II. rész Anyagok fénytechnikai tulajdonságai; fényeloszlás, Lambert törvény fénysűrűségi tényező; belsőtéri világítás méretezése manuális

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "II. rész Anyagok fénytechnikai tulajdonságai; fényeloszlás, Lambert törvény fénysűrűségi tényező; belsőtéri világítás méretezése manuális"

Balázs Kis
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 II. rész Anyagok fénytechnikai tulajdonságai; fényeloszlás, Lambert törvény fénysűrűségi tényező; belsőtéri világítás méretezése manuális számításokkal, a LiTG hatásfok módszerével.

2 Visszaverés, reflexió Áteresztés, tanszmisszió Anyagok optikai tulajdonságai

3 Lambert törvénye annyira újszerű volt, hogy Euler is kételkedve fogadta. Közel Lambert sugárzóként viselkedhetnek az elsődleges és másodlagos fényforrások is. Ilyen tulajdonságot mutat a fényt keltő fénycső felülete, a fényt visszaverő matt festésű fal vagy a fényt áteresztő tejüveg. A Lambert sugárzó minden vizsgálati (megfigyelési) irányból azonos fénysűrűségű. Az egyenletesen szórt sugárzó: a Lambert sugárzó

Ilyen tulajdonságot mutat a fényt keltő fénycső felülete, a fényt visszaverő matt festésű fal vagy a

4 Sík felületre merőleges irányban I0 fényerősséggel sugárzó Lambert sugárzó kisugárzott fényárama: = I0 A nagyságú, ρ reflexiós tényezőjű Lambert sugárzó felületere jutó Φ fényáram által létrehozott megvilágítás: E= A A felületről visszavert fényáram: r= A felület fényerőssége és fénysűrűsége: Lr Φ E r I 0r = I 0r Lr= A I0r A, ρ r = = A = = E A A Lambert sugárzó esetében a fénysűrűség arányos a megvilágítással, a szemlélési iránytól független, a kettő aránya a fénysűrűségi tényező. L q = = E Megvilágítás, fénysűrűség, fénysűrűségi tényező

felület fényerőssége és fénysűrűsége: Lr Φ E r I 0r = I 0r Lr= A I0r A, ρ r = = A = = E A A Lambert sugárzó esetében a fénysűrűség

5 A C-γ koordinátarendszer

6 A LiTG a hatásfok módszeréhez a CIE osztályokon belül további kategóriákat definiált. Lámpatestek CIE szerinti osztályozása

7 Forgásszimmetrikus fényeloszlású fényvető Aszimmetrikus fényeloszlású fényvető Két síkra szimmetrikus fényeloszlású lámpatest Közvilágítási lámpatest Tipikus fényeloszlások

8 Világítás tervezés LiTG módszerrel A módszer az átlagos megvilágítás - szabványban előírt - karbantartási értékének létrehozásához szükséges lámpatest mennyiség meghatározására alkalmas, a kiinduló adatok, segédletek és a tervezői döntések alapján végzett számításokkal. Kiinduló adatok A megvilágítás karbantartási értéke a helyiségben folyó tevékenység alapján az MSZ EN szabvány követelménytáblázatából állapítható meg. A táblázat a megvilágítás mellett a káprázáskorlátozásra és a színvisszaadásra is megad számszerű követelményeket. A helyiség méreteit, a határoló felületek reflexiós tényezőit adatszolgáltatás/felmérés/becslés adhatja meg. A tervezés menetének leírását követő oldalakon találjuk meg a számítási összefüggéseket és a szükséges segédleteket. Tervezés

Kiinduló adatok A megvilágítás karbantartási értéke a helyiségben folyó tevékenység alapján az MSZ EN 12464-1 szabvány követelménytáblázatából állapítható meg.

9 Tervezői döntések A lámpatestet úgy választjuk meg, hogy a helyiségben megkövetelt IP védettségű legyen, ezen felül a fényforrása teljesítse a követelménytáblázatban a színvisszaadásra és a színhőmérsékletre vonatkozó előírásokat. A világítási mód, a lámpatest fényeloszlásának jellege olyan tegyen, hogy várhatóan teljesítse a káprázáskorlátozás követelményeit. A gazdaságos világítást sötét határolófelületű helyiségekben csak közvetlen világítási móddal, keskenyen sugárzó lámpatestekkel érhetünk el. A lámpatest teljesítményét úgy válasszuk meg, hogy a megvilágítás egyenletessége (várhatóan) megfeleljen a követelményeknek. Túl nagy egységteljesítményű lámpatestből kevés kell, egyenetlen lesz a világítás. Kis egységteljesítmény esetén sok lámpatestre lesz szükség, mind a létesítésii, mind a karbantartási költségek nagyobbak lesznek. Az elhelyezési lehetőségek és a helyiség belmagassága alapján el kell dönteni, mennyezeti vagy függesztett szerelést alkalmazunk-e. Tervezés

A gazdaságos világítást sötét határolófelületű helyiségekben csak közvetlen világítási móddal, keskenyen sugárzó lámpatestekkel érhetünk el.

