İLKÖĞRETİM OKULU ÖĞRENCİLERİNE YÖNELİK MATEMATİK VE FEN BİLİMLERİ PROJE ÇALIŞMASI
Bu Benim Eserim Matematik ve Fen Bilimleri Proje Yarışması
Proje amacı: Benim projemde günümüz sokak lambalarında kullanılan ampullere göre daha verimli ve etkili olan led lambalarının kullanımı ele alınmıştır. Sokak lambalarında led lambalarının kullanılarak daha az enerjiyle verimli aydınlatma amaçlanmıştır. Aynı zamanda LDR kullanılarak (LDR: Işığa duyarlı direnç) sokak lambalarının tamamen otomatik açılıp kapanması amaçlanmaktadır.
Projenin hedefleri Uzun vadede ülke çapındaki aydınlatma sistemlerinin projeye uygun şekilde çevrimi sağlanarak ekonomik tasarruf sağlamak.
Proje çalışmaları sırasında gerçekleştirilen faaliyetler
Aydınlatma araçlarının incelenmesi, Harcanan güç ve verimlilik ilişkilerinin kıyaslanması, led lambalarının bağlanma tekniklerinin araştırılması ve basit devreler kurulması,
Kullanılan yöntemler
Deneme-yanılma, Araştırma, Karşılaştırma
Ulaşılan sonuçlar
Led lambalar flüoresan ampuller kadar olmasa da oldukça verimli lambalardır. Ancak maliyetleri flüoresan lambalarından çok daha düşüktür. Bu yüzden rahatlıkla ledler sokak aydınlatmaları için kullanılabilir. Aynı zamanda LDR kullanılarak (LDR: Işığa duyarlı direnç) sokak lambalarının tamamen otomatik açılıp kapanması amaçlanmaktadır. Bu sayede santral hatalarının önüne geçilecek aynı anda da havanın aydınlandığı sabahın erken saatlerinde sokak lambalarının boşa yanması engellenerek enerji tasarrufu sağlanılacaktır.
LED’lerin özellikleri ve sağladığı faydalar
Tek renk ışık kaynağı (dar bantlı): Işık istenilen dalga boyunda olduğu için renk filtresi, prizma gibi renk ayrıştırıcılara ihtiyaç yoktur. Örneğin kırmızı trafik lambasında 617 nm dalga boyunda kırmızı LED lerde üretilen ışığın tamamı kullanılır. Oysa akkor lambalarda üretilen ışığın mavi ve yeşil bileşenleri bastırılarak sadece kırmızı bileşeni kullanılır. 75 W akkor lamba yerine 8-10W LED dizini kulanılarak %80 enerji tasarrufu sağlanır.
Çok küçük ışık kaynağı (birkaç mm 2 ): Küçük ebatlı armatürler geliştirilir, ışık kolayca yönlendirilebilir.
Tasarımcılara geniş ve kolay kullanım imkanları.
Hızlıdır, 200 ns içinde ışık vermeye başlar.
Uzun Ömür : Kullanım kondisyonuna bağlı olarak 100.000 saate kadar.
Yüksek ışık verimliliği (verimlilik giderek artıyor, örneğin laboratuvar ortamında kırmızı renkte 108 lümen/Watt’a ulaşılmış durumda).
Düşük ısı üretimi: Akkor lambalarda flaman ısısı 2700 o C, halojen lambalarda 3100 o C, deşarjlı lambalarda tüp ısısı 800-1100 o C ye ulaşırken LED’lerde yonga ısısı 110 o C’yi geçmez. (Küresel Isınmayı Yavaşlatır.)
Görülebilir renk tayfındaki hemen hemen bütün renkler elde edilebilir.
Şok ve titreşimlere dayanıklı: Cam, flaman gibi kırılgan elemanlar ihtiva etmez.
Çevrecidir; yapısında civa gibi ağır metallar ve halojen gazları yoktur.(Günümüz sokak lamlarının bir kısmı civalıdır.Civa canlılar için zehirli bir ağır metaldir.)
Ledler ucuzdur. Yapım ve proje maliyetleri düşüktür
Sonuçların değerlendirilmesi
Tasarladığım sistemde 2 kademeli aydınlatma bulunmaktadır. I. Kademe aydınlatma sokak zeminine yöneliktir. II. Kademe ise daha yukarıdan sokağın genelini aydınlatmaktadır. Tasarladığım bu farklı aydınlatma açıları ışığın daha etkin yönlendirilmesi adına düşünülmüştür. Direğin tepesinde ise ortam aydınlandığında önce ışığın miktarını azaltan sonrada tümden kesen LDR bulunmaktadır.
Ülke çapındaki tüm aydınlatma sistemlerinin zaman içinde bu sisteme geçtiği düşünülürse, gerek ledlerin verimliliği gerekse boşa yanmadan kaynaklı israfın önlenmesi açısından, bu projenin milli gelirimize önemli bir katkıda bulunacağı söylenebilir.
Proje konusu ile ilgili literatür (kaynak) taraması
Tubitak Yayınları: Elektronik
tr.wikipedia.org/wiki/LED
www.biltek.tubitak.gov.tr/gelisim/elektronik/led.htm
www.led.com.tr
Faaliyetlerin takvimi
Proje konusunu araştırılması: Kasım 2010
Teorik Araştırmalar: Aralık 2010
Projenin ortaya çıkarılması: Ocak 2011
Proje bütçesi
20 TL
