4
Project Lumen Het vermogen van licht
Auteur: Miguel Agterberg
5
Project Lumen Het vermogen van licht
Auteur: Miguel Agterberg Plaats: Delft Datum: 6 februari 2013 Organisatie: Haagse Hogeschool Delft
6
7
1. Inleiding De afgelopen tijd is het besparen van energie steeds belangrijke geworden. Het begon allemaal met het milieu en het gat in de ozonlaag. Maar met de komst van een crisis werd het nodig om naar de bankrekening te kijken. De beste manier om dit te doen is alle kleine en grote zaken binnen het huis energiezuinig te maken, door bijvoorbeeld het gebruik van elektronisch kookgerei te verminderen of het kiezen van energie zuinige lampen. Omdat dit steeds vaker belangrijk wordt gevonden is het nodig om een meetopstelling te hebben waarmee dit kan worden onderzocht. Van deze meetopstelling kan men te weten komen hoeveel licht een lamp kan uitstralen en het verbruik dat hierbij hoort. Een goede situatie om deze meetopstelling te gebruiken is bijvoorbeeld een open dag.
8
2. Opdracht Achtergrond van de opdracht Probleemstelling: Er bestaan veel verschillende lampen met elk hun eigen voor- en nadelen die goed te vinden zijn door te kijken naar de eigenschappen van elke lamp. Om deze eigenschappen te vinden zullen een aantal tests nodig zijn. Doelstelling: Het doel van de opdracht is het maken van een meetopstelling die gebruikt van worden op open dag. De toekomstige leerlingen kunnen met de meetopstelling de eigenschappen van een aantal verschillende lampen meten. Er moet hier rekening worden gehouden met de veiligheid, de leerlingen mogen niet verwond kunnen raken. Het is ook belangrijk om dat de meetopstelling stevig is en niet snel stuk gaat van gebruik. De Projectopdracht: De opdracht luidt: Onderzoek welke type lampen het vaakst wordt gebruikt en de eigenschappen van deze lampen, hiervoor wordt een meetopstelling gebouwd. De meetopstelling moet veilig en eenvoudig te gebruiken zijn zodat het op open dagen gebruikt kan worden. Bij de meetopstelling hoort een verslag met het ontwerp, metingen en een conclusie. Specificaties Zoals eerder is genoemd wordt de meetopstelling gebruikt om de eigenschappen van een aantal lampen te meten. Deze eigenschappen zijn: stroom, spanning, vermogen en lichtstroom. Stroom wordt gemeten in Ampère, hiervoor is een ampèremeter nodig. Ampèremeters dienen in serie aangesloten te worden op de lamp. Het is ook mogelijk oom een ampèretang te gebruiken, hierbij moet de draad echter een aantal maal worden omgewikkeld omdat de te meten waarde erg klein is. Spanning wordt gemeten in Volt, dit kan worden gedaan door een voltmeter parallel aan te sluiten op het betreffende onderdeel. Vermogen wordt gemeten in Watt en kan worden berekend met de formule U*I hier komt echter he schijnbaar vermogen uit, normaal gesproken is het actieve vermogen echter hoger. Het actieve vermogen kan worden berekend met vermogensmeters. Deze meters berekenen de fasehoek waardoor het berekenen van de volgende formule mogelijk is. Lichtstroom wordt gemeten in lumen, dit geeft de hoeveelheid licht per tijdseenheid aan. Om deze eenheid te meten zal gebruik gemaakt moeten worden van een lichtstroom meter, het is belangrijk dat alleen het te meten licht bij de sensor komt.
