Fényforrások. Schanda János professzor úr képeinek felhasználásával BME-VIK 1

Hasonló dokumentumok
Fényforrások. Schanda János professzor úr, Schmidt Gábor (GE) képeinek, Borsányi tanár úr jegyzetének felhasználásával

Világítástechnika I Fekete test vázlata. Hőmérsékleti sugárzás Üreg-, fekete-, vagy Planck-sugárzó Rayleigh, Wien, Planck (1900) formula

2.ea Fényforrások. Nagynyomású kisülő lámpák OMKTI

Fejezetek az Információ-Technológia Kultúrtörténetéből. Az elektromos fényelőállítás története

Fejezetek az Információ-Technológia Kultúrtörténetéből. Az elektromos fényelőállítás története

Fényforrások folytatás

2. ea Fényforrások, lámpatestek, hálózati OMKTI

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Építészmérnöki Kar. Világítástechnika. Mesterséges világítás. Szabó Gergely

Hogyan és mivel világítsunk gazdaságosan?

Halogén izzólámpák. Innovatív fény a jobb látásért

II. Szakmai alap- és szakismeretek, gyakorlati alkalmazásuk 11. Világítástechnika Hunyadi Sándor

Dr. Nagy Balázs Vince D428

A jelen fényforrása a LED

A miniatűr kompakt fénycsövek teljes választéka.

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

Hőmérsékleti sugárzók

Kompakt fényforrások. A kompakt fénycsövek energiahatékonyságáról és a bennük található higany korlátozásáról. TRALUX kompakt fénycsövek foglalatai

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Fényforrások h h

MESTERSÉGES VILÁGÍTÁS 2. A természetes fényforás a helyiségen kívül található, méretei nagységrendekkel nagyobbak mint a helyiség.

E/60 E/0. Tracon kód: FL18. VILÁGÍTÁSTECHNIKA Kompakt fénycsövek Fényforrások összehasonlító táblázata. Fitlamp. lumen 230 V AC.

Nagynyomású kisülőlámpák

Termékleírás. MASTER SON-T APIA Plus Xtra. Előnyök. Szolgáltatások. Alkalmazás

E/68 E/0. Tracon kód: FL18. VILÁGÍTÁSTECHNIKA Fényforrások összehasonlító táblázata. Fitlamp. Kompakt fénycsövek. lumen. Hg <2,5 mg 230 V AC

Elektromágneses sugárzás Látható fény: 380 és 780 nm között Hullám és részecske terjedési jellemzők

PROFESSZIONÁLIS LED VILÁGÍTÁS

KOMPAKT FÉNYCSŐ - HALOGÉN IZZÓ - LED

Termékleírás. MASTER SON-T APIA Plus Xtra. Előnyök. Szolgáltatások. Alkalmazás

Budapesti Műszaki Főiskola Kandó Kálmán Villamosmérnöki Főiskolai Kar. Félévi követelmények és útmutató a VILÁGÍTÁSTECHNIKA.

Tipikus megvilágítás szintek a szabadban (délben egy napfényes napon) FISHER LED

A legmegbízhatóbb közút-világítási megoldás

Mekkora lesz az ösz. kihuzat, egy műtermi géppel, 150mm es objektívvel, egy 3m15cm re tárgyat akarunk lefényképezni k=15 f=15 t=315

KÖZBESZERZÉS ZÖLDEBBEN. Világítás.

Fejezetek az Információ-Technológia Kultúrtörténetéből. Az elektromos fényelőállítás története

Amit a zöld beszerezésről tudni kell. Világítás. Nagy János Világítástechnikai Társaság Budapest, december 11.

avagy van élet a 100-as izzón túl

RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAH /2017 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Buy Smart+ Zöld beszerzés Európában. Világítás

Út a megvilágosodás felé. Fisher LED termékek alkalmazása ipari és háztartási környezetben, az Új Széchenyi Terv tükrében

PROFESSZIONÁLIS LED VILÁGÍTÁS

Termékleírás. MASTER SON-T PIA Plus. Előnyök. Szolgáltatások. Alkalmazás

Ragyogó LED megvilágítás kiváló fényminőséggel

Termékleírás. MASTER SON-T PIA Plus. Előnyök. Szolgáltatások. Alkalmazás

Felkészült a váltásra?

LED lámpa felépítése

Tökéletes ragyogás, divatos forma

Fényforrások. a petróleumlámpától a kompakt fénycsövekig. Riedel Miklós április 14.

LED Katalógus LED a holnap világossága. Oxygen Communication Kft. oxygen-2.com/ledvilagitas

Szemet gyönyörködtető ragyogás, megbízható élettartam

A fényforrások fejlődése október 20.

A jól láthatóságra tervezve

Termékleírás. MASTERColour CDM-T. Előnyök. Szolgáltatások. Alkalmazás

Természetes fények. Nap, Hold, csillagok. Szerves anyagok égetése. Villámlás. Hold csak visszaveri a fényt Nap és csillagok belsejében fúzió

Termékleírás. MASTERColour CDM-TD. Előnyök. Szolgáltatások. Alkalmazás

E1/50. 4W lm LALB4W LAL4W LALD4W. VILÁGÍTÁSTECHNIKA - VILÁGÍTÓ- ÉS LÁMPATESTEK LED asztali világítótestek. 5 steps. LED asztali világítótestek

Tartós kialak. kiemelő LED világítás ragyogó, irányított fénysugár

Tökéletes ragyogás, egyszerű használat

Költségtakarékos fényvető térvilágításra

A fény természetes evolúciója Natural Evolution of Light

AZ ALEDIN KNOW-HOW BEMUTATÁSA

A világítástechnika professzionális, energiatakarékos megközelítése

Korszerű járművilágítás. Lámpahibák, javítási lehetőségek

Cleanroom LED CR250B homogén, megbízható, kiváló ár-érték arányú megoldás

Thomas Edison

LED a közvilágításban

Megfizethető hatékonyság

Ön dönt mi megoldást kínálunk

Alapfogalmak folytatás

LED Levilágító 7,5W Fogyasztás 7,5W. Bemeneti feszültség V

Nagyteljesítményű LEDek fénytechnikai és elektromos tulajdonságai valós működési körülmények között

Kül- és beltérre egyaránt

CoreLine SlimDownlight - az egyértelmű választás a LED-ek világában

Költségtakarékos fényvető térvilágításra

Kompakt fénycsövek. Nagy teljesítmény, kis méret és kis energiafogyasztás

Magas hatásfokú fénycsöves világítás

Üdvözöljük! LED Panelek LED Reflektorok LED Izzók LED Spotok LED Fénycsövek

GreenSpace nagy hatásfokú, fenntartható LED-es megoldás

Fényerő Fókuszálás Fénymező mérete. Videó kamerával (opció)

u,v chromaticity diagram

Közvilágítási engedélyezés hazai tapasztalatai

GE Lighting. Prémium ajánlat. Kompakt fénycsövek, melyek többet kínálnak az egyszerű energiatakarékosságnál

Infravörös melegítők. Az infravörös sugárzás jótékony hatása az egészségre

Kellemes fény a szemnek

Kellemes fény a szemnek

ClearWay gazdaságos LED-teljesítmény

LED LÁMPÁK TÁRSASHÁZI ALKALMAZÁSRA

ColorBlast IntelliHue Powercore gen4. testreszabható kültéri LED-es fényvető lámpatest, intelligens színes fénnyel. Előnyök

AZzardo AZ-0185 Flora asztali lámpa / Azzardo AZ-AT6118-3L / lámpa

Nagy teljesítményű szpotlámpa az MR16 halogén szpotlámpák lecseréléséhez

TrueLine, süllyesztett valódi fénysáv: elegáns, energiahatékony és megfelel az irodai világításra vonatkozó szabványoknak

A jól láthatóságra tervezve

A sokoldalú LED fény Nagyszerű a maga nemében: az OSRAM új LED termékválasztéka Nekünk csak a jobb elég jó Light is OSRAM

NYOMÓGOMBOK, JELZÕLÁMPÁK

CoreLine Recessed Spot az egyértelmű LED-es választás

aresa led lensoflex THE GREEN LIGHT

Spotlámpák Mélysugárzók Lineáris lámpatestek Térvilágítók Padló fali lámpák Szabadonsugárzók Dekor. lámpák Csarnokvilágítók

StyliD PremiumWhite a minőség és az energiamegtakarítás ideális ötvözete a (divatáru-) kiskereskedők számára

ColorBlast IntelliHue Powercore gen4. testreszabható kültéri LED-es fényvető lámpatest, intelligens színes fénnyel. Előnyök

Átírás:

Fényforrások Schanda János professzor úr képeinek felhasználásával 2014.03.10. BME-VIK 1

Fényforrások csoportosítása Hőmérsékleti sugárzók Izzók Halogén izzók Gázkisülő lámpák Kisnyomású gázkisülőlámpák o kisnyomású nátriumlámpa o Fénycsövek Kompakt fénycsövek o indukcióslámpák 2014.03.10. BME-VIK 2

Nagynyomású gázkisülő lámpák o Higanylámpa o Fémhalogénlámpa o (nagynyomású) nátriumlámpa o Kevertfényűlámpa Szilárdtest sugárzók - Félvezető alapú fényforrások Elektrolumineszcens lámpák (vékonypanelek, háttérvilágítók) Világító diódák - LED OLED 2014.03.10. BME-VIK 3

Fénykeltés lényege: gerjesztett részecskék visszatérve alapállapotba fotont emittálnak. Gerjesztés módjai: hevítés elektromos kémiai besugárzás stb. Izzítás hatása: 2014.03.10. BME-VIK 4

Izzólámpa felépítés 1 üvegből készült bura 2 légmentes tér (10-3 Pa) 3 egyszeresen v. kétszeresen spirálozott szál 4 árambevezetők 5 tartók rögzítik, izzószálak megtartsák alakjukat magas hőmérsékleten is 6 üvegpálca 7 lencsébe ültetik a tartókat 8 gyűrű alakban hajlítják a spirálra 9 állvány 10 szívónyílás 11 fej biztosítja a mechanikus és villamos kontaktust a foglalathoz 12 elszigetelt árambevezetők pontjai 13 fej burához rögzítés normál lámpáknál ún. kitt-masszával 14 - bélyegzés 2014.03.10. BME-VIK 5

Izzólámpa részei Állvány, izzószál, bura, fej Állvány részei: ólomüveg, ami tartja a fémüveg kötéssel az áramvezetőket, volfrámspirált és a tartókat tartalmazza Ólomüveg akadályozza meg az áramvezetők közötti elektrolízis létrejöttét (veszteség) 2014.03.10. BME-VIK 6

Izzólámpa részei - izzószál Volfrámból készül, viszont tartalmaz egyéb adalékokat, a jobb tulajdonságok elérése érdekében Kálium legfontosabb (65 ppm) Szilícium Alumínium Volfrám technológia 1. Érc -> W-por (főként kémiai eljárások) 2. W-por -> W-rúd (zsugorítás) 3. W-rúd -> W-szál (körkovácsolás, durva és finom dróthúzás) 2014.03.10. BME-VIK 7 4. W-szál -> W spirál (spiralizálás)

Az izzószál geometriai méreteinek meghatározása Milyen lámpát szeretnénk? P; ; * P esetén, R( l, A, ) esetén, izzószál T, m a meghatározó 2014.03.10. BME-VIK 8

