A világítástechnika alapjai

2014. november 20.

2014. november 20.

Magyar Mérnöki Kamara ELEKTROTECHNIKAI TAGOZAT Kötelező szakmai továbbképzés 2014

Dr. Borsányi János

A világítástechnika alapjai


2

1

2014. november 20.

2014. november 20.



4

3

2014. november 20.

2014. november 20.



6

5

2014. november 20.

2014. november 20.



8

7

2014. november 20.

2014. november 20.



10

9

2014. november 20.

2014. november 20.



12

11

2014. november 20.

2014. november 20.



14

13

2014. november 20.

2014. november 20.



16

15

2014. november 20.

2014. november 20.



18

17

2014. november 20.

2014. november 20.



20

19


2014. november 20.

Témafelelős: Nagy János Elnök, Világítástechnikai Társaság [email protected] http://www.vilagitas.org/

Előadó: Dr. Borsányi János [email protected]

Köszönöm a figyelmet!

2014. november 20.


22

21

-

-

-

1

2

Emberi munka számára értékes megvilágítás: Nem okoz fiziológiai elváltozásokat, (álmosság, gondolkodás lassulás , pontatlanság, szem fáradtság stb.) Megfelelő megvilágítási szintet biztosít Nem kápráztat Megfelelő kontrasztosság

Világítástechnika

Az energiatakarékos világítás: Ez akkor igaz, ha számításilag kimutatható, hogy két világítási megoldás közötti különbség – egyenlő megvilágítási paraméterek mellett – a felhasznált villamosenergiában kimutatható megtakarítás érhető el

2014. november 20.

-



Milyen világítást tervezzünk ?  az adott emberi tevékenységnek megfelelőt  energiatakarékosat (energiahatékonyság!)  előírásoknak megfelelőt  a belső kialakításhoz illeszkedőt (belsőépítészet!)

2014. november 20.

IRODA/ IPARI CSARNOK/ MÚZEUMI KIÁLLÍTÓTÉR

 A belsőtéri világítás tervezése 3 különböző területen

Miről szól a beltéri világítás, mivel foglalkozunk a továbbiakban?

BELSŐTÉRI VILÁGÍTÁS



3

2014. november 20.


4

MSZ EN 12464-1:2012 szabvány a mesterséges világítás műszaki követelményeit írja elő, a tervezett mesterséges belsőtéri világításra vonatozóan: - megvilágítás szintje (Em) - megvilágítás egyenletessége (Emin/Em) - káprázás (UGR érték) - fényszín (színhőmérséklet) - színvisszaadás (Ra) A követelményeket táblázatos formában tartalmazza a szabvány, az irodai munkahelyekre vonatkozóan például:

Az OTÉK előírja a mesterséges világítás létesítését: 53. § (2) Az építmények megvalósítása során biztosítani kell a) a helyiségek rendeltetésének megfelelő szellőzési, fűtési, természetes és mesterséges megvilágítási lehetőséget,



„(2) Azokon a munkahelyeken, ahol állandó munkavégzés folyik, a munkavégzés jellegének és körülményeinek, a helyiség rendeltetésének és az ott végzett tevékenységnek megfelelő világítást kell biztosítani. A világítás mennyiségi, minőségi jellemzőit nemzeti szabvány határozza meg.”

2014. november 20.





3/2002.(II.8.) SzCsM-EüM együttes rendelet a munkahelyek munkavédelmi követelményeinek minimális szintjéről 253/1997. (XII. 20.) Korm. rendelet az országos településrendezési és építési követelményekről (OTÉK) MSZ EN 12464-1:2012 28/2005 (XII.28) FMM-EüM együttes rendelet módosítja a 3/2002.(II.8.) SzCsMEüM együttes rendeletet, amit a 28/2007. (IX. 29.) SZMM rendelet tovább módosít, így a 3/2002.(II.8.) SzCsM-EüM együttes rendelet a munkahelyek munkavédelmi követelményeinek minimális szintjéről az alábbiakat rögzíti

Milyen szakmai előírások vonatkoznak?


2014. november 20.




A káprázást a látszó nagy felületi fénysűrűséggel rendelkező fényforrások okozzák! Kerülni javasolt az irodai világításoknál a látszó fényforrást tartalmazó lámpatesteket!

A helyiség méretét vizsgálva beszélhetünk: - kis légterű irodákról - nagy légteres irodákról A mesterséges világítás tervezésénél azért kell figyelemmel lenni erre, mert nemcsak a megvilágítási szint igény növekszik, hanem az egyes lámpatestek okozta káprázási veszély is növekszik.

2014. november 20.

6

5

A világítás tervezése során az eredményt befolyásoló tényezők -a helyiség mérete -a munkahelyek elrendezése -a felületek kialakítása, reflexió figyelembevétele

IRODAI VILÁGÍTÁS


egyenletesség: ≥ 0,1

háttér terület a közvetlen környezet 1/3-a.



