Od redakcji 6/2018

okladkaWedług statystyk Komendy Głównej Państwowej Straży Pożarnej, przypuszczalnymi przyczynami blisko 4000 pożarów (w tym 2700 w obiektach mieszkalnych) powstających każdego roku w obiektach budowlanych są wady instalacji elektrycznych i elektrycznych urządzeń grzejnych, nieprawidłowa ich eksploatacja oraz elektryczność statyczna.

Więcej…

Przegląd źródeł światła

Od wynalezienia pierwszych elektrycznych źródeł światła minęło ponad sto lat. W tym czasie ich efektywność energetyczna uległa zasadniczej zmianie. Skok jakościowy miał miejsce w II połowie XX wieku. Skuteczność świetlna źródeł światła wzrosła wówczas od kilku (żarówki standardowe) do kilkudziesięciu lumenów na wat osiąganych przez wyładowcze źródła światła. Fot-5

Współcześnie produkowane lampy wyładowcze oraz moduły LED osiągają wartości przekraczające 100 lm/W. Efektywność energetyczna lamp stanowi istotny, ale nie jedyny element decydujący o ich jakości. Dlatego należy ją rozpatrywać na tle innych czynników (tab. 1). Szereg z nich zależy od sposobu użytkowania.

 Efekt oświetleniowy

Stosowanie źródeł światła ma na celu uzyskanie pożądanego efektu oświetleniowego ocenianego obiektywnie metodami analitycznymi poprzez pomiary, ale także subiektywnie. O odczuciach subiektywnych decyduje nie tylko wartość natężenia oświetlenia, lecz także rozkład luminancji w naszym polu widzenia (jaskrawość punktów świetlnych i powierzchni). Również barwa światła ma wpływ na nasze odczucia. Barwy ciepłe sprzyjają wypoczynkowi, a światło zimne o barwie zbliżonej do światła dziennego stymuluje naszą aktywność. Uzyskany wynik oświetleniowy powinien odpowiadać wymaganiom zawartym w Polskiej Normie [1]. Zalecenia te dotyczą nie tylko oświetlenia stanowisk pracy. Tablica1Mają na celu zapewnienie właściwych pod względem oświetleniowym warunków pracy wzrokowej, niezmiernie ważnych ze względów fizjologicznych. Właściwe oświetlenie to nie tylko lepsza wydajność i jakość pracy oraz bezpieczeństwo jej wykonywania, lecz także ochrona wzroku i komfort psychiczny. Jak wspomniano efekt oświetleniowy zależy w głównej mierze od wielkości strumienia świetlnego źródeł światła zainstalowanych w danym pomieszczeniu. Przy czym im skuteczność świetlna zastosowanych lamp (mierzona w lm/W) jest wyższa, tym przy tej samej pobieranej mocy uzyskuje się większy strumień świetlny. Stosując lampy o wyższej skuteczności, uzyskuje się wyższy poziom natężenia oświetlenia, jednocześnie uzyskując obniżenie ilości zużywanej energii. Dlatego wybierając źródła światła należy kierować się wartością strumienia świetlnego [lm].

1

Współczesne źródła światła

Źródła światła można podzielić na źródła pierwotne i źródła wtórne. Źródła pierwotne dzielą się z kolei na naturalne i sztuczne. Do naturalnych zaliczają się Słońce, gwiazdy, robaczki świętojańskie itp. Do źródeł sztucznych należą wszelkiego typu źródła światła wytwarzane przez człowieka – od pochodni i świecy do żarówki i diody LED (rys. 1). W ramach niniejszego tekstu przedstawione zostały tylko te elektryczne źródła światła, które znajdują szersze praktyczne zastosowanie.

Stosowane w technice świetlnej lampy elektryczne dzielą się na dwie zasadnicze grupy. Pierwszą tworzą źródła temperaturowe, do których należą żarówki i lampy rtęciowo-żarowe, a drugą źródła luminescencyjne, wśród których wyróżnia się lampy wyładowcze oraz źródła wykorzystujące technologię LED.

Elektryczne źródła światła charakteryzują następujące wielkości:

  • moc wyrażona w watach [W],
  • strumień świetlny wyrażony w lumenach [lm],
  • skuteczność świetlna wyrażona w lumenach/wat [lm/W],
  • wskaźnik oddawania barw Ra,
  • luminancja wyrażona w kandelach [cd],
  • temperatura barwowa wyrażona w Kelwinach [K]
  • trwałość wyrażona w godzinach świecenia [h],
  • napięcie pracy wyrażone w woltach [V],
  • wymiary zewnętrzne,
  • typ trzonka,
  • położenie pracy.

Moc źródła światła ma wpływ na zużycie energii elektrycznej. Im mniejsza moc źródła światła (przy tym samym strumieniu świetlnym), tym źródło efektywniejsze. Wskaźnikiem tej efektywności jest skuteczność świetlna – wielkość określająca, jaki strumień świetlny możemy uzyskać, pobierając z sieci moc równą 1 W (tab. 2).

Oprócz wskaźników energetycznych ważną sprawą jest możliwie maksymalne zbliżenie barwy światła sztucznego do światła słonecznego, a także takie oświetlenie przedmiotów, aby ich barwy nie były zniekształcone. Te dwa elementy są związane z cechami charakteryzującymi barwę światła, temperaturę barwową (tab. 3.) i oddawanie barw (tab. 4.).

W różnych źródłach przyjmuje się następujące nazwy barw światła. Przykładowo w Polskiej Normie [1] podano grupy wyglądu barw następująco:

  • ciepły – poniżej 3300 K,
  • neutralny – od 3300 do 5300 K,
  • chłodny – powyżej 5300 K.

Można również spotkać inną klasyfikację temperatury barwowej:

  • extra ciepłobiała – 2700 K,
  • ciepło biała 3000 K,
  • biała 4000 K,
  • chłodno biała 5000 K,
  • dzienna 6500 K.

2Dla odmiany w materiałach firmy OSRAM barwie ciepło białej odpowiada wartość poniżej 3300 K, barwie chłodno białej – 4000 K, barwie dziennej – powyżej 5000 K.

Określany symbolem Ra wskaźnik oddawania barw określa stopień zgodności barwy faktycznej z jej obrazem widzianym przy danym oświetleniu. Ustalona maksymalna możliwa wartość tego wskaźnika wynosi 100. Przyjmuje się ją dla światła dziennego i większości źródeł żarowych. Wartości zbliżone do 100 charakteryzują najlepsze właściwości oddawania barw. Według materiałów firmy OSRAM przedstawia się następująco:

  • przy Ra w granicach 80÷100 występuje bardzo dobre oddawanie barw,
  • przy Ra w granicach 60÷79 występuje dobre oddawanie barw,
  • przy Ra w granicach 40÷59 występuje mniej dobre oddawanie barw.

Porównanie podstawowych parametrów wybranych źródeł światła zestawiono w tablicy 5.

Popularne do niedawna żarówki, jako źródła o bardzo niskiej efektywności na poziomie 12–14l m/W, zostały przynajmniej formalnie wycofane ze sprzedaży. Nawet wersja halogenowa żarówek ma niewiele lepsze parametry. Ich miejsce zajęły świetlówki kompaktowe oraz lampy LED.

(...)

mgr inż. Janusz Strzyżewski

Pełna wersja artykułu w czasopiśmie Ei 1/2018 oraz na portalu http://wirtualna-czytelnia.sigma-not.pl/wirtualna/start.xhtml

 

Wyszukiwarka

like Newsletter!

like Nowości!

quote Na skróty

like Najczęściej czytane!

like Polecamy!

Znajdź nas na facebooku!

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem