SlideShare a Scribd company logo
1 of 36
Download to read offline
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
i NAUKI
Marek Szymański
Dobieranie źródeł światła i opraw oświetleniowych
311[08].Z1.04
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2005
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
dr inż. Wacław Załucki
mgr inż. Henryk Krystkowiak
Opracowanie redakcyjne:
mgr inż. Katarzyna Maćkowska
Konsultacja:
dr Bożena Zając
Korekta:
mgr inż. Jarosław Sitek
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[08].Z1.04 „Dobieranie
źródeł światła i opraw oświetleniowych” zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu
technik elektryk.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2005
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 4
3. Cele kształcenia 5
4. Materiał nauczania 6
4.1. Źródła światła 6
4.1.1. Materiał nauczania
4.1.2. Pytania sprawdzające
4.1.3. Ćwiczenia
4.1.4. Sprawdzian postępów
6
13
13
15
4.2. Oprawy oświetleniowe 16
4.2.1. Materiał nauczania
4.2.2. Pytania sprawdzające
4.2.3. Ćwiczenia
4.2.4. Sprawdzian postępów
16
20
20
21
4.3. Projektowanie i eksploatacja oświetlenia 22
4.3.1. Materiał nauczania
4.3.2. Pytania sprawdzające
4.3.3. Ćwiczenia
4.3.4. Sprawdzian postępów
22
28
28
30
5. Sprawdzian osiągnięć 31
6. Literatura 35
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy i kształtowaniu umiejętności
z zakresu dobierania źródeł światła i opraw oświetleniowych.
W poradniku zamieszczono:
− wymagania wstępne, które opisują umiejętności, które powinieneś posiadać przed
przystąpieniem do realizacji tej jednostki modułowej,
− cele kształcenia, które powinieneś osiągnąć po zakończeniu kształcenia w tej jednostce
modułowej,
− materiał nauczania, w którym znajdziesz informacje niezbędne do wykonania ćwiczeń,
− pytania sprawdzające, na które powinieneś potrafić odpowiedzieć zanim przystąpisz do
wykonania ćwiczeń,
− ćwiczenia do wykonania w ramach poszczególnych rozdziałów. Ćwiczenia mają charakter
teoretyczny lub praktyczny. Podczas wykonywania ćwiczeń praktycznych szczególną
uwagę należy zwrócić na zagadnienia bezpieczeństwa,
− sprawdzian postępów podsumowujący każdy rozdział oraz sprawdzian osiągnięć na
zakończenie całej jednostki modułowej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− stosować prawa elektrotechniki w układach elektrycznych,
− czytać schematy ideowe układów elektrycznych,
− posługiwać się miernikami elektrycznymi,
− dobierać do wykonywanych pomiarów rodzaj i zakres mierników,
− korzystać z literatury i kart katalogowych osprzętu instalacyjnego oraz przewodów,
− korzystać z norm dotyczących instalacji elektrycznych,
− stosować zasady bhp i ochrony ppoż. obowiązujące na stanowisku pracy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− scharakteryzować podstawowe wielkości świetlne,
− sklasyfikować źródła światła i oprawy oświetleniowe,
− przeanalizować pracę źródeł światła,
− rozpoznać podstawowe źródła światła i oprawy oświetleniowe,
− skorzystać z danych znajdujących się na metryczkach źródeł światła i opraw oświetleniowych,
− połączyć układy pracy źródeł światła,
− zmierzyć parametry pracy wybranych źródeł światła,
− dobrać źródła światła i oprawy oświetleniowe do zadanych warunków pracy,
− skorzystać z literatury, katalogów źródeł światła i opraw oświetleniowych,
− zastosować zasady oświetlenia wnętrz i oświetlenia zewnętrznego,
− zaprojektować elementy oświetlenia wnętrz,
− zaprojektować elementy oświetlenia zewnętrznego,
− zaprojektować elementy oświetlenia awaryjnego,
− zainstalować podstawowe źródła światła i oprawy oświetleniowe,
− zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na stanowisku
pracy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Źródła światła
4.1.1. Materiał nauczania
Wielkości świetlne
W technice świetlnej stosuje się następujące wielkości świetlne:
− strumień świetlny φ [lm];
− światłość I [cd];
− luminancja
S
I
L = ⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
2
m
cd
;
Powyższe wielkości charakteryzują źródło światła. Strumień świetlny określa ilość światła
wypromieniowaną przez źródło. Światłość określa ilość światła wypromieniowaną
w określonym kierunku (lub w określonej przestrzeni – kącie bryłowym). Luminancja jest
wielkością, która określa, jak dużo światła wypromieniowuje dana powierzchnia źródła
(np. jeżeli ta sama ilość światła wypromieniowana jest przez świetlówkę i żarówkę
halogenową, to większą luminancję posiadać będzie żarówka halogenowa ze względu na małą
powierzchnię). Duża luminancja jest zjawiskiem niepożądanym, gdyż prowadzi zwykle do
powstania olśnienia.
Parametrami dodatkowymi charakteryzującymi źródła światła są:
− skuteczność świetlna określająca, ile światła można uzyskać z mocy elektrycznej tego
źródła; im wyższa skuteczność świetlna, tym źródło bardziej wydajne,
− współczynnik oddawania barw, który określa wierność oddawania barw przedmiotów
oświetlanych tym źródłem w odniesieniu do światła słonecznego.
W przypadku elektrycznych źródeł światła podaje się moc elektryczną, napięcie znamionowe
oraz rodzaj przyłącza (np. gwint E27).
Podstawowymi parametrami charakteryzującymi oświetlenie obiektów są:
− natężenie oświetlenia
S
E
Δ
ΔΦ
= [lx];
− równomierność oświetlenia.
Właściwości źródeł światła
W oświetleniu elektrycznym stosowane źródła światła emitują promieniowanie świetlne
wykorzystując trzy różne sposoby:
− poprzez promieniowanie cieplne (na skutek nagrzewania się włókien żarowych),
− poprzez wyładowania elektryczne zachodzące w gazach, przy czym w lampach tych
można wykorzystać bezpośrednio wyładowanie elektryczne lub też zastosować luminofor
świecący pod wpływem fotonów pochodzących z wyładowania elektrycznego.
Pierwszy rodzaj źródeł nazywać będziemy żarówkami, zaś drugi lampami wyładowczymi.
W technice oświetleniowej stosuje się również kompilację wyżej wymienionych źródeł, czyli
lampy żarowo - wyładowcze.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
Lampy żarowe (żarówki)
Są źródłami światła, w których elementem emitującym światło jest żarnik rozgrzany pod
wpływem przepływu prądu elektrycznego. Żarnik wykonany jest najczęściej z domieszkowanego
wolframu. W celu zwiększenia trwałości włókna bańki żarówek wypełnione są gazem (przy
wyższych mocach żarówek) lub też pozbawione gazu (próżnia) w żarówkach mniejszych
mocy. Żarówki głównego szeregu produkowane są na napięcie 230 V. Oprócz tego żarówki
produkowane są na napięcia: 2,5 V, 3 V, 3,5 V, 6 V, 12 V, 24 V. Moc żarówek waha się od
15 do 1500 W. Typowe mocowanie żarówek w oprawach dokonywane jest za pomocą gwintu
(o oznaczeniach E: 40, 27, 14, 10, 5) lub bagnetu, w przypadku żarówek narażonych na
wstrząsy.
Wszystkie żarówki charakteryzuje bardzo dobre oddawanie barw. Wadą żarówek jest duża
wrażliwość na wahania napięcia oraz niewielka trwałość.
Odrębną grupę żarówek stanowią żarówki halogenowe, które uzyskują wysoką trwałość ze
względu na regeneracyjny cykl halogenowy. Aby cykl mógł zachodzić, konieczne jest
spełnienie dwóch warunków: wypełnienie bańki żarówki halogenkami oraz wytworzenie
temperatury powyżej 2500
C. Tak wysoką temperaturę uzyskuje się zmniejszając wymiary
bańki. Konieczne jest wówczas wykonanie jej z kwarcu.
HW
U~
Rys. 1. Układ włączania żarówki
Rys. 2. Budowa żarówki [5]
bańka
trzonek
żarnik
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Tabela 1. Przykładowe parametry żarówki [5]
Nazwa produktu Standard 15W E27 230V A55 CL 1CT
Nazwa produktu na zamówieniu Stan 15W E27 230V A55 CL 1CT/12X10F
Znamionowa moc lampy [W ] 15
Trzonek E27
Napięcie [V ] 230
Bańka A55 (55 mm)
Wykończenie bańki CL (przeźroczysta)
Kształt żarnika -
Pozycja świecenia dowolna
Trwałość średnia [h ] 1000
Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 100
Strumień świetlny lampy [lm ] 220
Lampy fluorescencyjne
Lampy fluorescencyjne (świetlówki) są to źródła światła, w których światło emitowane
jest przez luminofor, którym pokryta jest wewnętrzna strona bańki. Luminofor świeci pod
wpływem promieniowania ultrafioletowego, będącego efektem uwalniania elektronów
z atomów rtęci znajdujących się wewnątrz świetlówki. Światło emitowane przez świetlówki
ma długość od 400 do 700 nm i jej barwa zależy od rodzaju użytego luminoforu. Ze względu
na to, że światło emitowane przez świetlówkę jest „skupione” w niewielkim zakresie długości
fal, posiada ona dużo większą sprawność niż żarówka, która emituje światło w szerokim
zakresie długości fal. Ze względu na duże wymiary świetlówka ma bardzo małą luminancję
i w zasadzie nie wywołuje olśnienia. Głównymi zaletami świetlówek jest więc duża
skuteczność, mała luminancja oraz duża trwałość (zwykle podawana w cyklu 12 godzinnym).
Częste załączanie i wyłączanie świetlówki powoduje znaczne obniżenie jej trwałości.
Do podstawowych wad świetlówek zaliczyć można tętnienie strumienia świetlnego, słabe
oddawanie barw oraz skomplikowany układ zasilający. O ile żarówki można podłączyć
bezpośrednio do źródła napięcia, świetlówki wymagają zastosowania statecznika oraz
zapłonnika. Ze względu na to, że w świetlówce występuje wyładowanie elektryczne,
konieczne jest wywołanie przepięcia elektrycznego. W tym celu prąd płynący przez
statecznik (dławik) jest przerywany przez zapłonnik, co wytwarza falę przepięciową
niezbędną do zapalenia świetlówki. Statecznik w czasie normalnej pracy służy również
do ograniczenia prądów wyładowczych. Zapłonniki wykonuje się w wersji lampowej
(elementem przerywającym obwód jest termobimetal) lub w wersji elektronicznej. Obecnie
powszechnie stosowane są świetlówki kompaktowe, w których zapłonnik elektroniczny
i statecznik oraz sama świetlówka umieszczone są w jednej obudowie z gwintem E27,
co przypomina kształtem żarówkę. W celu ograniczenia tętnienia strumienia świetlnego
świetlówki zasila się napięciem o wysokiej częstotliwości i wówczas w obudowie znajduje się
również przetwornik częstotliwości. Obecnie lampy fluorescencyjne są grupą źródeł światła,
która rozwija się bardzo dynamicznie. Kolejne generacje tych lamp pokazują trendy
rozwojowe w projektowaniu źródeł światła. Obecnie nowością na rynku są lamy posiadające
wewnętrzny odbłyśnik kształtujący strumień świetlny oraz lampy bezelektrodowe o bardzo
dużej trwałości dochodzącej do 60000 h. Świecenie luminoforu w tych lampach wywołane
jest przez silne pole magnetyczne.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Typowy układ połączeń świetlówki:
Rys. 2. Układy bez kompensacji i z kompensacją mocy biernej [2]
Tabela 2. Przykładowe parametry lamp fluorescencyjnych [5]
Nazwa produktu MASTER TL5 HE Super 80 21W/827 SLV
Znamionowa moc lampy [W ] 21
Kod barwy 827 [CCT of 2700K]
Opis systemu Wysoka wydajność
Trzonek G5
Informacje o trzonku Zielona płytka
Bańka T5 [16mm]
Znak wydajności energetycznej A
Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 85
Oznaczenie barwy (tekst) Żarowo-biała
Temperatura barwowa [K ] 2700
Str. świetlny lampy EL 25°C [lm ] 1900
L
LF
Z
L
LF
Z
Układ bez kompensacji mocy biernej
Układ z kompensacją mocy biernej
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
Rys. 3. Świetlówka liniowa [5]
Tabela 3. Przykładowe parametry lamp fluorescencyjnych [5]
Nazwa produktu Nightlight ESaver 6yr 9W WW E27 230-
240V A65 1PH
Znamionowa moc lampy [W ] 9
Oznaczenie barwy WW [Ciepłobiała]
Trzonek E27
Napięcie [V ] 230-240
Bańka A65 [A 65mm]
Częstotliwość sieci [Hz ] 50/60
Kod barwy 827 [CCT of 2700K]
Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 82
Temperatura barwowa [K ] 2700
Strumień świetlny lampy [lm ] 400
Strumień świetlny - LED-mode [lm ] 1.6
Rys. 4. Świetlówka kompaktowa [4]
Lampy rtęciowe
Lampy rtęciowe (LR) są źródłami światła o wyładowaniu łukowym. W lampie rtęciowej
łuk elektryczny pomiędzy elektrodami pali się w oparach rtęci, emitując światło widzialne.
W celu poprawy barwy światła niektóre lamy rtęciowe posiadają zewnętrzną bańkę pokrytą
luminoforem (LRF).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
Rys. 5. Budowa i układ zasilania lampy rtęciowej [2]
Ze względu na ograniczone widmo promieniowania lampy rtęciowe posiadają bardzo
duży strumień świetlny (skuteczność świetlna wynosi ok. 60 lm/W) przy ograniczonym
współczynniku oddawania barw (lampy rtęciowe emitują światło niebiesko-zielone). Zaletą
lamp rtęciowych jest ich duża trwałość sięgająca 12000 godzin. Podstawową wadą lamp
rtęciowych jest skomplikowany zapłon (wymagają one podobnych układów zasilających jak
świetlówki) oraz duża wrażliwość na zanik napięcia zasilającego. Lampa rtęciowa osiąga
zapłon po 3–5 minutach, wtedy gdy temperatura wewnątrz bańki osiąga ok. 6000
C.
W przypadku wystąpienia przerwy w obwodzie zasilającym ponowny zapłon lampy jest
możliwy dopiero po jej wystudzeniu. Lampy rtęciowe przeznaczone są do stosowania na
zewnątrz. W pomieszczeniach mają one bardzo ograniczone stosowanie i dopuszcza się ich
użytkowanie w pomieszczeniach wyższych niż 4 m.
Tabela 4. Przykładowe parametry lamp rtęciowych [4]
Nazwa produktu HPL Comfort 50W/534 E27 SG SLV
Znamionowa moc lampy [W ] 50
Oznaczenie barwy 534
Trzonek E27
Napięcie [V ] 230-240
Bańka B56 [B 56 mm] wykonana z miękkiego szkła
[SG], powlekana
Częstotliwość sieci [Hz ] 50/60
Kod barwy 827 [Biała]
Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 58
Temperatura barwowa [K ] 3400
Strumień świetlny lampy [lm ] 1800
1. bańka, 2. elektrody, 3. rezystor, 4. elektroda pomocnicza, 5. jarznik, 6. rtęć
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
C
Dł
2 3
1
TUZ WLS
4kV
Rys. 6. Lampa rtęciowa [4]
Lampy sodowe
Zasada działania lampy sodowej jest identyczna jak lampy rtęciowej. Jarznik lampy
sodowej wypełniony jest parami sodu i rtęci, co powoduje, że całe światło emitowane przez
lampę sodową skupione jest praktyczne na długości ok. 590 nm, co z kolei odpowiada żółtej
barwie światła.
Lampy sodowe posiadają bardzo dużą skuteczność świetlną (do 120 lm/W). Dodatkową
zaletą lamp sodowych jest bardzo duża trwałość (do 20 000 godzin) oraz zapewnienie dużego
kontrastu widzenia, co powoduje ich masowe zastosowanie w oświetleniu ulic. W oświetleniu
wnętrz lamp sodowych praktycznie się nie stosuje.
Tabela 5. Przykładowe parametry lampy rtęciowej [4]
Nazwa produktu MASTER SON PIA Plus 70W I E27 SLV
Znamionowa moc lampy [W] 70
Opis systemu I [Wewnętrzny zapłonnik]
Trzonek E27
Bańka B70[B 70mm]
Wykończenie bańki Powlekana
Pozycja świecenia Dowolna
Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 20
Temperatura barwowa [K ] 1900
Strumień świetlny lampy [lm] 5900
Rys. 7. Wygląd i układ zasilania lampy sodowej [2]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania
przebiegu ćwiczeń i ich wykonania.
1. Jakie są podstawowe wielkości używane w technice świetlnej?
2. Jakie są podstawowe źródła światła używane w oświetleniu elektrycznym?
3. Jaka jest zasada działania żarówki?
4. Jaka jest zasada działania świetlówki?
5. Jaka jest zasada działania lampy sodowej?
6. Jaka jest zasada działania lampy rtęciowej?
7. Jakie są układy zasilające różnych rodzajów źródeł światła?
8. Jaki jest typowy zakres zastosowania poszczególnych rodzajów źródeł światła?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Identyfikowanie źródeł światła na podstawie wyglądu zewnętrznego i danych znamionowych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zidentyfikować rodzaj źródła światła,
2) opisać przeznaczenie źródeł światła,
3) przeanalizować dane znamionowe źródeł światła,
4) wybrać najlepsze źródło światła do określonego zastosowania,
5) uzasadnić wybór.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− żarówki, żarówki halogenowe, świetlówki, lampy wyładowcze,
− normy, katalogi, poradniki dotyczące oświetlenia.
Ćwiczenie 2
Badanie lampy fluorescencyjnej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zaproponować układ do pomiaru napięcia na zaciskach lampy fluorescencyjnej i natężenia
prądu płynącego przez świetlówkę w układzie z kompensacją mocy biernej,
2) połączyć układ i dokonać pomiarów napięcia na zaciskach lampy fluorescencyjnej oraz
prądu płynącego przez nią dla różnych wartości napięcia zasilającego,
3) zaobserwować zachowanie lampy fluorescencyjnej przy obniżonym napięciu,
4) sformułować wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− świetlówki z układem zasilającym, autotransformator, amperomierz, woltomierze.
− normy, katalogi, poradniki dotyczące oświetlenia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Ćwiczenie 3
Badanie parametrów elektrycznych i świetlnych żarówek.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zaproponować układ do pomiaru napięcia na zaciskach żarówki i natężenia prądu
płynącego przez żarówkę,
2) połączyć układ i dokonać pomiarów napięcia na żarówce oraz prądu płynącego przez nią
dla różnych wartości napięcia zasilającego,
3) zaobserwować zachowanie żarówki przy obniżonym napięciu,
4) dla różnych wartości napięcia zasilającego dokonać pomiaru natężenia oświetlenia
w odległości 1 m od żarnika w osi geometrycznej żarówki,
5) sformułować wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− żarówki, autotransformator, amperomierz, woltomierze, luksometr,
− normy, katalogi, poradniki dotyczące oświetlenia.
Ćwiczenie 4
Badanie lamp rtęciowych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zaproponować układ do pomiaru napięcia na zaciskach lampy rtęciowej i natężenia prądu
płynącego przez nią,
2) połączyć układ i dokonać pomiarów napięcia oraz prądu płynącego przez lampę rtęciową
podczas jej rozruchu oraz w trakcie pracy,
3) zaobserwować zachowanie lampy rtęciowej przy zapalaniu,
4) zmierzyć czas zapalania lampy rtęciowej po wyłączeniu i włączeniu napięcia,
5) sformułować wnioski.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− lampy rtęciowe z układem zapłonowym, autotransformator, amperomierz, woltomierze,
− normy, katalogi, poradniki dotyczące oświetlenia.
Ćwiczenie 5
Badanie lamp sodowych.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zaproponować układ do pomiaru napięcia na zaciskach lampy sodowej i natężenia prądu
płynącego przez nią,
2) połączyć układ i dokonać pomiarów napięcia oraz prądu płynącego przez lampę sodową
podczas jej rozruchu oraz w trakcie pracy,
3) zaobserwować zachowanie lampy sodowej przy zapalaniu,
4) zmierzyć czas zapalania lampy sodowej po wyłączeniu i włączeniu napięcia,
5) sformułować wnioski.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Wyposażenie stanowiska pracy:
− lampy sodowe z układem zapłonowym, autotransformator, amperomierz, woltomierze,
− normy, katalogi, poradniki dotyczące oświetlenia.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) zidentyfikować źródła światła?
2) opisać właściwości wszystkich poznanych na zajęciach rodzajów
źródeł światła?
3) narysować układ zasilający wszystkich rodzajów źródeł światła?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
4.2. Oprawy oświetleniowe
4.2.1 Materiał nauczania
Dla potrzeb eksploatacji źródeł światła są one umieszczane w oprawach oświetleniowych.
Oprawy oświetleniowe są konstruowane w zależności od przeznaczenia i warunków,
w których mają pracować. Oprawy oświetleniowe spełniają następujące funkcje:
− mocują źródła światła,
− przyłączają źródła światła do zasilania,
− formują strumień świetlny,
− chronią źródła światła przed wpływem czynników zewnętrznych,
− wywołują efekt estetyczny.
Ze względu na zastosowanie oprawy oświetleniowe dzieli się na:
− oprawy do oświetlenia zewnętrznego,
− oprawy do oświetlenia wnętrz,
− oprawy przemysłowe,
− oprawy do pomieszczeń użyteczności publicznej,
− oprawy specjalne.
Oprawy oświetleniowe dzielimy również ze względu na podział strumienia świetlnego
emitowanego przez oprawę. Pod tym względem oprawy dzielimy na:
− oprawy I klasy (oświetlenie bezpośrednie), które emitują w dół od 90 do 100%
całkowitego strumienia świetlnego – stosowane głównie w wysokich pomieszczeniach,
− II klasy (oświetlenie przeważnie bezpośrednie), które emitują w dół od 60 do 90%
całkowitego strumienia świetlnego,
− III klasy (oświetlenie pośrednie), które emitują w dół od 40 do 60 % całkowitego
strumienia świetlnego. Oprawy te stosowane są głównie w pomieszczeniach użyteczności
publicznej i pomieszczeniach mieszkalnych,
− IV klasy (oświetlenie przeważnie pośrednie), które emitują w dół od 10 do 40%
całkowitego strumienia świetlnego,
− V kategorii, które emitują w dół jedynie do 10 % całkowitego strumienia świetlnego
(światło odbite jest od sufitu). Ze względu na zastosowanie światła rozproszonego
stosowane są głównie w pomieszczeniach mieszkalnych oraz użyteczności publicznej
jako oświetlenie ogólne.
Innymi ważnymi parametrami oprawy oświetleniowej są:
− sprawność oprawy, która mówi jaka część strumienia świetlnego pochodzącego ze źródła
światła jest emitowana przez oprawę. Określa się ją wzorem:
c
uż
φ
φ
η = , gdzie η –
sprawność oprawy, Φuż – strumień użyteczny emitowany przez oprawę, Φc – strumień
całkowity emitowany przez nieosłonięte źródło światła,
− kąt ochrony δ , który określa kąt pod którym źródło światła przestaje być widoczne,
− krzywa światłości określająca strumień świetlny emitowany w określonym kierunku.
− stopień ochrony IP przed wilgocią oraz pyłem (np. oprawa zwykła posiada stopień
ochrony przed zanieczyszczeniami IP20, oprawy o podwyższonej odporności na wodę
odpowiednio IPX3, IPX4 itd.).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
0
30
90
180
270
I [cd]
100
200
300
W tym zakresie oprawy dzieli się na :
− oprawy zwykłe (IP 20),
− oprawy odporne na wodę (od IPX2 – oprawa kroploodporna do IPX7 – oprawa
wodoszczelna),
− oprawy pyłoodporne (IP5X),
− oprawy pyłoszczelne (IP6X).
W zależności od przeznaczenia oprawy dzielimy na:
− przemysłowe,
− zewnętrzne,
− do pomieszczeń użyteczności publicznej,
− projektory oświetleniowe,
− specjalnego przeznaczenia.
Oprawy oświetleniowe muszą spełniać szereg wymagań związanych przede wszystkim
z bezpieczeństwem instalowania oraz użytkowania, trwałością, parametrami świetlnymi oraz
estetyką.
Parametry przykładowych opraw oświetleniowych [4]:
1. Oprawa do żarówek:
− Oprawa zwieszakowa typu OG-200 przeznaczona do oświetlenia pomieszczeń
przemysłowych i rolniczych o przeciętnym zapyleniu i wilgotności oraz do oświetlenia
terenów zewnętrznych. Oprawa OG-200 jest produkowana jako oprawa do zawieszenia na
haku (h= 320 mm), z puszką przyłączeniową do zawieszenia na haku (h=350 mm) oraz
z puszką przyłączeniową do zawieszenia na linie (h=380 mm).
Tabela 6. Dane techniczne oprawy OG-200 [4]
Napięcie znamionowe [V] 230
Maksymalna moc źródła światła [W] 200
Sprawność świetlna 0,8
IP 20
a) b)
Rys. 8. a) szkic oprawy b) krzywa rozsyłu światłości [4]
390
h
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
2. Oprawa do świetlówek:
Oprawa FA (producent AGA Light) jest przeznaczona do oświetlenia ogólnego pomieszczeń
przemysłowych o zwiększonej wilgotności oraz korozyjnym oddziaływaniu środowiska.
Obudowa oprawy wykonana jest ze wzmocnionego poliestru, klosz natomiast z poliweglanu.
Oprawa jest przeznaczona do bezpośredniego mocowania za pomocą kołków rozporowych.
Tabela 7. Dane techniczne oprawy FA [4]
Napięcie znamionowe [V] 230
Maksymalna moc źródła światła [W] 140 (dla oprawy 2X58 W)
Współczynnik mocy 0,9
IP 65
Oprawy typu FA wykonywane są jako oprawy jednoświetlówkowe (moc świetlówek od 36
lub 58 W) lub dwuświetlówkowe (moc świetlówek od 18 do 58 W).
Rys. 9. a) szkic oprawy b) krzywa rozsyłu światłości [4]
3. Oprawa do lamp wyładowczych OPR, OPS, OPH
Oprawy typu OP przeznaczone są do wnętrz przemysłowych. Oprawy te wykonywane są
w komplecie z osprzętem przeznaczonym do określonego typu lampy (sodowa, rtęciowa,
metalohalogenkowa) o mocach 250 lub 400 W.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
Tabela 8. Dane techniczne opraw typu OP [4]
Napięcie znamionowe [V] 230
Maksymalna moc źródła światła [W] 400
Współczynnik mocy 0,85
IP 23
Rys. 10. a) szkic oprawy b) krzywa rozsyłu światłości dla oprawy z lampą LRF 250 W [4]
Wytyczne dotyczące montażu opraw oświetleniowych [2]:
1. umocowanie oprawy oświetleniowej powinno być trwałe, jeżeli do mocowania oprawy
zwieszakowej użyto rury to przewody zasilające powinny być prowadzone wewnątrz tej
rury. Niedozwolone jest łączenie przewodów wewnątrz rury.
2. oprawy do oświetlenia ewakuacyjnego muszą być oznaczone żółtym pasem o szerokości
2 cm. Oprawy te muszą być podłączone bezpośrednio do źródła zasilania,
3. oprawy oświetleniowe przeznaczone do umieszczenia na zewnątrz należy zamontować
w sposób uniemożliwiający ich kołysanie,
4. przy wprowadzeniu do oprawy jednofazowej obwodów wielofazowych przewody faz
niewykorzystanych powinny być prowadzone przelotowo bez przecinania w oprawie,
5. oprawy oświetleniowe oświetlenia podstawowego umieszczone w pomieszczeniach
innych niż suche na wysokości mniejszej niż 250 cm i zasilane napięciem wyższym od
napięcia bezpiecznego muszą mieć konstrukcję uniemożliwiającą bezpośrednie dotknięcie
źródła światła,
6. typ oprawy musi być dostosowany do warunków panujących w pomieszczeniu.
Rys. 11. Przykład mocowania opraw oświetleniowych [4]
0
30
90270
I [cd]
100
200
300
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania
przebiegu ćwiczeń i ich wykonania.
1. Jakie znasz rodzaje opraw oświetleniowych?
2. Czym charakteryzują się oprawy do oświetlenia wnętrz?
3. Czym charakteryzują się oprawy zewnętrzne?
4. Jakie funkcje spełniają oprawy oświetleniowe?
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Dobieranie opraw oświetleniowych do oświetlenia wewnętrznego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować dane opraw oświetleniowych na podstawie kart katalogowych,
2) dobrać oprawę oświetleniową do oświetlenia wnętrz w budynkach użyteczności
publicznej (np. pracownia szkolna) oraz pomieszczeniach przemysłowych o dużym
zapyleniu,
3) dobrać źródło światła do oprawy oświetleniowej,
4) uzasadnić wybór.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− katalogi opraw oświetleniowych do oświetlenia wnętrz,
− katalogi źródeł światła.
Ćwiczenie 2
Dobieranie opraw oświetleniowych do oświetlenia zewnętrznego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) przeanalizować warunki pracy opraw oświetleniowych na podstawie kart katalogowych,
2) dobrać oprawę oświetleniową do oświetlenia boiska szkolnego,
3) dobrać źródło światła do oprawy oświetleniowej,
4) uzasadnić wybór.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− katalogi opraw oświetleniowych do oświetlenia zewnętrznego,
− katalogi źródeł światła.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
Ćwiczenie 3
Montaż opraw oświetleniowych do oświetlenia wewnętrznego.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dobrać oprawę oświetleniową do oświetlenia punktowego stanowiska pracy w warsztacie
elektromechanicznym (stół roboczy o wysokości 85 cm i wymiarach powierzchni blatu
45 cm X 90 cm),
2) dobrać źródło światła do oprawy oświetleniowej,
3) zamontować wybraną oprawę oświetleniową na modelu pomieszczenia,
4) podłączyć oprawę oświetleniową zgodnie ze schematem,
5) uruchomić układ oświetlenia.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− różne typy opraw oświetleniowych,
− źródła światła,
− pomieszczenie z możliwością zawieszenia oprawy oświetleniowej oraz podłączenia
zasilania,
− katalogi opraw oświetleniowych i źródeł światła.
4.2.4 Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) wymienić rodzaje opraw oświetleniowych?
2) opisać właściwości opraw oświetleniowych?
3) dobrać oprawy oświetleniowe do określonych zastosowań?
4) zmontować i uruchomić proste układy oświetlenia wewnętrznego?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
4.3. Projektowanie oświetlenia
4.3.1. Materiał nauczania
Zasady oświetlenia wewnętrznego
Projektując oświetlenie należy brać pod uwagę następujące czynniki:
− charakter pomieszczenia (lub terenu zewnętrznego),
− wymogi przepisów prawa (w szczególności norm),
− estetykę oświetlenia,
− względy ekonomiczne.
Do podstawowych parametrów branych pod uwagę przy projektowaniu oświetlenia
wewnętrznego należą:
− natężenie oświetlenia Eśr rozumiane jako średnia wartość natężenia oświetlenia na
płaszczyźnie roboczej. Wybrane wartości przedstawiono w tabeli poniżej,
Tabela 9. Najmniejsze dopuszczalne średnie natężenie oświetlenia [4]
Wymagane
średnie natężenie
oświetlenia Eśr
Rodzaj pomieszczenia
200 Pokój mieszkalny
50 - 100 Ciąg komunikacyjny
300 Sala lekcyjna
500 Warsztat elektromechaniczny
1000 Kontrola jakości
Uwaga: średnie natężanie oświetlenia na płaszczyźnie roboczej. Jeżeli nie ma szczegółowych
wskazań, przyjmuje się powierzchnię na wysokości 0,85m nad podłogą
− współczynnik zapasu (K) określa się ze względu na zmniejszanie się strumienia
świetlnego w funkcji czasu spowodowanego zabrudzeniem opraw.
Tabela 10. Współczynnik zapasu [4]
Dostęp do oprawOsadzanie się brudu
łatwy utrudniony
Silne 1,5 2,0
Średnie 1,4 1,7
Słabe 1,3 1,4
− równomierność oświetlenia, definiowana jako stosunek minimalnego natężenia
oświetlenia do średniego natężenia oświetlenia na płaszczyźnie roboczej.
Dla pomieszczeń, w których odbywa się praca ciągła przyjmuje się, że 65,0
E
E
śr
min
≥ . Dla
pomieszczeń, w których praca nie ma charakteru ciągłego wskaźnik ten nie powinien być
mniejszy niż 0,4.
Przy projektowaniu rozmieszenia opraw oświetleniowych należy przyjąć, że odstępy
pomiędzy oprawami (s) powinny być jednakowe. Odstęp pomiędzy oprawami skrajnymi
i ścianami powinien wynosić 0,5 s.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
s
s
Rys 12. Przykładowe rozmieszczenie opraw punktowych [2]
Rys 13. Przykład rozmieszczenia opraw liniowych [2]
W oświetleniu wnętrz najczęściej stosowane są następujące metody:
− metoda sprawności oświetlenia,
− metoda punktowa.
Metoda sprawności oświetlenia.
Metodę sprawności oświetlenia stosuje się do obliczania oświetlenia ogólno w pomieszczeniach,
w których światło odbite od ścian, sufitu i podłogi odgrywa znaczącą rolę. Metoda ta polega
na obliczenia całkowitego strumienia świetlnego potrzebnego do uzyskania wymaganego
normą średniego natężenia oświetlenia. Sumień ten oblicza się ze wzoru:
os
śr
c
SKE
η
φ = , gdzie Eśr – średnie natężenie oświetlenia na płaszczyźnie roboczej, S – pole
powierzchni płaszczyzny roboczej, K – współczynnik zapasu, ηos – sprawność oświetlenia.
Sprawność oświetlenia jest cechą charakterystyczną opraw i podawana jest w katalogach
opraw oświetleniowych. W tabeli poniżej podano przykładowe wartości sprawności
oświetlenia dla oprawy świetlówkowej typu OM – 240 – 1 dla s/Hm = 1,5 oraz Hs/ Hm od 0 do
1,5.
s
s
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
Tabela 11. Sprawność oświetlenia [4]
Ekwiwalentny współczynnik
odbicia [%]
Wskaźnik pomieszczenia w
Płaszczyzny
roboczej
Sufitu Ścian 0,8 1,0 1,25 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0
50 0,37 0,42 0,46 0,51 0,55 0,58 0,61 0,65 0,65
30 0,32 0,37 0,41 0,45 0,51 0,54 0,57 0,61 0,63
70
10 0,28 0,32 0,37 0,41 0,46 0,51 0,54 0,58 0,61
50 0,35 0,40 0,43 0,46 0,51 0,54 0,57 0,59 0,61
30 0,29 0,34 0,39 0,43 0,47 0,51 0,53 0,57 0,59
50
10 0,26 0,31 0,35 0,39 0,43 0,48 0,50 0,54 0,57
30 0,28 0,33 0,38 0,40 0,44 0,47 0,49 0,53 0,55
10
30
10 0,25 0,29 0,33 0,36 0,41 0,44 0,47 0,51 0,53
Pole płaszczyzny roboczej oblicza się ze wzoru: S = PQ, gdzie P oznacza szerokość
pomieszczenia, zaś Q jego długość.
Wartość sprawności oświetlenia zależy od:
− rodzaju oprawy,
− wskaźnika pomieszczenia w, który oblicza się ze wzoru:
( )QPH
PQ
w
m +
= ; gdzie Hm –
wysokość zawieszenia opraw nad płaszczyzną roboczą.
− ekwiwalentnych współczynników odbicia ścian, sufitu i płaszczyzny roboczej.