9
3. Ontwerp Om tot een ontwerp te komen moet er worden gezorgd dat elk van de eerder genoemde eigenschappen onderzocht kan worden. Om de stroom en spanning te meten kan een eenvoudig schema worden gebruikt, hierin wordt de ampèremeter in serie geschakeld met de lamp en de voltmeter parallel aan de lamp zoals te zien is in figuur 1. Het vermogen kan via het stopcontact gemeten worden, hiervoor zijn meter verkrijgbaar bijvoorbeeld de Voltcraft Energy check 3000. De lichtstroom is wat moeilijker, De sensor moet in een afgesloten ruimte worden geplaats samen met de lamp. Dit is belangrijk omdat het licht van buitenaf invloed kan hebben om de meetresultaten.
Uiterlijk Het ontwerp zal bestaan uit 2 delen, het onderste
Figuur 1 Ampèremeter en Voltmeter aangesloten
deel zal een eenvoudige doos worden met alle bedrading, de bedrading zal worden aangesloten op aansluitingen aan de buitenkant zodat alle meetapparatuur veilig kan worden aangesloten. Op de doos kan worden aangegeven hoe de bedrading precies loopt, dit is eenvoudiger en veiliger voor de gebruiker. Het tweede deel van de meetopstelling is een kap die over de lamp kan worden gezet. In deze kap bevindt zich een lichtstroom sensor, omdat er geen gevaar is hoeft hier niet over veiligheid gedacht te worden
10
4. Realizatie Scope De meetopstelling is bedoelt om lampen te testen die men normaal ook thuis gebruikt worden, vandaar dat ik gekozen heb voor een gloeilamp , een spaarlamp en een led lamp. Voor elk van deze lampen kan een fitting met een klein schroefdraad worden gebruikt. Deze lampen zullen elk vervolgens worden getest. Om dit zo nauwkeurig mogelijk te maken zal gekozen worden voor lampen met een gelijke waarden aan lumen, dit wordt afgeleid van andere onderzoeken. Voor de test zal gekozen worden voor de volgende lampen: Gloeilamp van 75 watt Spaarlamp van 15 watt Led lamp van 10 watt
Constructie De constructie begon met het maken van een houten doos, in deze houten doos worden 5 gaten gemaakt. 1 groot gat om een fitting in te plaatsen en 3 kleine gaten voor het aansluiten van meetapparatuur en 1 voor stroom.
Resultaat Het resultaat is een houten doos met 3 aansluitpunten, rood en zwart om een voltmeter aan te sluiten en zwart en blauw om een ampère meter aan te sluiten. Ik heb ervoor gekozen om maar 3 aansluit punten te kiezen om het ontwerp zo eenvoudig mogelijke te maken. Er is een kleurtje gegeven aan het geheel gegeven om het er netter uit te laten zien.
11
5. Conclusie Dit project heeft een aantal slechte momenten gehad. Het project begon prima met het maken van een plan van aanpak en een plan van eisen. Beide waren niet helemaal prima maar werden nog verbeterd. De opdracht was geformuleerd en een aantal eisen waren gesteld die nodig zijn voor het ontwerp en de open dag. Na de vakantie was het tijd om te gaan ontwerpen, het idee was er maar een manier om het ontwerp te vertalen naar een goed gebouwde meetopstelling leverde problemen op. De materialen die gebruikt zijn waren niet goed geschikt en de manier waarop ze zijn bewerkt was maar matig. Om deze reden werd de zoektocht naar goede materialen een stop in het project. Het is niet gelukt om een goede sensor te vinden waarmee de lichtstroom gemeten kan worden waardoor dit helaas niet gerealiseerd kon worden, het resultaat was een onvoltooid eindproduct. Dit had voorkomen kunnen worden door op tijd hulp te vragen van iemand die meer verstand heeft of toegang heeft tot geschikte materialen. Het presenteren van dit product tijdens de open dag ging echter prima, er was voldoende aandacht en de mensen vonden het interessant om eens te zien. er is hierbij ook gepraat over de duale studie. Ik ben zelf niet tevreden me mijn geleverde resultaat, ik weet nu dat het erg belangrijk is om hulp te vragen wanneer dit nodig is, en zo de tijd die gegeven is nuttiger the besteden.