2014. november 20.

elrendezés


munkaterület

Munkahelyek elrendezése, munkaterületek kijelölése - kis iroda:

2014. november 20.

- Az állandó munkavégzésre szolgáló helyiségekben az átlagos megvilágítás a teljes területre vonatkozóan min. 200 lx kell legyen!

Az egyes területek közötti arány: munka terület közvetlen környezet 300 lx 200 lx 500 lx 300 lx 750 lx 500 lx 1000 lx 500 lx egyenletesség: ≥ 0,6-0,7 egyenletesség: ≥ 0,4

1 - Munkaterület 2. – Munkaterület közvetlen környezete 3. – Háttérterület Az előírt megvilágítási értékek: 300-500-750-1000 lx

Az egyes zónák kialakítása a szabvány megfogalmazása szerint:


8

7



munkaterület

2014. november 20.


munkaterület

elrendezés

Munkahelyek elrendezése, munkaterületek kijelölése, nagy irodaterület:

2014. november 20.

elrendezés

Munkahelyek elrendezése, munkaterületek kijelölése, nagy irodaterület:


10

9



11

2014. november 20.


12

-T5 fénycsöves lámpatest számítógépes munkahelyre mennyezetre szerelve:

2014. november 20.

- LED panel belógatva

- LED panel mennyezetre szerelve

- T5 fénycső lámpatest számítógépes munkahelyre direkt/indirekt fényeloszlással belógatva

- T5 fénycsöves lámpatest – opálelőlapos számítógépes munkahelyre mennyezetre szerelve

Világítási megoldások belsőterekben: - T5 fénycsöves lámpatest számítógépes munkahelyre mennyezetre szerelve




2014. november 20.


-T5 fénycső lámpatest számítógépes munkahelyre direkt/indirekt fényeloszlással belógatva

2014. november 20.

-T5 fénycsöves lámpatest – opálelőlapos - számítógépes munkahelyre mennyezetre szerelve


14

13

2014. november 20.



Magyar Mérnöki Kamara ELEKTROTECHNIKAI TAGOZAT Kötelező szakmai továbbképzés 2014 - LED panel belógatva

2014. november 20.

- LED panel mennyezeten


16

15

13,84 3,09

12,27 2,83

9,03 2,39

0,607 2 (2*35W) 20 000 85 90 97

501

0,227

378

T5 fénycsöves

11,81 2,38

0,631 3 (1*68W) 50 000 80 70 100

595

0,269

496

LED

9,55 2,11

0,634 3 (1*55W) 50 000 80 70 100

539

0,311

452

LED

Kerüljük a látszólag megfelelő, de nem ellenőrzött adatokat!



17

2014. november 20.


18

Fontos vizsgálni a színhőmérsékletet is, hiszen ez a vizuális komfortot befolyásolja. Általános elvként elfogadható, hogy minél magasabb a megvilágítási szint, azzal együtt növelni kell a színhőmérsékletet. Az irodai világításnál szokásos érték 3000 – 4000 K érték választása. Figyelemmel kell lenni arra, hogy nagy mértékű természetes világítás esetén (pld. üveghomlokzatok) a magasabb érték választása javasolt.

2014. november 20.

Bármelyik megoldással lehet – számszakilag – megfelelő világítást létesíteni Itt lép be az energia hatékonyság, ezt is össze kell hasonlítani Az irodavilágításban még/már fénycsővel/LED-del lehet megfelelő komfortot létrehozni DE!!! Csak olyan lámpatestet ajánlott használni, melynek vannak műszaki adatai, SZÁMÍTÁST LEHET VELE KÉSZÍTENI!!!

W/m2 W/m2/100 lx

519 0,676 3 (2*49W) 20 000 85 90 69

521

0,384

438

T5 fénycsöves

0,628 2 (2*49W) 20 000 85 90 63

Eav munkafelület lx Egyenletesség U0 Lámpatest db Élettartam h CRI ≥ Fényhasznosítás lm/W Lámpatest hatásfok %

433 0,285

Egyenletesség U0

T5 fénycsöves Eav teljes felület lx

Értékelés:




Előadó: - Rajkai Ferenc [email protected] Szerző: -Rajkai Ferenc Munkatárs: Bárány Péter

2014. november 20.


Beltéri világítás Raktárak – Gyártó csarnokok világítása

2014. november 20.




1

19

Nátrium lámpa Fémhalogén lámpa Fénycső T8 Fénycső T5 LED 25-50 000h

2014. november 20.


2


4,25W/m2 FF élettartam: 30 e óra 3

Eav: 219lx Min/av: 0,42 Lámpatest darabszám: 15 db Lámpa teljesítmény: 250W Össz teljesítmény: 4 275W

Lámpatest hatásfok 54%

Nátrium lámpás csarnokvilágító


Normál magasságú raktár 50m x 20m bm 6.5m Fpm 6m Avulás: 0,8 Munkasík: 0,85 Megvilágítás: 200 lux

2014. november 20.

(Megjegyzés: a fényforrások jellemzőit az előző előadás tartalmazza!)