Izzólámpa részei - Spirál Tervezési adatok: Fonalhossz l Fonal átmérő d Spirál hossz L Spirál átmérő D Menetszám N Menetemelkedés E Két összefüggés írható fel A 6 alapadatból 4 szabadon válaszható és a spirált egyértelműen meghatározza További 3 adatot határozunk meg: magviszony (M), spirálsűrűség (S), rövidülés (R) A spirálsűrűség befolyásolja a kisugárzott fényáram nagyságát A rövidülés szimpla spirál esetében 9..10 lehet 2014.03.10. BME-VIK 9 Duplaspirálnál: fonalátmérője d 2 =2d 1 +D 1 (ahol 1 és 2 jelöli a spirál sorszámát)

Izzólámpa részei - Bura Mész-magnézia lágyüveg 15-100 W izzóknak a bura átmérője 60 mm Alakja lehet: körte -alak gomba -alak Gömb Gyertya Csavart gyertya Cső Soft Stb. 2014.03.10. BME-VIK 10

Izzólámpa részei Bura 2. Festés, homályosítás Festés, színezés, Tükrösítés Célja a fénysűrűségnek- és így a kápráztató hatás csökkentése A homályosítás 2%-al csökkenti csak a fényáramot, de a fénysűrűséget egy nagyságrenddel csökkenti. Ld előző gyakorlat Belső felület maratásával érik el, tejüveg alkalmazásával, festéssel Színezés Célja dekoráció (színes lámpák) Tükrösítés Irányított fényű lámpák gyártásánál alkalmazzák 2014.03.10. BME-VIK 11

Izzólámpa részei Fej Mechanikai és villamos funkciója van Foglalatba rögzítés, esetenként a spirál pozíciójának meghatározása Villamos kontaktus a lámpa és a foglalat érintkezői között Magyarországon E(dison) betűjelű lámpákat alkalmaznak, a foglalat miatt fontos E10 törpe vagy miniatűr E14 mignon E27 normál E40 góliát vagy nagylámpa Menetes kialakítású Másik alkalmazott fejtípus a bajonett, jelölése: B Autólámpa-fejről van szó, akkor BA 2014.03.10. BME-VIK 12

Fej típusok 2014.03.10. BME-VIK 13

Vákuumlámpa gáztöltésű lámpa Miért nem jó a levegő? 2000 K-en volfrám eloxidálódna, sárga lepedék keletkezik a bura felületén Nem teljesen légüres tér, csak oxidálódás ne induljon meg -> 10-3 Pa nyomású vákuum Így is a lámpa térbe kijutó volfrámatomok a kisebb hőmérsékletű bura falára csapódnak le ( bura feketedés ) -> fényáramcsökkenés Gáz betöltésével csökken a bura feketedés és a párolgási sebesség, de hőt von el az izzószáltól és a bura falára vezeti el a hő egy részét vagyis fényáramcsökkenés következik be Melyik a jobb? 2014.03.10. BME-VIK 14

Vákuumlámpa gáztöltésű lámpa melyik a jobb? Nobel-díjas amerikai kémikus, Irving Langmuir foglalkozott a témával Spirálozással lehet a hőveszteséget csökkenteni (azonos spirálhossz esetén) spirálátmérő növekszik A spirálmenetek hőenergiájukat egymásnak adják, a veszteség, Rővidebb hossz, kisebb hőleadó felület Dupla spirálozással a veszteség tovább csökkenthető, kevésbé párolog, jobb sugárzási tulajdonság ->gáz töltésű lámpák esetén Fő kérdés milyen gáz kell? Kémiailag semleges, kis hővezetésű 2014.03.10. BME-VIK 15

Gáztöltésű lámpa - gázok Gázok hővezetési képessége fordítottan arányos a molekulatömeggel, de mégsem xenon-t és kriptont használunk (csak a nyomtató és superbalux esetében) Drága gázok és nagyobb méret esetén az ionizáció is könnyebben megy végre -> villamos ív N 2 -t adnak az ívképződés elkerülése érdekében Ma leginkább az összetétel: 93% Ar és 7% N 2 2014.03.10. BME-VIK 16

Gáztöltésű lámpa - gázok Mekkora nyomással? Nyomással nő a hővezetés és így a veszteség is, de csökken a párolgás és így nő az élettartam Mai normál lámpákat 80-90 kpa nyomásra töltik fel (autófényszórók esetében ez többszörös is lehet) 2014.03.10. BME-VIK 17

Vákuumlámpa 25 W alatt alkalmazták, mert kisebb volt az izzási hőmérséklet Hosszú, egyszeresen spirálozott szálak 2014.03.10. BME-VIK 18

Volfrám szál ellensége 2000 K fölött a fő ellenség a vízgőz, vagyis a bomlásából származó hidrogén és oxigén Az oxigén oxidálja a volfrámot, ami a hideg falra tapad, ahol a hidrogén a WO 3 -t elemi volfrámmá redukálja és újra vízgőz keletkezik Szépen lassan elfogyasztja a volfrámot az izzószálról, így rövidítve meg az élettartamát 2014.03.10. BME-VIK 19

Erózió W-szál erózió és dendrit kristályok növekedése maradék vízgőz hatására 2014.03.10. BME-VIK 20

Volfrám szál ellensége - megoldás A bura üvegéhez kémiai kötéssel kapcsolódik a nedvesség, amit nem lehet teljesen eltávolítani a falról Getterekkel lehet a vízgőzt befogni / kikapcsolni Vörösfoszfor régen, volfrám szálat belemártották első használatnál elpárolog és reakcióba lép az oxigénnel Gáztöltés esetében a foszfort magnézium-oxiddal keverik 2014.03.10. BME-VIK 21

Izzólámpák tulajdonságai Fényhasznosítás Energiamérleg: 100W-os normállámpa: 13,5lm/W Burafestés csökkenti Öregedéssel romlik Teljesítménnyel nő Spirálhőmérséklettel nő Élettartam Spirálhőmérséklet Feszültség 22 2014.03.10. BME-VIK

Izzólámpák tulajdonságai Színhőmérséklet Nem teljesen fekete test: nem a tényleges izzási hőm (1-200K) hagyományos izzólámpák:2400-2800k (melegfehér) napfényizzók: 5500K (közelebb van a természetes világításhoz) Sugárzási szög irányított fényű izzólámpáknál a max. fényerősséget képviselő irány és a max. fényerősség felének megf. irány közti szög kétszerese Felfutási idő Bekapcsolás állandósult fényáram 95% Rövid felfutási idő <6s BME-VIK 23

Izzólámpák tulajdonságai Tápfeszültség változásának hatása Kiégés fonaltörés vagy szálszakadás miatt Izzószál párolog nem egyenletesen! Ívképződés Bekapcsolási tranziens BME-VIK 2014.03.10. 24

Halogén izzók 2014.03.10. BME-VIK 25

II. A halogén izzólámpa 1, Kialakulása Megoldandó problémák: spirál párolgásának csökkentése volfrám burára rakódásának megállítása Halogén adalék ötlete: 1881 megvalósítás: 1959 lágy üveg, magas üzemi hőm., vízgőz Nagy ütemben fejlődött, új anyagok és technológiák Kvarc -> VYCOR üveg -> keményüveg Fényhasznosítás kétszeresére nőtt 26 2014.03.10. BME-VIK

II. A halogén izzólámpa 2, Felépítése bura: keményüveg Izzószál: különleges tisztaságú, alaktartó W halogén: szénhidrogének halogénszármazéka (CH 3 Br) töltőgáz: kripton (xenon) 2014.03.10. BME-VIK 27

