فتوسل چند پروژکتور را می‌تواند روشن و خاموش کند؟

فتوسل یا رله روشنایی یک قطعه الکتریکی حساس به نور است که برای روشن و خاموش کردن خودکار چراغ‌ها، لامپ‌ها و پروژکتورها استفاده می‌شود که براساس میزان روشنایی محیط، کار می‌کند. وقتی قرار است چند پروژکتور LED در فضای باز، به‌صورت هم‌زمان روشن و خاموش شوند، یک سوال مهم پیش می‌آید که فتوسل چند پروژکتور را می‌تواند روشن و خاموش کند؟

پاسخ این سوال فقط به تعداد پروژکتورها مربوط نمی‌شود. آمپر فتوسل، توان مصرفی پروژکتور، ولتاژ برق و حتی جریان راه‌اندازی چراغ‌ها در تعیین ظرفیت واقعی فتوسل نقش دارند. به همین دلیل نمی‌توان گفت مثلاً هر فتوسل ۱۰ آمپر دقیقاً تعداد مشخصی پروژکتور را کنترل می‌کند.

در ادامه روش محاسبه تقریبی ظرفیت مناسب فتوسل را برای تعداد پروژکتور با توان مورد نظر توضیح می‌دهیم.

ظرفیت فتوسل به چه معناست؟

هر فتوسل‌ دارای ظرفیت مشخصی در مقدار جریان الکتریکی عبوری است. عدد هر فتوسل با آمپر (A) مشخص می‌شود. این عدد نشان می‌دهد فتوسل در شرایط تعیین‌شده، تا چه مقدار جریان الکتریکی را می‌تواند از مدار بار عبور دهد یا کنترل کند.

باید به این نکته توجه کرد وقتی روی یک فتوسل عدد ۱۰ آمپر درج شده است، منظور این نیست که فتوسل حتماً می‌تواند هر تعداد چراغی که روی‌هم ۱۰ آمپر یا کمتر را مصرف می‌کنند، بدون محدودیت کنترل کند. عواملی مثل :نوع بار، جریان لحظه‌ای راه‌اندازی و شرایط مدار اهمیت دارند.

تعداد چراغ نمی‌تواند تنها فاکتور مناسب برای انتخاب فتوسل باشد. یک فتوسل ۱۰ آمپر ممکن است بتواند تعداد زیادی پروژکتور ال ای دی کم‌مصرف را خاموش و روشن کند، اما برای همان تعداد پروژکتور با توان بالاتر، فتوسل با ظرفیت بیشتری لازم است.

بنابراین مجموع توان پروژکتورها و جریان مصرفی آن‌ها نسبت به تعدادشان فاکتورهای مهمتری هستند.

محاسبه تعداد پروژکتور برای یک فتوسل

برای محاسبه ظرفیت فتوسل متناسب با نیاز، باید مقدار جریان هر پروژکتور را محاسبه کنیم و برای این منظور از فرمول ساده زیر استفاده می‌کنیم:

جریان (آمپر) =  توان (وات) ÷ ولتاژ (ولت)

در فرمول بالا مقدار ولتاژ برق شهری به طور مشخص ۲۲۰ ولت است و توان مصرفی هر پرژکتور در مشخصات فنی آن درج شده است.

مثال: برای یک پروژکتور ۱۰۰ وات، جریان تقریبی به این صورت محاسبه می‌شود:

۱۰۰ ÷ ۲۲۰ ≈ ۰٫۴۵ آمپر

در نتیجه، جریان اسمی یک پروژکتور ۱۰۰ وات در برق ۲۲۰ ولت، تقریباً ۰٫۴۵ آمپر است.

اگر ۱۰ عدد پروژکتور ۱۰۰ وات داشته باشیم، جریان اسمی مجموع آن‌ها به‌صورت تقریبی برابر خواهد بود با:

۱۰ × ۰٫۴۵ ≈ ۴٫۵ آمپر

برای پروژکتورهای ۵۰ وات نیز جریان مصرفی هر پروژکتور در ولتاژ ۲۲۰ ولت به این صورت محاسبه می‌شود:

۵۰ ÷ ۲۲۰ ≈ ۰٫۲۳ آمپر

بنابراین ۱۰ عدد پروژکتور ۵۰ وات، در مجموع حدود ۲٫۳ آمپر جریان اسمی مصرف می‌کنند.

