آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
بازده لامپ LED و رشتهای؛ برق چطور به نور و گرما تبدیل میشه؟
اگه دو لامپ توان یکسانی داشته باشن، حتماً به یک اندازه نور میدن؟ نوع لامپ و ساعت روشنبودن رو عوض کن و خروجی مدل رو با هم مقایسه کن.
آزمایش رو شروع کننوع لامپ، توان و ساعت استفاده رو انتخاب کن و اجرا رو بزن. اول پیشبینی کن، بعد انرژی ماهانه و هزینه رو کنار توان خروجی نور و گرما بخون.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
با توان برابر، خروجی چقدر فرق میکنه؟
نوع رو روی رشتهای، توان رو روی ۶۰ وات و زمان رو روی ۵ ساعت در روز بذار و نتیجهها رو یادداشت کن. بعد فقط نوع رو LED کن.
حدست چیه؟ وقتی توان و زمان یکسانه، انرژی و هزینهٔ ماهانه هم ثابت میمونن یا عوض میشن؟
توضیح نتیجه رو ببین
در مدل، هر دو ماهی ۹ کیلوواتساعت و با نرخ فرضی، ۳۶٬۰۰۰ ریال هزینه دارن. خروجی نور از ۳ به ۱۵ وات میرسه و گرما از ۵۷ به ۴۵ وات کم میشه.
برای نورِ مدلشدهٔ برابر، توان رو مقایسه کن
لامپ رشتهای رو روی ۱۰۰ وات و ۵ ساعت در روز بذار. بعد نوع رو LED و توان رو ۲۰ وات کن و دوباره اجرا کن؛ این دو حالت در مدل ۵ وات خروجی نور دارن.
حدست چیه؟ با خروجی نورِ برابر در این مدل، کدوم حالت انرژی کمتری مصرف میکنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
هر دو ۵ وات خروجی نور دارن، اما مدل برای لامپ رشتهای ۱۵ کیلوواتساعت و ۶۰٬۰۰۰ ریال هزینهٔ ماهانه حساب میکنه؛ برای LED این مقدار ۳ کیلوواتساعت و ۱۲٬۰۰۰ ریاله. این مقایسه بر پایهٔ سهمهای فرضی مدله، نه روشناییِ اندازهگیریشده با لومن.
ساعت روشنبودن چه چیزی رو عوض میکنه؟
نوع رو LED و توان رو ۲۰ وات بذار. یک بار ۲ ساعت در روز و بار دیگه ۶ ساعت در روز رو امتحان کن؛ هر بار خروجیها رو بخون.
حدست چیه؟ با سه برابر شدن زمان استفاده، توان نور و گرما هم سه برابر میشه یا فقط انرژی ماهانه و هزینه؟
توضیح نتیجه رو ببین
توان خروجی نور ۵ وات و گرما ۱۵ وات میمونه. انرژی ماهانه از ۱٫۲ به ۳٫۶ کیلوواتساعت و هزینهٔ فرضی از ۴٬۸۰۰ به ۱۴٬۴۰۰ ریال میرسه؛ زمان استفاده انرژی و هزینه رو سه برابر میکنه، نه توان نامی لامپ رو.
پشت این حرکت چه خبره؟
بازده یعنی چه سهمی از توان؟
P_light = eta*P; P_heat = (1-eta)*P
بازده این مدل سهمی از توان ورودی لامپه که به خروجی نور نسبت داده میشه. برای رشتهای ۵ درصد و برای LED بیستوپنج درصد در نظر گرفته شده؛ بقیهٔ توان هم خروجی گرما حساب میشه. این درصدها ثابت و سادهسازیشدهان، نه اندازهگیری یک لامپ واقعی.
وات با کیلوواتساعت یکی نیست
E_month = P_W*h_day*30/1000
وات توان لحظهایه؛ کیلوواتساعت مقدار انرژی مصرفشده در طول زمانه. برای محاسبهٔ ماهانه، مدل توانِ وات رو در ساعتهای روشنبودن روزانه و ۳۰ روز ضرب میکنه و بر هزار تقسیم میکنه. برای همین با زیاد شدن ساعتها، انرژی مصرفی بالا میره، حتی اگه توان خود لامپ عوض نشه.
واتِ نور، همون روشناییِ چشم نیست
خروجی نورِ این شبیهسازی با وات نوشته میشه و فقط سهم فرضی توان رو نشون میده. برای مقایسهٔ روشناییِ قابلدیدن، وات کافی نیست؛ به لومن، رنگ نور و بازده واقعی هر لامپ هم نیاز داری. عددهای برابر در این مدل به معنی روشناییِ تضمینشدهٔ برابر در اتاق نیستن.
هزینهٔ ماهانه چطور به دست میآد؟
C_month = 4000*E_month
هزینه با ضرب انرژی ماهانه در نرخ ثابت ۴٬۰۰۰ ریال برای هر کیلوواتساعت حساب میشه. این فقط نرخ نمونهٔ داخل مدله و قبض واقعی، تعرفههای مختلف یا مالیات و هزینههای دیگه رو پیشبینی نمیکنه.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس میخونی، دستیار هوش مصنوعی میتونه شبیهسازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر میدی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر میفهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود میشی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمیشه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا با توان برابر، انرژی ماهانه یکیه ولی خروجی نورِ دو نوع لامپ فرق میکنه؟
در این مدل، انرژی فقط به توان ورودی و ساعت استفاده بستگی داره؛ پس برای توان و زمان برابر، انرژی ماهانه هم برابره. اما مدل سهم نور رشتهای رو ۵ درصد و LED رو بیستوپنج درصد گذاشته، برای همین خروجیهای نور و گرماشون فرق میکنه. این سهمها سادهسازیان؛ برای روشنایی واقعی باید لومن رو هم مقایسه کنی.
سؤالهای رایج
آیا LED همیشه هزینهٔ برق کمتری داره؟
در این مدل و با زمان استفادهٔ برابر، LED فقط وقتی توان ورودی کمتری داشته باشه انرژی کمتری مصرف میکنه. آزمایش توانِ ورودی برابر، هزینهٔ یکسان میده؛ آزمایش خروجی نورِ مدلشدهٔ برابر، توان کمتری برای LED میذاره. این نتیجه رو به روشنایی واقعی یا همهٔ لامپها تعمیم نده.
فرق وات و کیلوواتساعت چیه؟
وات توان لامپه؛ کیلوواتساعت انرژی مصرفشده در یک بازهٔ زمانیه. در این مدل، توان در ساعتهای روزانه و ۳۰ روز ضرب میشه تا انرژی ماهانه به دست بیاد.
اگه ساعت استفاده رو سه برابر کنم، خروجیها هم سه برابر میشن؟
توان خروجی نور و گرما با ثابت بودن نوع و توان تغییر نمیکنه. انرژی ماهانه و هزینهٔ داخل مدل سه برابر میشن، چون لامپ مدت بیشتری روشنه.
هزینهٔ نشاندادهشده همون مبلغ قبض منه؟
نه؛ مدل انرژی رو در نرخ ثابت ۴٬۰۰۰ ریال برای هر کیلوواتساعت ضرب میکنه. تعرفهٔ واقعی، پلههای مصرف و هزینههای دیگه ممکنه فرق داشته باشن.
از وات خروجی نور میتونم بفهمم کدوم لامپ روشنتره؟
نه بهتنهایی. این عدد سهم فرضی توان رو نشون میده؛ برای سنجش روشناییِ قابلدیدن، مقدار لومن و ویژگیهای واقعی لامپ رو هم لازم داری.