II. A halogén izzólámpa 3, Volfrám halogén körfolyamat 3 zóna: Legbelső (külön atomok, nagy hőm) Középső (reakcióegyensúly) Külső (W-halogenid molekulák, Konc.grad: visszaáramlás) Hidegebb helyek védelme: Passzív: bevonat, védőspirál Aktív: hidrogén 28 2014.03.10. BME-VIK

Wolfram-Halogén izzólámpa (izzószál közelben) W + n X WX n (ballon közelében) Fő alkalmazási területek: Autólámpa Vetítő lámpa Kiemelő világítás (kirakat, kiállítőás) Retrofit általános felhasználásra (GSL: General Service Lamp) 2014.03.10. BME-VIK 29

Halogénlámpa 1959 Zubler és Mosby (fluor, klór, bróm, jód) Körfolyamat: W +2X WX 2 Hőmérséklet viszonyok T spirál T disszociációs T bura T lecsapodási Párolgás befogja a halogén elemet 500 K Más alakú bura kell 2014.03.10. BME-VIK 30

II. A halogén izzólámpa 4, Típusok Csoportosítás: Tápfesz. szerint: törpefesz, hálózati feszültségűek Konstrukció szerint: egy- és két végen fejeltek Törpefeszültségű 1 végen fejelt: autófényszóró lámpák Törpefeszültségű 1 végen fejelt, reflektorburás: belső terek, kirakatok, eredetileg: keskenyfilm vetítőlámpa 20-75W, 3000 óra élettartam, 12V->trafó kell Hálózati feszültségen működő halogénlámpák: optikai eszközökben, stúdiókban, szabadtéren két végen fejelt ceruzalámpa: 60-2000W, 16-22lm/W, 2000ó egy végen fejelt: PAR, hagyományosba szerelt, nagyteljesítményű 31 2014.03.10. BME-VIK

II. A halogén izzólámpa 4, Típusok 32 2014.03.10. BME-VIK

III. A halogén technológiai innovációk Lánghegesztés helyett plazma hegesztés (bevezető elektródnál) nagyteljesítményű spirálgyártó formaizzítással lámpafej kenés és felfűzés automatizálása, hegesztéses bevezető rögzítés a fejhez forrasztás helyett spiráladagolás és felszedés automatizálása buratükrözés automatizálása, elektrosztatikus burabevonás a ma is TOP technikát jelentő Ribbon buragyártók (1200db/perc) keményüvegű prés-, ill. burafúvó gépek és huta beindítása vékonyréteg technológia, gyártósorok kifejlesztése keményüvegű halogénlámpa gyártástechnológiájának kifejlesztése IRC bevonat számítógépes adatbázis megvalósítása a 70-es években! anyagvizsgálati és megbízhatósági ellenőrzések fejlődése 33 2014.03.10. BME-VIK

Izzólámpák Edison és Swan, 1879 Juszt és Hanaman, W techn., 1903 W olv. pont: 3410 C Langmuir, gáztöltés, 1912 Bródy, Kripton 1931 Halogén töltés 1959 2014.03.10. BME-VIK 34

változás a névleges értékhez képest Izzólámpa karakterisztikák 1,400 1,300 1,200 Élettartam 1,100 Áram 1,000 Teljesítmény 0,900 Fényáram 0,800 Fényhasznos. 0,700 0,600 90 100 110 feszültség a névleges érték %-ban 2014.03.10. BME-VIK 35

Ceruza lámpa 2014.03.10. BME-VIK 36

Quarz-halogén retrofit lámpa 2014.03.10. BME-VIK 37

Hideg tükör Fényforrás mögött 2014.03.10. BME-VIK 38

Hőmérsékleti sugárzók jellemzői Széles választék, mind teljesítményben, mind formában Kis fényhasznosítás kisebb egység fényáram Rövid felfutási idő Rövid újragyújtási idő Rövid élettartam max. 1-2000 h Kiváló színvisszaadás Meleg színhőmérséklet Folytonos spektrum 2014.03.10. BME-VIK 39 Kihalásra ítélve