Világítástechnika a környezettudatosság tükrében. Dodog Zoltán Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kar

Világítástechnika a környezettudatosság tükrében 2015 Dodog Zoltán Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kar

A világítástechnika és a környezet

A világítás környezetterhelése • ENERGIAFELHASZNÁLÁS • FÉNYSZENNYEZÉS • KÖRNYEZETI TERHELÉS

2015.03.06.

Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar

2

A fénytechnika alapjai

Alapfogalmak és összefüggések

2015.03.06.


3

Az optikai színkép felosztása

2015.03.06.


4

Fényáram

780 nm

dΦe ( λ) Φ=K m⋅ ∫ ⋅V ( λ )dλ dλ 380 nm dΦe (λ ) dλ

V() Km 2015.03.06.

a sugárzott teljesítmény spektrális eloszlása a fotopos látásra vonatkozó láthatósági tényező

a fotopos látásra 683 lm/W Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar

5

Jellemző fényáram értékek

2015.03.06.


6

Fényhasznosítás

 2015.03.06.

Φ = P

[ ] lm W


7

Fényerősség

dΦ I= dΩ

[ ]

lm = kandela [cd] sr

d

d

2015.03.06.


8

Megvilágítás

dΦ E= dA

[ ] lm m

2

= lux [lx]

Ha ismert egy fényforrás adott irányú I fényerőssége, akkor a tőle „d” távolságban lévő pontszerű felület megvilágítása:

2015.03.06.


9

Megvilágítás

2015.03.06.


10

Fénytechnikai mennyiségek összevetése

2015.03.06.


11

Fénytechnikai mennyiségek összevetése

2015.03.06.


12

Fény útja eltérő közegek határán





  2015.03.06.

        


13

Világítástechnikai jellemzők összefoglalása

2015.03.06.


14

A mesterséges világítás környezetterhelése

ENERGIAFELHASZNÁLÁS

2015.03.06.


15

Energiafelhasználás

2015.03.06.


16

Energiafelhasználás Magyarországon

2015.03.06.


17

Villamos áramtermelés Magyarországon

2015.03.06.


18

Mesterséges fényforrások: izzólámpa Hagyományos izzólámpa Elektromos áram hatására a volfram szál felizzik - 1000-2000 óra élettartam - 25-150W teljesítmény - T = 2500-3300 K (meleg) - Ra = 100% (kitűnő) - Hatásfok: 3-5% Vákuum, később nemesgáz töltet. 2015.03.06.


19

Mesterséges fényforrások: fénycső

2015.03.06.


20

Mesterséges fényforrások: fémhalogén lámpa 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

2015.03.06.

fej külső bura állvány kisülőcső árambevezető gyújtóellenállás bimetál áramvezetők tartóbilincsek árnyékoló üvegcső bárium getter kitámasztó gyűrű


21

Mesterséges fényforrások: LED fényforrások

2015.03.06.


22

LED fényforrások fejlődése

2015.03.06.


23

Fényforrás kiválasztásának szempontjai • Fényerő (egységteljesítmény; lumen-érték) • Energiahatékonyság (fényhasznosítás) • Élettartam • Színhőmérséklet • Színvisszaadás • Kapcsolási ciklusok (számuk a várható meghibásodásig, bemelegedési idő) • Fényerő szabályozhatósága • Környezeti hőmérséklet • Rendelkezésre álló hely 2015.03.06.


24

Látási feladat

Látóélesség és kontrasztérzékenység

OPTIMÁLIS MEGVILÁGÍTÁS NÉVLEGES MEGVILÁGÍTÁS SZÜKSÉGES MEGVILÁGÍTÁS 2015.03.06.


25

Mesterséges világítás méretezése

2015.03.06.


26

Világításmódok

2015.03.06.


27

Nappali menetjelző lámpa

2015.03.06.


28


FÉNYSZENNYEZÉS

2015.03.06.


29

Fényszennyezés

2015.03.06.