البته این محاسبات یک تخمین ساده بر اساس توان نامی و ولتاژ ۲۲۰ ولت هستند. در عمل، برای انتخاب فتوسل مناسب باید مشخصات واقعی پروژکتور و منبع تغذیه LED، ضریب توان (Power Factor) و به‌ویژه جریان راه‌اندازی نیز در نظر گرفته شود.

بنابراین ظرفیت قابل‌تحمل فتوسل را نمی‌توان صرفاً بر اساس تعداد پروژکتورها تعیین کرد؛ بلکه توان مصرفی، جریان هر پروژکتور و مشخصات مدار نیز در انتخاب فتوسل مناسب نقش دارند.

فتوسل ۱۰ آمپر چند پروژکتور را می‌تواند کنترل کند؟

همان‌طور که گفتیم باید توان هر پروژکتور مشخص باشد.

•   محاسبات بر اساس  پروژکتورهای ۵۰ وات: جریان اسمی هر پروژکتور در برق ۲۲۰ ولت  شهری تقریباً 23/0 آمپر است. بنابراین از نظر محاسبه تئوری، یک فتوسل ۱۰ آمپر می‌تواند تعداد قابل‌توجهی از این پروژکتورها را کنترل کند.

اما بهتر است ظرفیت فتوسل را دقیقاً تا سقف اسمی آن پر نکنیم. به‌صورت محافظه‌کارانه حدود 70 تا ۸۰ درصد ظرفیت را مبنا قرار دهیم، بنابراین اگر در این محاسبات 80 درصد بار را در نظر بگیریم، بار مناسب برای یک فتوسل ۱۰ آمپر حدود ۸ آمپر خواهد بود.

در این حالت خواهیم داشت:

پروژکتور ۵۰ وات      ۳۴ = 23/0÷ ۸

این مقدار ظرفیت، یک عدد تقریبی است و به مشخصات واقعی چراغ‌ها و فتوسل بستگی دارد.

•  محاسبات براساس پروژکتورهای 100 وات : اگر پروژکتورها ۱۰۰ وات باشند، طبق محاسبات توضیح داده شده جریان هر چراغ تقریباً 45/0 آمپر است و با توجه به اینکه ظرفیت مبنا را 80 درصد در نظر میگیریم در نتیجه :

پروژکتور ۱۰۰ وات    ۱۷ = 45/0÷ ۸

بنابراین با رعایت حاشیه اطمینان، فتوسل ۱۰ آمپر برای کنترل حدود ۱۷ پروژکتور ۱۰۰ وات یا حدودا ۳۴ پروژکتور ۵۰ وات از نظر جریان اسمی مناسب است.

فتوسل ۱۶ آمپر برای چند پروژکتور مناسب است؟

همین روش را می‌توان برای فتوسل ۱۶ آمپر استفاده کرد.

اگر حدود ۸۰ درصد ظرفیت فتوسل 16 آمپر را برای ظرفیت مبنا در نظر بگیریم، مقدار بار مناسب 8/12 آمپر است، پس تعداد پروژکتورها برحسب توان چنین محاسبه می‌شود:

محاسبات براساس پروژکتورها ۵۰ وات:

پروژکتور  55 = 23/0÷ 8/12

محاسبات براساس پروژکتورها 100 وات:

پروژکتور  28 = 45/0 ÷ 8/12

به‌صورت تقریبی، فتوسل ۱۶ آمپر برای حدودا ۲۸ پروژکتور ۱۰۰ وات یا ۵۵ پروژکتور ۵۰ وات مناسب می‌باشد این اعداد زمانی مورد اعتماد هستند که مشخصات واقعی بار با این فرض‌ها مطابقت داشته باشند.