10 Számítás A világítási mód, a helyiség méretei és a lámpatest mennyezeti vagy függesztett elhelyezése alapján kiszámítjuk a helyiségtényezőt. A lámpatest fényeloszlását összehasonlítva a helyiséghatásfok táblázat minta fényeloszlásaival, válasszuk ki a táblázat azon szeletét, amelyhez tartozó minta fényeloszlás a legjobban hasonlít a lámpatestünk fényeloszlásához. Ebből a helyiség reflexiós tényezői és a helyiségtényező ismeretében olvassuk ki a helyiséghatásfokot, becsléssel interpolálva. Fényforrás katalógusból olvassuk ki a színhőmérséklet és színvisszaadás szempontjából megfelelő, a lámpatestben használható fényforrás fényáramát. Majdnem reménytelen: lámpatest katalógusból olvassuk ki a választott lámpatestünk lámpatest hatásfokát. Ezt a gyártók általában nem közlik. Becslésre kényszerülünk: por- és páramentes lámpatesteknél 50 %-os, a tükrösrácsos lámpatestek és a nagynyomású kisülőlámpás lámpatestek esetén 70 %-ra becsülhetjük a lámpatest hatásfokot. Az avulási tényezőt a környezettől függően 0,8, 0,7 vagy 0,6 értékűre válasszuk, az utóbbi érték az igen erős szennyezett környezet esetén indokolt. Tervezés

lámpatestünk fényeloszlásához. Ebből a helyiség reflexiós tényezői és a helyiségtényező ismeretében olvassuk ki a helyiséghatásfokot, becsléssel interpolálva.

11 Számítsuk ki a létrehozandó megvilágításhoz szükséges elméleti lámpatest számot. Készítsük el - közel négyzethálós elrendezésre törekedve - vagy folytonos vonalakba rendezve a világítótestek elhelyezését, az így kiadódó tényleges lámpatest szám alapján határozzuk meg a megvilágítás tervezési értékét és a kezdeti értékét. Tervezés

vonalakba rendezve a világítótestek elhelyezését, az így kiadódó tényleges

12 A, B és C világítási módnál: k= ab h L a b D és E világítási módnál: k = 1.5 ab hm a b a: a helyiség hossza b: a helyiség szélessége A helyiségtényező

13 Az elméleti lámpatest mennyiség számítása: n= Em A z f L h v ahol n : az elméleti lámpatest szám E m : a megvilágítás karbantartási értéke,lux 2 A: a helyiség alapterülete, m z : a lámpatesten belüli fényforrások száma f : a lámpatest egy fényforrásának fényárama, lumen L : a lámpatest hatásfok h : a helyiséghatásfok v : az avulási tényező A lámpatest kiosztást elkészítve, a tényleges lámpatest szám ismeretében meghatározhatjuk a megvilágítás tervezett értékét és a kezdeti értékét. Et = nt Em n E0 = ahol E t : a megvilágítás tervezett értéke, lux E m : a megvilágítás karbantartási értéke, lux n t : a lámpatest kiosztásból adódó tényleges lámpatestszám n : a hatásfok módszerrel számított elméleti lámpatesrszám Számítás Et v E 0 : a kezdeti megvilágítás, lux E t : a tervezett megvilágítás, lux v : az avulási tényező

szám ismeretében meghatározhatjuk a megvilágítás tervezett értékét és a kezdeti értékét.

14 A számítások semmilyen információt nem adnak a megvilágítás térbeli egyenletességére vonatkozóan. A lámpatestek elhelyezési távolságának a világítási magassághoz vett arányát hasonlítsuk össze az ajánlott határértékekkel. Ha túl nagy ez az arány, az egyenletesség valószínűleg nem lesz megfelelő, ezért ismételjük meg a világítás méretezését kisebb egységteljesítményű lámpatesttel. Ellenőrzés

15 A számítógépes világítástervező programok megjelenése előtt egyes lámpatest gyártók hatékony segítséget adtak a gyártmánykatalógusaikban a manuális világítástervezéshez. A lámpatesttel elérhető világítási hatásfok táblázat mellett a káprázáskorlátozás értékelésére szolgáló fénysűrűség határérték diagramot (Söllner diagramot) is megadták a világítástechnikai jellemzők között. Tervezés

A lámpatesttel elérhető világítási hatásfok táblázat mellett a káprázáskorlátozás értékelésére

16 A korábbi szabványunk a káprázáskorlátozás tervezést a fénysűrűségi határgörbékre alapozta, a 45 -tól legfeljebb 85 -ig terjedő kritikus tartományban a határgörbék szerint korlátozta a fénysűrűséget, a nézési irányra merőlegesen elhelyezett lámpatesteknél kisebb fénysűrűséget megengedve. A jelenlegi szabvány az UGR káprázáskorlátozási mutatót használja, de néhány világítástervező program a határgörbék szerinti értékelésre is lehetőséget ad Káprázáskorlátozás

elhelyezett lámpatesteknél kisebb fénysűrűséget megengedve.

17 A helyiséghatásfok meghatározása a táblázat szerinti reflexiós tényezők figyelembevételével történhet. Reflexiós tényezők

18 Helyiséghatásfokok

19 Helyiséghatásfokok

20 Helyiséghatásfokok

21 Helyiséghatásfokok

22 Helyiséghatásfokok

23 Helyiséghatásfokok

24 A táblázat szerinti átlagértékektől jelentős elérések adódhatnak a határoló felületek reflexiójától és a helyiség méreteitől függően. Világítási módok relatív hatásossága

25 A reflexiós tényezők hatása a világítás egyenletességére

26 A világítási módok és hatásaik

27 VÉGE

Hasonló dokumentumok

Készítette: Bujnóczki Tibor Lezárva: 2005. 01. 01.

VILÁGÍTÁSTECHNIKA Készítette: Bujnóczki Tibor Lezárva: 2005. 01. 01. ANYAGOK FELÉPÍTÉSE Az atomok felépítése: elektronhéjak: K L M N O P Q elektronok atommag W(wolfram) (Atommag = proton+neutron protonok