30

Fényszennyezés

„Mesterséges fényforrásból származó bármely fény, amely kijut arról a területről, amelyre szánták, különösen, ha a horizont síkja fölé irányul.” (cseh levegőtisztasági törvény) „…az esti égbolt mesterséges fényforrásokkal történő fölösleges, energiapazarló és környezetkárosító megvilágítása.” (wikipedia)

2015.03.06.


31

Fényszennyezés okozói

• • • • •

2015.03.06.

Közvilágítás Díszvilágítás Fényárvilágítás Park- és kertvilágítás Reklámvilágítás


32

Fényszennyezés következményei

• Energiapazarlás • Az éjszakai égbolt kifényesedése • Növény- és állatvilág megzavarása • Birtokháborítás zavaró fénnyel • A közlekedésbiztonság veszélyeztetése 2015.03.06.


33

Energiapazarlás

2015.03.06.


34

Az éjszakai égbolt kifényesedése

(forrás: NASA) 2015.03.06.


35

Állatvilág zavarása

2015.03.06.


36

Állatvilág zavarása

2015.03.06.


37

Birtokháborítás

A zavaró fény a cirkadián ritmus megzavarásával felborítja az emberi alvás-ébrenlét ciklust. 2015.03.06.


38

Bortle-skála

2015.03.06.


39

Bortle-skála

2015.03.06.


40

Közlekedésbiztonság

káprázás korlátozása, megvilágítási szintek változásának tér és időbeli egyenletessége 2015.03.06.


41

Fényszennyezés mérséklése

• A világítás időbeli korlátozása • A fény megfelelő irányítása • Csak a szükséges megvilágítási szint alkalmazása

2015.03.06.


42

Szennyező közvilágítás

(forrás: internet)

2015.03.06.


43

Szennyező kültéri világítás

(forrás: www.elk...) 2015.03.06.


44

Egy jó példa

(forrás: www.konkoly.hu)

2015.03.06.


45


KÖRNYEZETTERHELÉS

2015.03.06.


46

Izzólámpa életciklus elemzése

Forrás: Life Cycle Assessment of Ultra-Efficient Lamps, Navigant Consulting Europe, Ltd. 2015.03.06.


47

Fényforrások környezetterhelésének csoportosítása

2015.03.06.


48

Fénycső (T5) környezetterhelései

forrás: Life Cycle Assessment of Ultra-Efficient Lamps, Navigant Consulting Europe, Ltd. 2015.03.06.


49

Különböző fényforrások relatív környezetterhelései

forrás: Life Cycle Assessment of Ultra-Efficient Lamps, Navigant Consulting Europe, Ltd. 2015.03.06.


50


Az elhasználódott fénycsövek, kompakt fénycsövek, energiatakarékos kompakt fénycsövek, fémhalogén-lámpák veszélyes hulladékok mert a bennük található gáz/fémgőz elegy higany tartalmú, belélegzése mérgező.

2015.03.06.


51


A világítótestek gyártói és forgalmazói az Európai Unió (EU) által meghatározott irányelvnek megfelelően 2005. augusztus 13-tól kötelesek visszagyűjteni, 80 százalékban (!) újrahasznosítani és ártalmatlanítani a használatból kivont elektromos és elektronikus berendezések hulladékait. 2015.03.06.


52

Fénycső összetevők • Fémek: sárgaréz, alumínium, wolfrám, higany, ólom, kadmium • Üveg: általában szóda-mész üveg • Fényporok: kloro-fluoro-foszfátok, ritkaföldfémek (lantán és ittrium oxidja vagy foszfátjai), bárium és alumínium-oxiddok. • Nemesgázok: neon, argon, kripton, xenon • Műanyagok 2015.03.06.


53


(forrás: www.electro-coord.hu) 2015.03.06.


54


2015.03.06.


55

Környezettudatos világítás

Köszönöm a figyelmet!

2015.03.06.


56

Világítástechnika a környezettudatosság tükrében. Dodog Zoltán Szent István Egyetem Gépészmérnöki Kar

Recommend Documents