این اعداد به دست آمده نباید به‌عنوان یک عدد قطعی برای تمام مدل‌های فتوسل و پروژکتور در نظر گرفته شوند.

فتوسل ۲۰ و ۲۵ آمپر چه تفاوتی در ظرفیت دارند؟

فتوسل‌هایی که آمپر نامی بیشتری دارند، قاعدتا ظرفیت جریان قابل کنترل آن‌ها بالاتر است. بنابراین برای مدارهایی که تعداد بیشتری پروژکتورال ای دی دارند فتوسل‌های ۲۰ و ۲۵ آمپر مناسب‌تر هستند.

در پروژه‌هایی که تعداد پروژکتورها زیاد است، استفاده از فتوسل با آمپراژ مناسب و در صورت نیاز کنتاکتور، می‌تواند انتخاب مطمئن‌تری برای کنترل بار روشنایی باشد.

برای نمونه، اگر همان فرض ۸۰ درصد ظرفیت را در نظر بگیریم:

حدود ۱۶ آمپر بار مبنا → فتوسل ۲۰ آمپر

حدود ۲۰ آمپر بار مبنا → فتوسل ۲۵ آمپر

در نتیجه، در مقایسه با فتوسل ۱۰ آمپر، ظرفیت اسمی فتوسل ۲۰ آمپر تقریباً دو برابر و فتوسل ۲۵ آمپر حدود 5/2 برابر است. البته افزایش آمپر فتوسل به این معنی نیست که می‌توان بدون بررسی دیگر اجزای مدار، تعداد پروژکتورها را بدون محدودیت افزایش داد.

جدول تعداد تقریبی پروژکتور قابل اتصال به فتوسل

جدول زیر یک راهنمای تقریبی براساس برق ۲۲۰ ولت و با در نظر گرفتن حدود ۸۰ درصد ظرفیت نامی فتوسل است:

با توجه به تقریبی بودن تعداد پروژکتورهای محاسبه شده انتخاب نهایی باید بر طبق مشخصات واقعی پروژکتور و فتوسل انجام شود.

برای ایجاد روشنایی مطلوب ممکن است از چند پروژکتور ال ای دی با توان مختلف استفاده شود. اگر پروژکتورها توان‌های متفاوتی داشته باشند، نباید تعداد آن‌ها را جداگانه محاسبه و با هم جمع کرد؛ بلکه باید توان کل بار را محاسبه نمود.

مثال: اگر پنج پروژکتور ۵۰ وات و پنج پروژکتور ۱۰۰ وات داشته باشیم توان کل بار چنین محاسبه می‌شود:

وات ۷۵۰ = (۵ × ۵۰) + (۵ × ۱۰۰)

در نتیجه جریان تقریبی این مجموعه در 220 ولت عبارتست از:

آمپر    4 /3 =۲۲۰÷ ۷۵۰

آیا فقط آمپر فتوسل در انتخاب تعداد پروژکتورها مهم است؟

با توجه به مطالب گفته شده جواب این سوال خیر است. آمپر یکی از مهم‌ترین فاکتورهاست، ولی نمی‌تواند کافی باشد.

سایر موارد عبارتند از:

•     ولتاژ مدار: محاسبه جریان به ولتاژ بستگی دارد. باید ولتاژ کاری فتوسل و پروژکتورها با مدار موردنظر هماهنگ باشد.
•  نوع بار: بار LED با بارهای مقاومتی ساده یکسان نیست. درایور LED می‌تواند رفتار متفاوتی در زمان روشن شدن داشته باشد.
•  جریان راه‌اندازی: جریان ورودی در برخی منابع تغذیه و درایورهای LED هنگام روشن شدن، مدت بسیار کوتاهی بیشتر از حالت طبیعی می‌باشد. این موضوع در مدارهای دارای تعداد زیادی پروژکتور ال ای دی  بسیار مهم است.
• شرایط مدار: سایر اجزای مدار مانند کابل‌ها و تجهیزات حفاظتی باید توانایی تحمل جریان موردنیاز را داشته باشند.
• حاشیه اطمینان: بهتر است ظرفیت فتوسل دقیقاً تا آخرین آمپر آن استفاده نشود. در صورتی که 100 درصد ظرفیت استفاده شود سبب کاهش ایمنی شده و فضای کمی برای تغییرات بار باقی می‌ماند.

