MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
2.
Természetes világítás
Mesteséges világítás
A természetes fényforás a helyiségen kívül található, méretei nagységrendekkel nagyobbak mint a helyiség.
A lámpatestek a helyiségen belül helyezkednek el, méreteik nagységrendekkel kisebbek mint a helyiség.
Vizuális kapcsolat biztosít a környezettel; pszichológiai, biológiai, fiziológiai hatások biztosítása.
Nem létesít vizuális kapcsolatot, ill. nem biztosít ehhez kapcsolódó egyéb hatásokat.
A természetes és mesterséges világítás a felhasználó szempontjából nem különül el. A vizuális környezetben (a "végeredményben") a kettő szét nem választható egységet képez: 1.
Jól világítható belsőteret igyekszünk létrehozni (építész tervező),
2.
A belsőtérhez tervezünk olyan világítást, mely lehetőleg jó vizuális környezetet eredményez (vill.mérnök + építész).
Mesterséges fényforrások Az 1950-es évekig a mesterséges fény mennyiségének növelése a cél. Az 1950-es évektől a mesterséges fény minőségének javítása a cél
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
3.
• • • • • • • • •
Tűz, fáklya, mécses, gyertya Olajlámpa, Gázlámpa Elektromos izzó: 1879 Fénycső: 1932 Halogén izzó: 1964 Kompakt fénycső: 1970 Nagynyomású kisülőlámpa: 1994 Fehér LED: 1997 (vörös LED: 1964) Organikus LED (OLED): 2007
Mesterséges fényforrások csoportosítása a fénygerjesztés mechanizmusa alapján:
• •
hőmérsékleti sugárzók (égés, izzás): izzólámpa, halogén izzó,
•
szilárdtest “fizikai elven” működő sugárzók: LED, OLED, PHOLED.
luminecensz sugárzók (gázkisülés): kis- és nagynyomású kisülőlámpák (fénycső, kompak fénycső, kis- és nagynyomású lámpák)
Izzólámpa (Nem villanykörte!) Elektromos áram hatására a volfram szál felizzik, fényt bocsájt ki (nincs szükség elektromos segédberendezésre működtetéséhez). Jellemzői: T = 2500-3300 K (meleg) Ra = 100% (kitűnő) η*= 6-20 lm/W (rossz) 1000-2000 óra élettartam 25-150W teljesítmény Előny: monopol helyzet (kb. 100 éven keresztül)
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
4.
Halogén izzó Pontszerű, kisméretű fényforrás (kvarcüveg csőben jódadék), nincs szükség előtétre működéséhez. Jellemzői: T = 2800-3300 K (meleg) Ra = 100% (kitűnő) η*= 13-25 lm/W (rossz) 2000-3000 óra élettartam 10-50W teljesítmény Előny: kis méret Fénycső (Nem neon!) Ionizált gáztérben elektromos kisülés (kiegészítő elektronika kell működtetéséhez “előtét”). Jellemzői: T = 2700-6500 K (semleges-hideg) Ra = 65-85% (közepes-jó) η*= 75-80 lm/W 10 – 80W teljesítmény 10.000-15.000 óra élettaram Előny: jó ár/érték arány (optimális munkahelyek világítására 1935–től) Kompak fénycső Ionizált gáztérben elektromos kisülés (kiegészítő elektronika kell működtetéséhez “előtét”). Jellemzői: T = 2700-6500 K (semleges-hideg) Ra = 70+ % (jó) η*= 60-80 lm/W 5 – 35W teljesítmény 8.000-10.000 óra élettaram Előny: alacsony üzemeltetési költség, pontszerű kialakítás.
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
5.
Kisnyomású nátriumlámpa Kiegészítő elektronika szükséges működtetéséhez. Jellemzői: T < 2000 K (“sárga fény”) Ra = 10% (rossz) η*= 200 lm/W (nagyon jó) 10.000-15.000 óra élettaram 35-200W teljesítmény Előny: olcsó üzemeltetés (közvilágítás).
Fémhalogén lámpa Kettős bura (kisülő kvarc), előtét szükséges működéséhez. Jellemzői: T: 3000-6000K Ra = 60% (jó) η*= 55-110 lm/W (jó) 35-3500W teljesítmény 2000 - 10.000 óra élettaram Előny: nagy teljesítmény, jó fényhasznosítás és színvisszadás. LED Light Emitting Diode = fényemittáló dióda, működésükhöz kiegészítő elektronika “előtét” szükséges. T = meleg, semleges, hideg Ra = 65-80% (jó) η*= 80 - 150 lm/W (nagyon jó) 50-100 ezer óra élettartam 1-5W teljesítmény Előny: kis méret, hosszú élettartam, E takarékos
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
6.
OLED Organikus LED: organikus félvezetők (polimerek, kristályos molekulák) képzik a félvezető anyagát. PHOLED: Foszforeszkáló OLED T = szabályozható Ra = 70-90% (nagyon jó) η*= 80 lm/W (jó) 5000 óra élettartam Előny: átlátszó, hajlékony, változó színhőmérséklet, felületi sugárázás.
Mesterséges lámpatestek Lámpatest
+
fényforrás = világítótest Lámpatest: a mesterséges fényforrások fényének elosztására, szűrésére, átalakítására szolgáló “készülék”. Felhasználási területeik: Otthon (lakásvilágítás), Kommunális (iroda, üzlet), Ipari (üzemek, gyárak), Közvilágítás, Díszvilágítás, Specilális világítás (víz alatt, TV stúdió).
Lámpatestek műszaki jellemzői
• • • •
Villamos (érintésvédelem, szilárd test és víz elleni védelem), Mechanikai, Termikus és Optikai szempontok
figyelembevételével csoportosíthatjuk a lámpatestek műszaki jellemzőit.
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
7.
Érintésvédelemi csoportok I. Alapszigetelés + földelés II. Kettős vagy megerősített szigetelés III. biztonsági szigetelő transzformátorral (12V) történő táplálás
Szilárd test és víz elleni védelem: IP XY (az első számjegy: X, második számjegy: Y)
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
8.
Mechanikai behatások elleni védelem: IK XY
Termikus jellemzők Gyúlékony anyagra közvetlenül szerelhető lámpatestek Gyúlékony de nem robbanékony közegben használható lámpatest Hidegtükrös lámpák használatának tiltása (túlmelegedés veszélye miatt) Megvilágított felületektől való legkisebb távolság Hőálló hálózati csatlakozó vezeték alkalmazásának szükségessége
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
9.
Vizsgálati, jóváhagyási jelek A biztonsági követelményeket független intézetek ellenőrzik
Lámpatestek optikai jellemzői A lámpatestek optikai elemei a fényforrás fényét: irányítják és elosztják.
Optikai jellemzés:
• •
Reflektorok (tükrök), Refraktorok (prizmák) szerinti fénytovábbítás.
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
11.
Lámpatestek hatásfoka
Lámpatestek fényeloszlása
Fényeloszási görbék
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
12.
Világításmód és hatásfok összefüggése
Közvetlen, pontszerű
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
13.
Szórt, irányított, ponrszerű
Szórt, vonalszerű
Közvetett, vonalmenti
Közvetlen, közvetett (up-down) vonalmenti
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
14.
Szórt falmosó (wall washer) vonalmen4
Kettősfókuszó, direkt, pontszerű
Szórt, falmosó, pontszerű
Közvetlen, irányítot pontszerű
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
15.
Indirekt, mennyezeti, pontszerű
Közvetlen, padló, pontszerű
Közvetlen, falmosó, vonalmenti
Közvetett, irányított, pontszerű
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
16.
Gyártók, katalógusok (lámpatest és fényforrás választás folyamata)
• • • • • • • • •
BME-ÉSZK-ÉPENERG
Erco www.erco.com iGuzzini www.iguzzini.com Artemide www.artemide.com Zumtobel www.zumtobel.com Philips www.philips.hu Osram www.osram.hu Tungsram www.tungsram.hu GE www.gelighting.com Bega www.bega.com
FILETÓTH LEVENTE
MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS
17.
Mesterséges világítás (egyszerűsített) tervezése Minél inkább "látásigényes munkahely" a helyiség, annál inkább a láthatóság és a komfort szempontjai fontosak!
Mesterséges világítás tervezésének menete:
•
Világításmód kiválasztása (pl. világítási képadatbázis: www.egt.pagem.hu )
•
Beépítendő fényáram (Φ) és teljesítmény (P) meghatározása
•
Vizuális komfort biztosítása (Információszerzés és látási komfort!)
Beépítendő fényáram meghatározása Beépítendő fényáram: Φ = k · E · A / ƞ [lm] k: környezeti tényező [k = 1.25 (tiszta) - 1.60 (kevésbé tiszta, pl. fűrésztelep)] E: előírt megvilágítási érték [E = 5 – 1000 lx] A: vonatkoztatási felület területe [m2] ƞ: alkalmazott világításmód hatásfoka [0.1 - 0.5] Beépítendő teljesítmény meghatározása Beépítendő teljesítmény: P = Φ / ƞ* [W] ƞ*: fényforrás fényhasznosítási indexe Pl. P = 1650 W -> 100db 18W-os kompakt fénycső; 50 db Erco direct LZ24k lámpatest beépítését jelenti.
BME-ÉSZK-ÉPENERG
FILETÓTH LEVENTE
