جامعات الضوء.. تعمل على تجميع نور الشمس وتعكسها في الغرف والزوايا المظلمة
ويبلغ متوسط النور الذي يضعه الإنسان في غرفه الداخلية، البعيدة عن ضوء الشمس، أو التي لا يكفي ضوء الشمس الذي يصل إليها لإضاءتها، 500 لوكس حسب إحصائيات علماء «أوسرام»، في حين أن ضوء الشمس الطبيعي على الأرض يبلغ ما بين 10 - 100 ألف لوكس، حسب انتشار النور. فالمشروع الجديد يدعو للاستفادة من هذه الطاقة الشمسية المتبددة، وهو هدف بيئي 100%، ثم إنه سيكفي الإنسان شر الكابلات وشر دخان - الغبار الإلكتروني «إلكتروسموغ» ويقيه الأشعة ما فوق البنفسجية الضارة بالصحة.
ثم ليس هناك مفاتيح ضوء في المباني، لا فيشات ولا مصابيح، وإنما زر لفتح فوهات في السقف يتدفق منها نور الشمس. هذا يعني طبعا عدم وجود صعقات كهربائية، لا مخاوف من احترق المنزل بسبب عطب ما، ولا خشية على الأطفال من اللعب بالفيش الكهربائية.
وقال هانز بويزل، من معهد «جورج سيمون أوم» في نورمبيرغ (جنوب)، الذي يشارك في المشروع: «نحن نريد إيصال ضوء الشمس إلى الأماكن المظلمة، وخصوصا المكاتب». وسيتم هذا العام بناء أول أنظمة «جامعات ضوء الشمس»، بالتعاون مع شركة العدسات «بافاريان أوبتكس»، في غرف الرياضة الداخلية، وفي غرف تبديل الملابس، وفي الأقبية، وطبيعي في معارض اللوحات الفنية بغية توفير الضوء الطبيعي لها.
تتألف وحدة بناء نظام الإضاءة الشمسي (جامعة الضوء) من 900 عدسة صغيرة منصوبة بنظام خاص على لوح مربع مساحته 60×60 سم ووزنه 25 كلغم. تقود وحدة عدسات الضوء هذه نور الشمس إلى داخل حزم من الأنابيب الدقيقة التي تنقل الضوء إلى الغرف المظلمة عبر منافذ في سقوف الغرف. وتمت صناعة الأنابيب من بوليمرات ضوئية معينة يمكنها نقل أو عكس ضوء الشمس دون أي خسارة ضوئية. ويمكن لهذه الأنابيب أن تنقل ضوء الشمس الطبيعي مسافة 200 متر دون أن تفقد شيئا من قوة الإنارة.
بالنسبة إلى بيت عائلة من 4 غرف يمكن لـ20 لوحا من ألواح العدسات (جامعات الضوء) أن تكفي لإنارة المنزل بالكامل. وهذه الطريقة بيئية جدا، كما أنها أرخص بكثير من قوائم الكهرباء الشهرية والسنوية (الإضافية) التي يدفعها الإنسان، وخصوصا حينما يتم نصب النظام مع أعمال بناء البيت.
البروفسور بويزل قال إن بوسع واحدة من هذه «الجامعات الضوئية، في حالة عدم وجود غيوم، أن تنقل ضوء الشمس إلى الغرف الداخلية بقوة تعادل قوة 12 مصباحا تقليديا من فئة 60 واط. ولأن جامعة الضوء لا تلم وتعكس سوى نور الشمس المباشر فقد تم تزويد الوحدة بصمامات ضوئية «LED» من صناعة «أوسرام» تكمل عمل الوحدة على نقل الضوء غير المباشر أيضا.
وزود العلماء الوحدة بنظام استشعار ضوئي يقدر كمية الضوء اللازمة، في الوقت المعني، لإنارة الغرفة. وتقيس هذه المجسات قدرة نظام العدسات وعدد وحدات «LED» التي يحتاج إليها النظام الأم كي يوصل ما يكفي من الضوء إلى البيت. وهكذا سيزداد عدد وحدات «LED» العاملة في الجو الغائم، أو أثناء الليل، بينما يزداد اعتماد جامعة الضوء على نفسها أثناء النهار ويقل عدد وحدات «LED» المساهمة في العملية. فالأخيرة تعمل بمثابة نظام تقوية للوحدة الأم، ومن الممكن في المستقبل الاستغناء عنها مع محاولات تطوير قدرة جامعات الضوء على لم وعكس أشعة الشمس غير المباشرة أيضا.
وقارن الباحث بين جامعة الضوء ذات العدسات وعدسة العين البشرية، فأشار إلى وجود مستقبلات زرقاء في العين لا علاقة لها بالرؤية، ولكنها ترسل رسائل ضوئية إلى الدماغ يحفز تركيز الإنسان وقدراته حسب ضوء النهار. والمرسلات الزرق موجودة في أسفل شبكية العين كي تكون دائما في مواجهة قبة السماء الزرقاء (الشمس). وحدات «LED» هنا تعبر عن هذه المستقبلات الزرقاء في العين البشرية، ولهذا يجب أن تكون في مواجهة الشمس مباشرة، في حين أن جامعات الضوء هي مستقبلات الضوء.
من ناحية القدرة على استخدام ضوء الشمس فإن جامعات الضوء من الجيل الأول تعكس إلى الداخل 50% من الضوء الساقط عليها، في حين أن الخلايا الضوئية التقليدية لا تستخدم أكثر من 5% من ضوء الشمس. ويفقد الإنسان 99% من الطاقة الشمسية الساقطة كي يتمكن من إضاءة مصباح ضوئي شمسي واحد في الغرف. ويستهلك الإنسان نصف الطاقة التي ينتجها على المستوى العالمي فقط لإنارة دواخل المباني والبيوت.
ويبدو النظام مناسبا إلى جنوب أوروبا، وفي جنوب القارات عموما حيث تسطع الشمس، لكنه ينفع أيضا في بلد ماطر مثل ألمانيا أيضا. إذ حسب العلماء أن الشمس تشرق في ألمانيا كمعدل مدة 1700 ساعة سنويا، وهذا يعني أن الاستفادة من ضوئها، بواسطة جامعات الضوء، سيساعد ألمانيا على الاقتصاد بنحو 1200 كيلوواط ساعة من الكهرباء سنويا.
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى