Fényforrások.

Az előadások a következő témára: "Fényforrások."— Előadás másolata:

1 Fényforrások

2 Természetes fények Nap, Hold, csillagok Szerves anyagok égetése
Hold – csak visszaveri a fényt Fáklya, gyertya Nap és csillagok – belsejében fúzió Villámlás Elektromos kisülés Több típus, leggyakoribb: „cloud to ground”: felhőből a földfelszínbe csap

3 „Derült égből villámcsapás”

4 Mesterséges világítás
a hősugárzásos fényforrások izzószálas lámpák halogénizzók villamos kisüléssel fényt előállító fényforrások kisülőlámpák=fénycsövek kompakt fénycsövek elektrolumineszcencián alapuló fényforrások LED

5 Hogyan tudom összehasonlítani őket?
Fénykibocsátás: a fényáram jellemzi, m.egys.: lumen (lm), a wattban mért teljesítmény nem alkalmas összehasonlításra Fényhasznosítás:~hatásfok, =kibocsátott fényáram/felvett elektromos teljesítmény (lm/watt) Térbeli eloszlás: összpontosítás, irányítás, eloszlás, jelleg (pl. határ élessége) (sugárzási irányjelleggörbék, fényerősség-eloszlási diagramok  ) Színminőség és megjelenés: fény színe+tárgyak milyennek látszanak. → színhőmérséklet (kelvin, K) és a színvisszaadási mutató (Ra, 0<x<100) jellemzi. Alaktényező: foglalat, geometriai paraméterek (illik-e a lámpatestbe) Csereszabatosság: Az új termék használható a meglévő rendszerben? A különféle világítási módszerek gyakran különféle kiegészítő elemeket kívánnak. Fontos tudni, hogy a használni kívánt termék megfelelően együttműködik a meglévő rendszer elemeivel (transzformátorokkal, fényerőszabályzókkal stb.) Különleges követelmények: különleges működési környezet (nagyon alacsony vagy magas környezeti hőmérséklet, gyakori vagy erős rázkódás stb.) különleges lámpát igényel Hasznos élettartam. Ár: teljes élettartamra vonatkozó költségek (beszerzési ár, üzemeltetés, karbantartás)

6 Hagyományos izzó („villanykörte”)
Volfram izzószál – ezt semleges gáz(pl. kripton, argon, nitrogén)/vákuum védi az oxidálódástól Meleg fényű Kelvin; folytonos spektrum (~feketetest-sugárzás), 100 Ra Üzemi hőmérséklet kb °C +:Fénye lényegében bekapcsolás pillanatában eléri a maximális értékét, élettartama során (kb üzemóra) csak kis mértékben csökken -:Alacsony hatásfok +: fényereje jól szabályozható, és rendkívül széles környezetihőmérséklet-tartományban használható betáplált energia 2-5 %-a fény, a többi hő -: sérülékenyek, üzem közben erősen felmelegszenek, rosszul bírják az ütődéseket és rázkódást +: nem tartalmaznak veszélyes anyagokat, hulladékkezelésük és újrahasznosításuk is megoldott 2012-től végleg kivonják a forgalomból.

7 Halogén izzó Tulajdonképpen tökéletesített izzólámpa
Halogén elem (jód vagy bróm) a búrában (a semleges gáz mellett) Javítja a fényhasznosítást (20-30%-kal) és az élettartamot (önjavító mechanizmus) Spirálja a volfrám izzóénál magasabb hőmérsékletű ->búra keményüvegből, vagy kvarcból Főbb jellemzői (így előnyei és hátrányai) kb. megegyeznek a hagyományos izzóéval. Elsősorban olyan helyen célszerű használni, ahol gyakori ki/bekapcsolás mellett alkalmanként rövidebb ideig kell csak világítani (kamra, pince, mellékhelyiségek, stb.) Van, amelyiket csak külön védőüveggel (zárt búrában) szabad használni ill., amelyik csak bizonyos pozícióban használható (leggyakoribb a vízszintes égetési helyzet)

8 Fénycsövek a csőbe zárt fémgőz-nemesgáz keverékben létrehozott elektromos ív erőteljes ibolyántúli sugárzást kelt csőhéj belső oldalára felhordott fényporbevonat alakítja át látható tartományba eső fénnyé +: magas hatékonyság, alacsony üzemi hőmérséklet, hosszú élettartam -: kiegyenlítetlen színképű fény (→fényük nem igazán kellemes, színvisszaadásuk elmarad az izzószálas lámpákétól) -:sérülékenység, és a környezeti hőmérséklet iránti érzékenység +10 °C alatt nem vagy csak rosszul használhatók. -: Hagyományos előtétekkel és gyújtókkal → nem adnak azonnal teljes fényt és nem bírják a gyakori kapcsolgatást. Korszerű elektronikus gyújtókkal és nagyfrekvenciás elektronikus előtétekkel ezek a hátrányok nagyban csökkenthetők és a fényerő szabályzása is megoldható. ---:higanyt és foszfort tartalmaznak - veszélyes hulladék, komoly környezeti kockázat Legfeljebb 5 mg higanyt tartalmazhatnak. Ha egy fénycső vagy kompakt fénycső eltörik, az abból kiszabaduló higany komoly egészségügyi és környezetvédelmi kockázatot jelent, takarítása nehéz. Hulladékkezelése és újrahasznosítása nem megoldott.

