Shrnutí na # Épületek elektromos berendezései
Épületek elektromos hálózatai: Teljes útmutató hallgatók számára
Bevezetés
Ez a szöveg összefoglalja a világítástechnika alapvető fogalmait és számításait. Önálló tanulásra készült, és a következőket tárgyalja: fényáram, fényerősség, megvilágítás (intenzitás), fénysűrűség, színkromatika, színvisszaadási index, valamint gyakorlati számítási példák.
Definíció: A fényáram az a sugárzási teljesítmény, amely látásérzetet kelt; jele $\Phi$, és mértékegysége 1 lumen (lm).
1. Fényáram $\Phi$ (lumen)
- A fényforrás sugárzási fluxust bocsát ki; ennek egy része látásérzetet kelt, és ezt nevezzük fényáramnak $\Phi$.
- A gyártók feltüntetik a fényáramot (lm) az izzólámpák, fénycsövek és LED-ek csomagolásán.
- Hatásfok-példák: egyes izzólámpák 10 lm/W, kisülőlámpák akár 200 lm/W. Pl. egy 36 W-os fénycső 100 lm/W hatásfokkal $\Phi=3600\ \mathrm{lm}$-t ad.
Táblázat: teljesítményfelvételek összehasonlítása azonos fényáramhoz
| Lumen | 200 lm | 400 lm | 700 lm |
|---|---|---|---|
| Hagyományos izzólámpa | 25 W | 40 W | 60 W |
| LED izzólámpa | 3 W | 4 W | 8 W |
Definíció: A fényhasznosítás (hatásfok) $\eta$ az egységnyi teljesítményfelvételre eső fényáram: $\eta = \Phi / P$ $\mathrm{lm/W}$-ban.
2. Fénymennyiség és világítási idő
- A "Q" fénymennyiség lumenórában a következőképpen számítható: $$Q = \Phi \cdot t$$ ahol $t$ a világítási idő (óra).
- Példa: egy $\Phi=1000\ \mathrm{lm}$ fényáramú forrás 2 órán át világít, akkor $Q=2000\ \mathrm{lm,h}$.
3. Megvilágítás $E$ (lux)
Definíció: A megvilágítás $E$ a fényáram felületi sűrűsége, $1\ \mathrm{lx} = 1\ \mathrm{lm/m^2}$.
- A megvilágítás átlagos értéke egy felületen: $$E = \Phi / S$$ ahol $S$ a felület $\mathrm{m^2}$-ben.
- Pontszerű fényforrás és a felületre merőleges irány esetén érvényes: $$E = I_{\omega} / r^{2}$$ ahol $I_{\omega}$ a fényerősség az adott irányban (cd) és $r$ a távolság (m).
Gyakorlati példa: egy 320 lm fényáramú és 90°-os szögű lámpatest körülbelül 170 cd fényerősségű; 0,8 m magasan lóg az asztal fölött -> $$E \approx 170 / 0{,}8^{2} \approx 266\ \mathrm{lx}.$$ (a szövegben ≈270 lx szerepel)
Négyzetes távolság törvénye
- Pontszerű fényforrás esetén a megvilágítás fordítottan arányos a távolság négyzetével: $$E \propto \frac{1}{r^{2}}.$$
- A fényerősség és a térszögben kibocsátott fényáram közötti összefüggés: $$I_{\omega}=\Phi_{\omega}/\omega$$ és $$\omega = S/r^{2}$$ így $$E = I_{\omega}/r^{2}.$$
4. Fényerősség $I$ (kandela)
Definíció: Egy pontszerű fényforrás $I_{\omega}$ fényerőssége egy adott $\omega$ térszögben az $I_{\omega}=\Phi_{\omega}/\omega$ összefüggéssel adható meg, és mértékegysége 1 cd.
- A fényerősség azt írja le, hogy mennyi fényáram jut egységnyi térszögre.
- A fényerősség különböző irányokban eltérő lehet; a fényerősség-eloszlási görbék a térbeli eloszlást mutatják be.
5. Fénysűrűség $L$ (cd/m^2)
Definíció: A fénysűrűség $L$ (luminance) azt jellemzi, hogy egy felület mennyire tűnik fényesnek a szem számára; mértékegysége $\mathrm{cd/m^2}$.
- A fénysűrűség közvetlenül befolyásolja a vizuális érzékelést; a számításokhoz a sugárzó felület méreteit és az adott szögben mért fényerősséget használjuk.
- Példa a szövegből: egy álló személyre vonatkozóan a fénysűrűség értékei a példában szereplő képlet alapján számíthatók ki: az eredmények körülbelül $2500$ és $2777\ \mathrm{cd/m^2}$ között alakulnak specifikus helyzetekben.
6. Térszög $\omega$ (szteradián)
Definíció: Az $\omega$ térszög az egységsugarú gömbön a látómező területe, mértékegysége az sr (szteradián). Egy $S$ felületű gömbrész és $r$ sugarú gömb esetén az $\omega = S/r^{2}$ összefüggés érvényes.
Gyakorlati példák:
- Egy 3 m sugarú gömbön lévő 15 m²-es felület térszöge: $$\omega = 15/3^{2} = 1{,}667\ \mathrm{sr}.$$
- Egy $d=0{,}40\ \mathrm{m}$ átmérőjű gömb látószöge egy $l=10\ \mathrm{m}$ távolságban lévő megfigyelő számára: $$S=\pi d^{2}/4$$ $$\Omega = S / l^{2}.$$
Érdekesség: Tudtad, hogy a teljes gömb térszöge $4\pi\ \mathrm{sr}$ és a félgömbé $2\pi\ \mathrm{sr}$?
7. Színhőmérséklet és a f
Zaregistruj se pro celé shrnutíAlready have an account? Sign in
Világítás és világítástechnika
Klíčové pojmy: Světelný tok $\Phi$ měří množství světla v lumenech, Měrný světelný výkon $\eta = \Phi/P$ v $\mathrm{lm/W}$, Osvětlenost $E=\Phi/S$ v luxech, Pro bodový zdroj $E=I/r^{2}$ podle čtvercového zákona, Svítivost $I_{\omega}=\Phi_{\omega}/\omega$ v kandelách, Prostorový úhel $\omega = S/r^{2}$ v steradiánech, Teplota chromatičnosti $T_{c}$ udává barevný tón v Kelvinech, Index podání barev $R_{a}=100-4{,}6\,\Delta E$, Při návrhu zvažte $\Phi$, $\eta$, $T_{c}$, $R_{a}$ a rozmístění svítidel, Ověřujte návrh výpočtem nebo měřením, tolerance ±5%