    

Raktárakban alkalmazott fényforrások:


2014. november 20.


8,55W/m2 FF élettartam: 12 e óra



Eav: 210lx Min/av: 0,51 Lámpatest darabszám: 42 db Lámpa teljesítmény: 2x58W Össz teljesítmény: 5 712W


Fénycsöves gyorsszerelésű T8 VVG

4



Fémhalogén lámpás csarnokvilágító



2014. november 20.



2014. november 20.


4,87W/m2 FF élettartam: 18 e óra





Fénycsöves gyorsszerelésű T5

6



Fénycsöves gyorsszerelésű T8 EVG



2014. november 20.



2014. november 20.



9

2,8W/m2 LPT élettartam: 50 e óra



LED Csarnokvilágító

8

2,59W/m2 LPT élettartam: 50 e óra



LED gyorsszerelésű



2014. november 20.



80-100 55 8,55 3,59

120 54 4,25 1,95

64 5,71 2,71

80

42 12 000 83

30 12 000 70-90

15 30 000 25

64 4,87 2,31

90

42 18 000 83

T8 EVG 210 0,51

96 3,71 1,64

90

35 20 000 85

T5 226 0,55

15 30 000 25 120 79 4,28 1,55

E av Min / átl Szükséges lámpatest Élettartam* CRI <

Fényforr. fényhaszn Lámpatest hatásfok W/m2 W/m2/100lx

68 7,98 3,18

80-100

28 12 000 70-90

Nátrium Fémhalogén 275 251 0,41 0,43

2014. november 20.


80 5,28 2,17

90

48 18 000 83

T8 EVG 243 0,56

98 4,45 1,97

90

42 20 000 85

T5 226 0,58


80 6,15 2,52

80

48 12 000 83

T8 VVG 243 0,56


Magas raktár 50m x 20m bm 11m Fpm 10,5m Avulás: 0,8 Munkasík: 0,85

2014. november 20.

100 2,59 1,1

80-115

48 50 000 80

100 3,36 1,56

80-115

24 50 000 80

LED csv 217 0,53

100 2,59 1,08

80-115

48 50 000 80

LED sáv 241 0,52

LED sáv 235 0,37

* Élettartam alatt a LED lámpatest gyártók nem mindig ugyanazt értik!

Eav Min / átl Szükséges lámpatest Élettartam* CRI < Fényforr. fényhaszn Lámpatest hatásfok W/m2 W/m2/100lx

T8 VVG 210 0,51

Nátrium Fémhalogén 219 238 0,42 0,49

Raktárak világítása összefoglalás


100 2,8 1,3

80-115

20 50 000 80

LED csv 216 0,43

11

10

Fémhalogén lámpa Fénycső T8 Fénycső T5 LED 25-50 000h



2014. november 20.


 Látáskomfort biztosítása Káprázás korlátozás Színvisszaadás Színhőmérséklet Esetenként helyileg a munkafelületen magasabb megvilágítási szint

Egyéb kritériumok a raktárakhoz képest

2014. november 20.

(Megjegyzés: a fényforrások jellemzőit az előző előadás tartalmazza!)

   

Gyártó csarnokban alkalmazott fényforrások:


13

12

2014. november 20.



15

Eav: 337lx Min/av: 0,28 Eav:636 lx a kiemelt munkafelületen Lámpatest darabszám:40 (6m) +48db (3m) Lámpa teljesítmény: 2x58W / 1x58W Össz teljesítmény: 8 704W 8,1W/m2 FF élettartam: 12 e óra


Fénycsöves gyorsszerelésű T8 VVG

14

Eav: 365lx Min/av: 0,15 Eav:510 lx a kiemelt munkafelületen Lámpatest darabszám: 34 db Lámpa teljesítmény: 250W Össz teljesítmény: 9 690W 9,69W/m2 FF élettartam: 12 e óra


Fémhalogén lámpás csarnokvilágító


Gyártó csarnok 50m x 20m bm 6.5m Fpm 6m /3m Avulás: 0,8 Munkasík: 0,85 Megvilágítás: 300 lux

2014. november 20.

Gyártó csarnok 50m x 20m bm 6.5m Fpm 6m Avulás: 0,8 Munkasík: 0,85 Megvilágítás: 300 lux


2014. november 20.



17



Fénycsöves gyorsszerelésű T5

16



Fénycsöves gyorsszerelésű T8 EVG


Gyártó csarnok 50m x 20m bm 6.5m Fpm 6m / 3m Avulás: 0,8 Munkasík: 0,85 Megvilágítás: 300 lux

2014. november 20.

Gyártó csarnok 50m x 20m bm 6.5m Fpm 6m /3m Avulás: 0,8 Munkasík: 0,85 Megvilágítás: 300 lux




80 64 8,1

80-100 55 9,69 2,65

W/m2/100lx

2,36

64 7,4

90

636 42 18 000 83

T8 EVG 337

1,43

96 4,94

90

650 35 20 000 85

T5 345

2014. november 20.


* Élettartam alatt a LED lámpatest gyártók nem mindig ugyanazt értik!

2,58

636 42 12 000 83

510 30 12 000 70-90

T8 VVG 337

Munkafelület Szükséges lpt Élettartam* CRI < Fényforr. fényhaszn Lámpatest hatásfok W/m2

E av

Fémhalogén 365


LED gyorsszerelésű

19

0,97

100 3,13

80-115

604 48 50 000 80

LED sáv 322

18

Eav: 322lx Min/av: 0,21 Eav:604 lx a kiemelt munkafelületen Lámpatest darabszám:28 (6m) +30db (3m) Lámpa teljesítmény: 54W (2 féle opt) Össz teljesítmény: 3 132W 3,13W/m2 FF élettartam: 50 e óra

Gyártó csarnokok világítása összefoglalás

2014. november 20.

Gyártó csarnok 50m x 20m bm 6.5m Fpm 6m / 3m Avulás: 0,8 Munkasík: 0,85 Megvilágítás: 300 lux


2014. november 20.


20


21

Szerző: -Baktai Gábor [email protected] Előadó: - Rajkai Ferenc [email protected]




2014. november 20.

- T5 - LED (amennyiben megbízható a termék)

Összefoglalás Elvárt paraméterek: - Megfelelő látáskomfort - Hosszú (stabil) élettartam - Üzembiztos kivitel - Megfelelő optikai tulajdonságok - Alacsony üzemeltetési költség Javasolt fényforrás:



2014. november 20.

Fény minősége Világítási megoldások Kialakítás módja Szabályozhatóság Műtárgyvédelem

Minőségi elvárások a kiállítóterekben

2014. november 20.

Kiállítóterek világítása


2

1

Színvisszaadás


2014. november 20.

A műtárgyak valósághű megjelenítése, bemutatása miatt fontos, hogy a fényforrások színvisszaadási indexe Ra>90

2014. november 20.

Színvisszaadás Színőmérséklet Vizuális komfort Alkalmazott fényforrások

Fény minősége


4

3


2014. november 20.

Megfelelő optikák alkalmazása

Megfelelő világítási pozíció

Vizuális komfort kontra kiemelések

2014. november 20.

Fontos a jó káprázáskorlátozás!

Alacsony szintű általános világítás

Látványos kiemelés: 1:5, 1:10

Vizuális komfort kontra kiemelések


6

5


félérték szög : >45°

félérték szög : 10°-20°

2014. november 20.

Széles

Főcím minta

Pl.: 16°/60°

félérték szög : 25°-35° félérték szög: Keskeny

félérték szög: <10°

Oval flood Közepes

Igen keskeny

Lencsés falvilágító

Világítási megoldások kiállítóterekben

2014. november 20.

Az ablakon 1000-100.000lx jut be a helyiségekbe!

Közvetlen napfény nem érheti a műtárgyakat!

Természetes fény korlátozása a kiállítótérben

Természetes fény a kiállítóterekben


8

7


2014. november 20.

Falvilágítás


2014. november 20.

Kiemelő világítás maszkolható lámpatesttel

Kiemelő világítás



10

9


2014. november 20.

Fényáram, fényhasznosítás Élettartam

Színvisszaadás Színhőmérséklet Kromatikus aberráció a széleken

elvárások Ra>90 3000K, 4000K egyenletesség a teljes megvilágított felületen >90lm/W 50.000óra L80/B10

Kiállítóterekben korszerűnek tekinthető LED paraméterek

LED alkalmazások körültekintést igényelnek

2014. november 20.

Kiemelő világítás falvilágítással



12

11

LED lámpatestek


2014. november 20.

Professzionális termék

lakossági termék

Kiállítóterek lámpatestei fokozott igénybevételnek vannak kitéve. A LED fényforrások 50.000h élettartamúak a lámpatestek élettartama hosszabb kellene legyen!

2014. november 20.

Optikai hatásfok Káprázáskorlátozás Szabályozhatóság Megfelelő melegedésre való méretezés Élettartam adatok lámpatestbe beépítve, üzemi körülmények között

14

13

Kiállítóterekben LED lámpatestek tervezésekor fontos műszaki tulajdonságok:

LED alkalmazások körültekintést igényelnek


2014. november 20.

Műtárgyvédelem


Különböző hullámhosszhoz tartozó egységnyi besugárzott teljesítmény különböző mértékben károsítja a műtárgyat. UV, és IR tartomány tiltott LED lámpatestek esetében ellenőrizni kell a LED spektrális eloszlásának károsító faktorát. (relative damage factor, mW/lm)

2014. november 20.

A költségvetésben a programozást külön tételként kell szerepeltetni !

Kiállítás-rendezéstől függően szükség lehet fényszabályozó rendszerre. Drágítja a beruházást, szolgálja a műtárgyvédelmet és egyben vonzó látványosság is lehet.

Világítás szabályozás


16

15


2014. november 20.


Szerző: -Farkas János [email protected] Előadó: -Rajkai Ferenc [email protected]


2014. november 20.

Műtárgyvédelmi előírásoknak nem megfelelő berendezéssel kizárjuk a múzeumot egy komolyabb kiállítási anyag bemutatásától! Nem kapnak rá engedélyt.

Tervezési döntéseink 20-30 évre szólnak

Kiállítóterek világítása komplex feladat


18

17


Sportvilágítás

2014. 9. 29.

Sportvilágítás

FIGYELEM EZ SOK ESETBEN HOSSZÚ FOLYAMAT!



A sportág(ak) jellemzőinek A játékosok, bírók, nézők látási feladatainak megértése

Tervezési folyamat megkezdése

2014. 9. 29.

Sportvilágítási megoldások belső- és külsőterekben


2

1


Sportvilágítás

2014. 9. 29.

Sportvilágítás

Energia ellátási kérdések tisztázása Lámpatest tartószerkezeti kérdések Pozíciók, magasságok, tiltott helyek stb. Határozzuk meg a fő nézési irányokat Karbantartási, üzemeltetési kérdések megfontolása

Tervezési folyamat folytatása

2014. 9. 29.

Vonatkozó sportági szövetségi előírások felkutatása, elolvasása, megértése Az MSZ-EN12193:2008 sportvilágítási szabvány vonatkozó részeinek áttanulmányozása

Tervezési folyamat folytatása a feladat megértése


4

3


Sportvilágítás

2014. 9. 29.

Sportvilágítás

Sportági sajátosságok figyelembe vétele Kívánt megvilágítási szintek és egyenletességek meghatározása Horizontális és vertikális megvilágításra is! Káprázás veszély meghatározása Alkalmazható lámpatest típusok kiválasztása

Tervezési koncepció kialakítása

2014. 9. 29.

Különösen bonyolult, összetett esetekben mint pl. TV (SD/HD) közvetítés, multifunkcionális (sport)csarnokok természetes világítással való összehangolás esetében.

TERVEZÉSI CÉLOK EGYEZTETÉSE A MEGBÍZÓVAL SZÜKSÉG ESETÉN KONZULTÁLJUNK/ VONJUNK BE TAPASZTALT VILÁGÍTÁSTERVEZÉSI SZAKEMBERT

Tervezési folyamat folytatása


6

5


Sportvilágítás

2014. 9. 29.

Sportvilágítás

A gazdaságossági számításokat legalább negyedévente frissíteni szükséges

Egyre jobb minőségben és alacsonyabb árban

Havonta új termékek jelennek meg

LED FORRADALOM Közepén vagyunk

2014. 9. 29.

Az előzőekben ismertetett szempontok alapján Több variáció elkészítése is szükséges! Megvilágítás mennyiségi és minőségi paraméterinek ellenőrzése Káprázás számítás (kültéren van viszonylag pontos, egzakt módszer)

Világítástechnikai számítások elvégzése


8

7


Sportvilágítás

2014. 9. 29.

Sportvilágítás

Horizontális megvilágítás átlag 500 lux Közép egyenletesség legalább 0,7

Világítási követelmények

Beltéri gazdaságossági mintaszámítás több változatra

2014. 9. 29.

Valós labdajáték edzőcsarnok méretei 46x26m belmagasság 7,7 m szabad belmagasság 7 m. Építészi kívánságra lámpatestek csak a gerendákra helyezhetők el! TV közvetítés kizárt!



10

9

óra haszná 3000 lat


Sportvilágítás

140

46 30 23 27

LED mélysugárzó1 LED mélysugárzó2 LED fényvető1 LED fényvető2

2014. 9. 29.

57

LED IP 66 ipari lámpatest 124

241

312

197

340

6,507

7,176

5,91

6,44

7,068

14,62

683 235

753 480

620 550

676 200

742 140

0 182 400 792 960 0,23

0

Éves Megt energia érülis Többlet megtaka idő költség rítás [Ft] év

6 615 000 3 003 000 851 865 3,53

6 601 000 2 989 000 781 620 3,82

4 950 000 1 338 000 914 550 1,46

5 750 000 2 138 000 858 900 2,49

3 794 400

3 612 000

berendezés lámpatest költsége

Sportvilágítás

19 521

21 528

17 730

19 320

21 204

43 860 1 535 100

rendsz egység er Éves teljesít teljesít Éves Energia mény ménye fogyaszt költség darab [Watt] [kW] ás [kWh] [Ft] 43

Típus 4x80W T5 IP50 labdavédett lámpatest

Minta beltéri sportpálya Évi

35 Ft/kWh Beltéri gazdaságossági mintaszámítás 4

2014. 9. 29.

Labdavédett (ráccsal vagy legalább IK07) Legalább IP40 védettség (tisztíthatóság!)

Lámpatest követelmények



12

11


Sportvilágítás

2014. 9. 29.

Sportvilágítás

Gondoljunk mindig arra,hogy a megtervezett berendezést legalább 15 évig üzemeltetni kell Hozzáférhetőség Hosszú élettartamú lámpatestek és fényforrások Kerüljük a „termékbemutatót”

Beltéren karbantartási, üzemeltetési kérdések

2014. 9. 29.

A valós projektben két okból nem az IP66 ipari lámpatest került betervezésre a)A terv elkészülte után fedeztük fel a létezését b)Az építész esztétikai okokból elvetette (már a fénycsöves verzióban is) T8 fénycső és a fémhalogénlámpák különböző okokból nem lettek figyelembe bevéve Csak minőségi gyártók termékeit használtuk az analízisben

Az előbbi elemzést minden esetben el kell végezni. Más geometriákra (nagyobb belmagasságra) más eredmény adódik



14

13


Sportvilágítás

2014. 9. 29.

Sportvilágítás

Horizontális megvilágítás átlag 200 lux Közép egyenletesség legalább 0,5 GR <50

Világítási követelmények

Kültéri gazdaságossági mintaszámítás

2014. 9. 29.

Valós kispályás labdarúgó edzőpálya, kézilabda pálya méretekkel méretei 45x25m 12 m magas oszlopok TV közvetítés kizárt!



16

15

rendsz egység er Éves teljesít teljesít Éves Energia mény ménye fogyaszt költség darab [Watt] [kW] ás [kWh] [Ft]

Típus

Ft/kWh

8 20 24

1kW fémhalogénlámpás aszimmetrikus lámpatest LED fényvető1 LED fényvető2

2014. 9. 29.

40

400W fémhalogénlámpás aszimmetrikus lámpatest

241

312

1080

417

5,784

6,24

8,64

16,68

5 784

6 240

8 640

16 680

0

200 000

Többlet költség

5 880 000 3 880 000

6 540 000 4 540 000

2 200 000

2 000 000

Sportvilágítás

202 440

218 400

302 400

583 800

berendezés lámpatest költsége

381 360

365 400

281 400

0

17

18

10,17

12,42

0,71

Éves energia megtakarítá Megtérülis s [Ft] idő év

Kültéri gazdaságossági mintaszámítás 4

35

1000 óra használat


Sportvilágítás

Minta kültéri sportpálya Évi

2014. 9. 29.

Legalább IP54 védettség 4000 és 4500 K közötti színhőmérsékletű fényforrás

Lámpatest követelmények




Sportvilágítás

2014. 9. 29.

Sportvilágítás

A beltéri megfontolásokon felül egyéb szempontok figyelembe vétele szükséges A lámpatesteket meg kell tudni közelíteni (kosaras kocsi, mászható vagy dönthető oszlop)

Kültéri speciális üzemeltetési kérdések

2014. 9. 29.

A valós projektben az 1kW aszimmetrikus fémhalogénlámpás lámpatest került betervezésre Csak minőségi gyártók termékeit használtuk az analízisben

A LED megoldás edzés szinten még nem gazdaságos Csak egyéb feltételek megléte esetén érdemes használni (üzemóra, fényhasznosítás) LED alkalmazás előnyei: azonnali visszagyújtás, villogás mentesség ...



20

19

[email protected] www.vilagitas.org

2014. november 20.

Kültéri világítási megoldások


Sportvilágítás vége

+36 30 957 89 75 [email protected] www.mnsk.hu

2014. 9. 29.

Előadó: Major Gyula Világítás tervező

Témafelelős: Nagy János Elnök, VTT



1

21

2014. november 20.

2014. november 20.



3

2


2014. november 20.

 Megfelelő fényeloszlás

2014. november 20.

Út, park, közvilágítás


5

4

2014. november 20.

2014. november 20.



7

6

2014. november 20.

2014. november 20.


• LED • Nagynyomású nátriumlámpa • (Kisnyomású nátriumlámpa) • Fémhalogénlámpa • Kompakt fénycső-fénycső • (halogén izzó)

• Alkalmazható fényforrástípusok


9

8

2014. november 20.

2014. november 20.



11

10

2014. november 20.

2014. november 20.



13

12

2014. november 20.

2014. november 20.



15

14

2014. november 20.

2014. november 20.



17

16

2014. november 20.

2014. november 20.



19

18

2014. november 20.

2014. november 20.



21

20


2014. november 20.

Szabad terek világítása

2014. november 20.


23

22

2014. november 20.

2014. november 20.



25

24

2014. november 20.

2014. november 20.



27

26

2014. november 20.

2014. november 20.

Díszvilágítás



29

28

2014. november 20.

2014. november 20.



31

30

2014. november 20.

2014. november 20.



33

32

2014. november 20.

2014. november 20.



35

34

2014. november 20.

2014. november 20.



37

36

VI. rész


Előadó: Esztergomi Ferenc

2014. november 20.

Minőségi követelmények Nemzetközi kitekintés

2014. november 20.




1

38

2014. november 20.

 Tápegység (Elektronika)

 Optikai modul (LED-egység)

Két meghatározó elem:


Szabvány megfelelőség: MSZ EN 60 598 Fotobiológiai biztonság EMC Biztonságos üzemvitel: megbízható gyártók, jótállás Az alkalmazott anyagok élettartama legalább azonos a fénytechnikai elvárásokkal Minőségbiztosítás, Minőségirányítás ESD Energiahatékonyság (A+)

2014. november 20.

    

   

Alapvető követelmények


3

2

2014. november 20.

Élettartam összefüggések


Túlfeszültség Működési hőmérséklet Túlmelegedés mértéke Tápáram Harmonikus torzítás (THDi) < 20 % Nedvesség (páralecsapódás)

2014. november 20.

     

 Hagyományos lámpatestekkel szemben:  Érzékenység:


5

4

2014. november 20.

2014. november 20.



7

6

Alkalmazott anyagok: üveg, alumínium, kor. acél Konstrukciós forma: Hűtés maximalizálása Formának alárendelt konstrukciós felépítés

2014. november 20.

     

Konstrukciós követelmények és Irányok


Fejlesztési irányok: LED, LED, LED Tápegység Megbízhatóság növelése Fényhasznosítás növelése Csökkenő ár tendencia Megengedett hőmérséklet növelése Öregedés csökkentése ÉLETTARTAM NÖVELÉSE ????

2014. november 20.

• • • • • • • •

Nemzetközi kitekintés


9

8



Előadó: Esztergomi Ferenc

2014. november 20.


HÁLÓZATI PROBLÉMÁK VILÁGÍTÁSTECHNIKAI MÉRÉSEK

2014. november 20.




1

10



tűrési sáv felvett teljesítmény Teljesítménytényező Áram – névleges áram , indítási áram THDi

    


névleges feszültség 

Villamos jellemzők

2014. november 20.



Lámpatestek villamos hálózati jellemzői:

2014. november 20.

-áramköri védelem (zárlat és túlterhelés) 10A kismegszakító „C” karakterisztika

- üzemi feszültség 230V 50Hz; 12V 50 Hz 12V – 24 egyenfeszültség -kábelméret 1,0 -1,5 mm2

-általában egyfázisú áramkörök (három fázisú kialakításban is a lámpatestek egyfázisú csatlakozásúak)

A világítási áramkörök kialakítása:

HÁLÓZATI PROBLÉMÁK:


3

2

áramok és feszültségesés a táphálózaton: működési paraméterek biztosítása



A kisfeszültségű táplálásnál a SELV elválasztás kialakítása szükséges (biztonsági transzformátor) A lámpatestek fémháza mindig bekötendő a PE vezetőbe! Külön kiépített védő egyenpotenciálra hozó bekötés (korábban EPH) nem szükséges! A PE vezető kiépítése még a kettős érintésvédelmi osztályú lámpatestek esetén is szükséges (csak nem kell/lehet bekötni)








A világítási hálózatokon az általános érintésvédelmi mód: TN-S (különválasztott N és PE vezető) 

Érintésvédelem, érintésvédelmi osztályok:

2014. november 20.




5

4

vezetékek terhelhetősége: installációs korrekció (vezetékek elhelyezési módjától, vezet anyagától és keresztmetszetétől)




felharmonikusok hatása: „N” vezető keresztmetszete (főleg három fázisú áramkörökben, közös „N” vezető!);



Hálózati visszahatások  bekapcsolási áramlökés: problémát okozhat az áramkör védelmét ellátó kismegszakítónál (ez érvényes a fénycsövekre, halogénekre, nagynyomású kisülő lámpákra)

2014. november 20.



Üzemeltetési problémák:


2014. november 20.


Probléma: a tápegységet el kell helyezni a LED modul közelében  Magában a lámpatestben  Lámpatest házon kívül

Számolni kell a feszültség eséssel, a jellemző gyártói ajánlás kábelhosszra 2x1,5 mm2 vezeték esetén ~2 m (de nem több, mint 10m)

Jellemző működési tartomány: 12V-24V DC

DC Stabilizált kimeneti ---------------feszültségű tápegység

LED modul



Stabil áram előállításának lehetőségei:

2014. november 20.

Stabil áramot kell előállítani a stabil működéshez

Nagyon kis feszültség változás nagy mértékű áramváltozást eredményez

Nyitó irányú tartományban nyitási pont 3,3V (fehér LED)

LED-ek feszültség-áram karakterisztikája:

LED fényforrású lámpatestek hálózatra kapcsolása:  Új szemléletet követel  12V-24V DC üzemi feszültség, mindig tápegység alkalmazása!


7

6

Korrektebb, de drágább megoldás a félvezető alapú áramkorlátozás



8

2014. november 20.


Ellenőrizni kell, hogy a gyártó:  mely gyártók dimmerével  és hány modulig vállalja a szabályozhatóságot.