9 Kompakt fénycső („energiatakarékos izzó”)
Az 1980-as években kezdett elterjedni. Energiatakarékos fényforrás: -80% energia Élettartama 6-8-szorosa (más forrás szerint szöröse) a hagyományos izzóénak. Általában nem használhatók fényerő-szabályozós áramkörökben. Színvisszaadásuk jó (Ra 80~95), meleg- és hidegfényű kivitelben is kaphatók. Utóbbiak még takarékosabbak.  Működési elve azonos a hosszú, rúd alakú fénycsövekével. A begyújtást egy, az izzóba beépített elektronika vezérli ( a korszerűekben) → érzéketlenek a kapcsolgatás gyakoriságára. (Egybeépítik az előtétekkel és gyújtókkal) Bekapcsolás után s kell, amíg teljes fényerejét eléri. Hulladékkezelése és újrahasznosítása nem megoldott - kezelését a benne található elektronikus elemek és műanyag tovább nehezíti Nem oldható meg gazdaságosan. Újrahasznosítása nem költséghatékony (darabonként 0,3~1 €), és kizárólag környezetvédelmi célokat szolgál, hogy megakadályozzák a higany és más veszélyes anyagok környezetbe jutását.

10 LED (=Light Emitting Diode,világító dióda)
Félvezető anyagból – a kibocsátott fény színe a félvezető anyag összetételétől, ötvözőitől függ. (Fehér fényt keveréssel állítják elő.) +:Élettartama akár óra (10-15 év). Akár 80%-al kevesebb energiát fogyaszt, mint a hagyományos izzólámpa. (Így, bár drágább, mégis gazdaságosabb.) +:Alacsony hőmérsékleten üzemel és bekapcsolás után azonnal teljes fényerővel világít. Széles fény-szín tartományban vásárolhatók és egyes típusoknak nemcsak fényereje, de akár a színe is szabályozható. -: hőmérsékletre érzékeny, technológia- és nyersanyagigényes, színvisszaadás nem túl jó, veszít a fényéből Kivitel: hagyományos izzókkal kompatibilis verzió:ugyanúgy foglalatba tekerhető, 230 Voltos speciális kivitelű, szigorúan csak a saját tápegységükkel működtethető megoldás

11 LEDről bővebben Fény egy irányba- nem kell tükrökkel terelni
(ami veszteséget okozna) Színes: LED – sima ügy VS hagyományos izzó – búra színezésével – veszteség Típusok: Mini Nagy teljesítményű Villogó 2/3-színű ill. RGB DIP Superflux Power SMD

12 Mit hol érdemes alkalmazni /hol használják?
Ahol fontos a fény minősége és színvisszaadása(pl. festőműtermek és kézműves műhelyek) – még mindig a halogén. (+olvasólámpa(?)) Ahol gyakran kapcsolgatjuk; ahol fontos az infra- és UV-mentes fény pl. festmények, hőre érzékeny anyagok); kiemeléskor (spot helyett) – LED LED még: vizuális kijelző rendszerek és a hagyományos fényforrások helyettesítésére az általános világításban és az autóiparban (ott előtte xenon).Érzékelők, kommunikációs technológia.

13 Speciális világítás II.
Beltéri világítás fali lámpák, beépített világítás, álmennyezetbe süllyeszthető világítás, fénycsövek, spotlámpák, körte lámpák, irodák, üzletek, szállodák, háztartások általános világítása  Szabadtéri világítás led szalagok, reflektorok, falmosók, földbe süllyeszthető mélysugárzók, víz alatti világítás, telephelyek, üzemi területek világítása  Speciális világítás I. hordozható lámpák, mikroszkóp lámpák, vetítési lámpák, vakuk, utcai lámpák  Biztonsági világítás vészvilágítás, robbanás biztos lámpák Speciális világítás II. katonai, orvosi használatú lámpák, fertőtlenítő lámpa, növény és virág specifikus lámpák, bio specifikus lámpák Információ megjelenítése kijelzők háttérvilágítás, reklámtáblák megvilágítása, LED-es kijelzők, eredményjelző táblák vasutak, repterek, pályaudvarok, autópályák táblái Közlekedési lámpák Autóipari lámpák; műszerfal világítás, belső világítás, irányjelző, fényszóró, féklámpa, ködlámpa  Háttérvilágítás kis mérete miatt ideális mobiltelefonok, televíziók, laptopok

14 Budapest köz-és díszkivilágítása
HOFEKA- Mo-n tervezett és gyártott LED Lánchíd: kompakt fénycső

15 Brutálmodern LED LED TV
Philips Hue – okostelefonról, táblagépről szabályozható wifin keresztül Beállítások elmentése Akár ébresztőként fokozatosan erősödik/este fokozatosan sötétít Ha közeledünk a házhoz, bekapcsol(haT) EyeCare USB csatlakozás töltéshez Fél óránként pislog, hogy állj fel és mozogj kicsit

16