در مدارهای بزرگ که تعداد پروژکتورها زیاد است، استفاده از کنتاکتور می‌تواند یک راه‌حل مناسب باشد. در این حالت، فتوسل نقش کنترل‌کننده دارد و بار اصلی توسط کنتاکتور کنترل می‌شود. این روش مانع عبور مستقیم کل جریان از فتوسل می‌شود.

چرا نباید ظرفیت فتوسل را دقیقاً تا آخر پر کرد؟

اگر ظرفیت نامی یک فتوسل ۱۰ آمپر باشد و مجموع بار آن دقیقاً ۱۰ آمپر محاسبه شود. در نگاه اول همه‌ چیز مناسب به‌‌نظر می‌رسد، اما در عمل عواملی مانند جریان راه‌اندازی، تغییرات بار و شرایط کاری می‌توانند باعث شوند مدار در نزدیکی حداکثر ظرفیت کار کند. این شرایط سبب موارد زیر می‌شود:

–  کاهش عمر مفید فتوسل

–  ایجاد جرقه در هنگام روشن و خاموش شدن چراغ‌ها

–  داغ و فرسوده شدن کنتاکت‌ها

به همین دلیل بهتر است بین بار واقعی و ظرفیت نامی فتوسل حاشیه اطمینان وجود داشته باشد. این به معنای یک عدد ثابت در تمام شرایط نیست.

انتخاب فتوسل مناسب برای پروژکتورهای فضای باز

از آن‌جا که در فضای باز برای نوردهی بیشتر از پروژکتورهای با توان بالا استفاده می‌شود واغلب نسبت به فضای بسته تعداد بیشتری دارند در انتخاب فتوسل مناسب بایستی دقت کنید:

1- تعداد پروژکتورها را مشخص کنید.

2- توان هر کدام را از روی مشخصات محصول بخوانید.

3- توان کل را به دست آورید.

4- با استفاده از ولتاژ کاری، جریان تقریبی مدار را محاسبه کنید.

5- آمپر فتوسل را با جریان موردنیاز مقایسه کنید و حاشیه اطمینان مناسبی در نظر بگیرید.

اگر تعداد پروژکتورها کم باشد، ممکن است یک فتوسل با آمپراژ پایین پاسخگوی نیاز باشد. اما برای تعداد زیاد چراغ یا پروژکتورهای پرتوان، بهتر است از فتوسل با ظرفیت بالاتر یا ترکیب فتوسل و کنتاکتور استفاده شود.

اگر تعداد پروژکتورهای موردنیاز زیاد است و هزینه تهیه تجهیزات یکی از عوامل تصمیم‌گیری باشد. برای مدیریت بهتر هزینه خرید، امکان خرید اقساطی پروژکتور می‌تواند مورد بررسی قرار گیرد.

جمع‌بندی

در پاسخ به سوال فتوسل چند پروژکتور را می‌تواند روشن و خاموش کند؟ نمی‌توان یک عدد ثابت برای همه شرایط مشخص کرد. تعداد پروژکتورها به آمپر فتوسل، توان هر پروژکتور، ولتاژ مدار و شرایط بار بستگی دارد.

برای یک محاسبه ساده، ابتدا توان کل پروژکتورها را به دست آورید و سپس آن را بر ولتاژ تقسیم کنید تا جریان تقریبی مشخص شود. سپس، جریان بدست آمده را با ظرفیت فتوسل مقایسه کنید و حتماً حاشیه اطمینان را در نظر بگیرید. چنانچه خرید به صورت عمده و با تعداد بلا دارید می‌توانید خرید پروژکتور اقساطی داشته باشید.