9

Tipikus példa a retrofit LED fényforrás (E27-es, vagy GU10-es foglalatú és formájú LED lámpa) szabályozása. Ezekben mindben van egy kis kapcsoló üzemű tápegység, ami miatt , ha sok lámpát kötünk egy dimmerre vagy nem fog szabályozni, vagy villogni fog (Megoldási lehetőség: egy hagyományos izzót a LED lámpákkal párhuzamosan az áramkörbe kötni, vagy valamilyen induktív terhelést)

Különleges probléma az előzőekben jelzett fázishasításos szabályozás esetén, hogy sok tápegységet (kapacitív eszközt) párhuzamosan kötve már nagyon kapacitív, ami már lehetetlenné teszi a fázishasításos szabályozást!

2014. november 20.

Szabályozhatóság vezérlő jellel: 1-10V, DALI, DMX….

Szabályozása nem megoldott fázishasítással!!!

Jellemző eszközök: kisebb teljesítményű modulok, LED szalagok Több modul kapcsolása egy tápegységhez: Párhuzamos kapcsolás



Áramkorlátozás a LED modulon történik.  Olcsóbb esetben egyszerű ellenállással: Ellenállás hátránya: érzékeny az ingadozásra, a többlet feszültséget „elfűti”, ami a LED környezetében jelentkezik hőként


LED modul



10

2014. november 20.


Több eszköz egy tápegységre kötése: soros kapcsolás!

11

Jellemző eszközök: nagyobb teljesítményű LED modulok, külső tápegységes lámpatestek. (Vigyázat! Gyakran a lámpatest semmilyen elektronikát nem tartalmaz, csak a LED-et, így nincs védve az eszköz a fordított polaritástól, vagy az áramtüskéktől)

Korrekt szabályozás: vezérlő jellel: 1-10V, DALI, DMX…

az emberi szem nem lineáris, ezért a 10% valójában 30-40%-os látható fényszintnek felel meg!

Áramgenerátoros táplálás esetén szabályozása fázishasítással is megoldható (csak bizonyos tápegységeknél) de a szabályozás alsó határa általában 30% körül van. Egyes esetekben a termékre írnak 10%-ot is, de:

2014. november 20.

Vigyázat! Nagyobb teljesítményű tápegységeknél a kimeneti feszültség meghaladhatja a 120V-ot is! NEM TÖRPEFESZÜLTSÉG!

A tápegység messzebb is elhelyezhető a modultól.

A tápegység addig emeli/csökkenti a kimeneti feszültségét, amíg el nem éri a névleges áramértéket.

Jellemző működési tartomány: 350mA-1A DC

DC Stabilizált kimeneti - -------------áramú tápegység

Stabil áram előállításának lehetőségei:




12

2014. november 20.


….DE MINDIG GYÁRTÓI ADATOK HASZNÁLATA!

Gyártói javaslatot figyelembe kell venni (több tápegység kapacitív jellege összeadódik), Ökölszabály: 0A 12db - 16A 20db

Példa: LED tápegység 50W OTi DALI 50/220…240/1A4 LT2 FAN Névleges áram: 0,27A Inrush current: 30A (lefutási idő 200 uS)

13

Valamennyi kapcsoló üzemű tápegység kapacitív jelleget mutat a hálózat felé, ami rövid idejű, de extrém magas áramlökést eredményez

Bekapcsolási áramlökés (inrush Current) problémája a kapcsoló üzemű tápegységeknél:

2014. november 20.

A LED-ek szabályozása a PWM jelalak Kitöltési tényezőjének módosításával történik.

Digitális kamerák érzékelhetik a villogást (flicker hatás)

PWM szaggatott DC feszültség kerül a LED-re (jellemzően 400Hz körüli frekvenciával)

A tápegységek által kiadott DC feszültség, nem valódi DC.


2014. november 20.


15

A színvisszaadásra vonatkozó értékeket a fényforrás gyártójának kell megadnia. Ellenőrizendő, hogy az alkalmazott fényforrások megfelelnek-e a tervezésnél előírtaknak! 

A mérési jegyzőkönyvnek tartalmaznia kell:  A mérés helyszínét és tárgyát  A megrendelőt  A mérés időpontját és a mérést végzőket  Használt mérőeszközöket  Környezeti hőmérsékletet  A mérés menetének végrehajtását  … és a MÉRÉSI EREDMÉNYEKET!  Megállapításokat

Az UGR adatokat a gyártónak kell megadnia (gyártói táblázat), a felszerelt világítási berendezés feleljen meg a tervezésnél előírtaknak!

14





A mérési pontokat a tervezéskor alkalmazott számítási pontokkal egyezően kell felvenni! Tervezői feladat! A szabvány táblázatos formában ad segítséget.

2014. november 20.



VILÁGÍTÁSTECHNIKAI MÉRÉS  Nincs szabvány előírás a mérés elvégzésére, az MSZ 12464-1:2012 szabvány (angol nyelvű) 6. pontja tartalmaz javaslatokat!


2014. november 20.



16

Társ-szerző: -Baktai Gábor [email protected] Előadó, szerző: - Rajkai Ferenc [email protected]



A világítástechnika alapjai

Recommend Documents