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. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 3
Az optikai színkép felosztása 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 4
Fényáram 780 nm dφ Φ=K m e ( λ) V ( λ)dλ dλ 380 nm dφ e (λ) dλ V( ) a sugárzott teljesítmény spektrális eloszlása a fotopos látásra vonatkozó láthatósági tényező K m a fotopos látásra 683 lm/w 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 5
Jellemző fényáram értékek 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 6
Fényhasznosítás Φ [ = lm ] W P 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 7
Fényerősség I= dφ kandela [cd] d Ω [ lm sr ] = d d 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 8
Megvilágítás E= dφ 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. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 9
Megvilágítás 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 10
Fénytechnikai mennyiségek összevetése 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 11
Fénytechnikai mennyiségek összevetése 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 12
Fény útja eltérő közegek határán 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 13
Világítástechnikai jellemzők összefoglalása 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 14
A mesterséges világítás környezetterhelése ENERGIAFELHASZNÁLÁS 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 15
Energiafelhasználás 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 16
Energiafelhasználás Magyarországon 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 17
Villamos áramtermelés Magyarországon 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 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. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 19
Mesterséges fényforrások: fénycső 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 20
Mesterséges fényforrások: fémhalogén lámpa 1. fej 2. külső bura 3. állvány 4. kisülőcső 5. árambevezető 6. gyújtóellenállás 7. bimetál 8. áramvezetők 9. tartóbilincsek 10. árnyékoló üvegcső 11. bárium getter 12. kitámasztó gyűrű 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 21
Mesterséges fényforrások: LED fényforrások 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 22
LED fényforrások fejlődése 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 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. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 24
Látási feladat Látóélesség és kontrasztérzékenység OPTIMÁLIS MEGVILÁGÍTÁS NÉVLEGES MEGVILÁGÍTÁS SZÜKSÉGES MEGVILÁGÍTÁS 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 25
Mesterséges világítás méretezése 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 26
Világításmódok 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 27
Nappali menetjelző lámpa 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 28
A mesterséges világítás környezetterhelése FÉNYSZENNYEZÉS 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 29
Fényszennyezés 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 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. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 31
Fényszennyezés okozói Közvilágítás Díszvilágítás Fényárvilágítás Park- és kertvilágítás Reklámvilágítás 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 32
Fényszennyezés következményei Energiapazarlás Az éjszakai égbolt kifényesedése Növény- és állatvilág megzavarása Birtokháborítás zavaró fénnyel A közlekedésbiztonság veszélyeztetése 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 33
Energiapazarlás 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 34
Az éjszakai égbolt kifényesedése (forrás: NASA) 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 35
Állatvilág zavarása 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 36
Állatvilág zavarása 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 37
Birtokháborítás A zavaró fény a cirkadián ritmus megzavarásával felborítja az emberi alvás-ébrenlét ciklust. 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 38
Bortle-skála 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 39
Bortle-skála 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 40
Közlekedésbiztonság káprázás korlátozása, megvilágítási szintek változásának tér és időbeli egyenletessége 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 41
Fényszennyezés mérséklése A világítás időbeli korlátozása A fény megfelelő irányítása Csak a szükséges megvilágítási szint alkalmazása 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 42
Szennyező közvilágítás (forrás: internet) 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 43
Szennyező kültéri világítás (forrás: www.elk...) 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 44
Egy jó példa (forrás: www.konkoly.hu) 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 45
A mesterséges világítás környezetterhelése KÖRNYEZETTERHELÉS 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 46
Izzólámpa életciklus elemzése Forrás: Life Cycle Assessment of Ultra-Efficient Lamps, Navigant Consulting Europe, Ltd. 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 47
Fényforrások környezetterhelésének csoportosítása 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 48
Fénycső (T5) környezetterhelései forrás: Life Cycle Assessment of Ultra-Efficient Lamps, Navigant Consulting Europe, Ltd. 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 49
Különböző fényforrások relatív környezetterhelései forrás: Life Cycle Assessment of Ultra-Efficient Lamps, Navigant Consulting Europe, Ltd. 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 50
A mesterséges világítás környezetterhelése 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. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 51
A mesterséges világítás környezetterhelése 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. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 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. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 53
A mesterséges világítás környezetterhelése (forrás: www.electro-coord.hu) 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 54
A mesterséges világítás környezetterhelése 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 55
Környezettudatos világítás Köszönöm a figyelmet! 2015.03.06. Dodog Zoltán - Szent István Egyetem, Gépészmérnöki Kar 56