Ekwiwalentny współczynnik odbicia zależ od materiału, z którego wykonano okładziny
ścian, sufitu i podłogi oraz ich powierzchni. Ekwiwalentny współczynnik odbicia ścian
oblicza się ze wzoru:
n21
nn2211
esc
S...SS
S...SS
+++
+++
=
ρρρ
ρ , gdzie ρn – współczynnik odbicia
pasów ścian (tapety, boazerie, okna, farby), Sn – pole powierzchni poszczególnych pasów
ścian. Ekwiwalentny współczynnik odbicia sufitu oblicza się ze wzoru :
)1(2w
w
śrwns
sśrwn
esuf
ρ
ρ
ρ
−+
= , gdzie ws oznacza wskaźnik wnętrza przysufitowego obliczony
ze wzoru: w
H
H
w
s
m
s = , ρśrwn średni wskaźnik odbicia wnętrza przysufitowego obliczony
ze wzoru:
2w
2w
s
scsufs
śrw
+
+
=
ρρ
ρ . W powyższych wzorach Hm oznacza wysokość
zawieszenia opraw nad płaszczyzną roboczą, Hs oznacza odległość płaszczyzny opraw od
sufitu, ρsuf oznacza współczynnik odbicia sufitu, ρsc oznacza współczynnik odbicia ścian
wnętrza przysufitowego. Dla uproszczenia w typowych pomieszczeniach przyjmuje się
ekwiwalentny współczynnik płaszczyzny roboczej ρep=0,1.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
Tabela 12. Przykładowe współczynniki odbicia typowych materiałów stosowanych we wnętrzach [4]
Rodzaj materiału Ρ
[%]
Farba klejowa biała 67-80
Farba emulsyjna biała 60-80
Farba klejowa zielona 43-67
Beton 20-35
Cegła 15-20
Klepka podłogowa dębowa 25
Szkło 8
Aby obliczyć oświetlenie metodą sprawności należy:
1. obliczyć pole powierzchni roboczej w pomieszczeniu,
2. wyznaczyć zgodnie normą natężenie oświetlenia,
3. dobrać oprawy i źródła światła,
4. dobrać wysokość zawieszenia opraw,
5. obliczyć wskaźnik pomieszczenia w,
6. wyznaczyć współczynniki odbicia ρ,
7. obliczyć ekwiwalentne współczynniki odbicia ścian, sufitu i płaszczyzny roboczej,
8. określić korzystając z katalogu opraw sprawność oświetlenia η,
9. obliczyć całkowity strumień świetlny,
10. obliczyć liczbę opraw ze wzoru:
op
c
n
φ
φ
= .
Metoda punktowa.
Metoda punktowa obliczania oświetlenia stosowana może być wszędzie tam, gdzie można
pominąć odbicia światła. Metoda ta polega na obliczeniu natężenia oświetlenia w
wyznaczonych punktach powierzchni roboczej pochodzącego od wszystkich opraw
znajdujących w pomieszczeniu. Natężenie oświetlenia od jednej oprawy oblicza się ze wzoru:
2
m
3
H
cosI
e
αα
α = , gdzie Iα oznacza światłość źródła w danym kierunku (dane dostępne w
katalogu), Hm oznacza wysokość zawieszenia oprawy nad płaszczyzną roboczą. W praktyce
natężenie oświetlenia w danym punkcie jest sumą natężeń pochodzących od poszczególnych
źródeł światła. Zależność ta zakłada również, że punkt, w którym obliczane jest natężenie
oświetlenia oświetlany jest źródłem o strumieniu świetlnym 1000 lm. Rzeczywiste natężenie
oświetlenia w rozpatrywanym punkcie płaszczyzny roboczej oblicza się ze wzoru:
K1000
e
E 0φα
α = , gdzie K współczynnik zapasu, Φ0 strumień rzeczywistego źródła.
Po obliczeniu natężenia oświetlenia we wszystkich założonych punktach oblicza się średnią
wartość natężenia oświetlenia eśr jako średnią arytmetyczną natężeń we wszystkich punktach
obliczeniowych. Znając dla danego typu pomieszczenia wartość średnią natężenia oświetlenia
wymaganą normą można obliczyć strumień rzeczywistych źródeł światła.
śr
śr
0
e
KE1000
=φ .
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
Rys. 14. Natężenie oświetlenia w punkcie A pochodzące od jednej oprawy [4]
W celu wyznaczenia punktów obliczeniowych płaszczyznę roboczą dzieli się na kwadraty.
Środki tych kwadratów wyznaczają punkty, w których dokonuje się obliczeń. Liczba punktów
obliczeniowych jest zależna od wskaźnika pomieszczenia.
Tabela 13 . Minimalna liczba punktów obliczeniowych [4]
Wskaźnik pomieszczenia Liczba punktów
obliczeniowych
w < 1 4
1=<w < 2 9
2=<w < 3 16
w >= 3 25
W praktyce im większa jest liczba punktów pomiarowych tym większa jest dokładność
metody.
A B C
D E F
L1 L2 L3
L4 L5 L6
Rys. 15. Szkic pomieszczenia o wymiarach 12 X 9 m. z naniesionymi punktami obliczeniowymi (A,B,...F) [4]
H r
A
E
I
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Zasady projektowania oświetlenia zewnętrznego
Oświetlenie zewnętrzne możemy podzielić na dwie zasadnicze grupy:
− oświetlenie ulic i ciągów komunikacyjnych, którego najważniejszym zadaniem jest
zapewnienie dobrego widzenia po zmroku,
− iluminacja obiektów, której głównym zadaniem jest wytworzenie odpowiedniego
wrażenia estetycznego.
W przypadku projektowania oświetlenia ulicznego należy wziąć pod uwagę przede
wszystkim parametry świetlne (natężenie oświetlenia, równomierność, luminancja), które
wpływają na dobór źródeł światła, opraw oświetleniowych oraz sposobu ich rozmieszczenia
oraz parametry elektryczne (moc, natężenia prądu, napięcie). Określając ilość oraz sposób
rozmieszczenia opraw posługujemy się metodami podobnymi, jak w oświetleniu wnętrz
uwzględniając ponadto szerokość jezdni, rodzaj zabudowy, infrastrukturę komunalną.
Najpopularniejszą metodą jest metoda sprawności oświetlenia, w której określa się całkowity
strumień świetlny, który powinien być wytworzony przez jedno źródło światła na
przypadającej mu powierzchni drogi. Dla przyjętego zawieszenia opraw (rozstaw, wysokość,
kąt pochylenia) odczytuje się dla danej oprawy strumień użytkowy, a następnie na jego
podstawie określa się średnie natężenie oświetlenia.
Wymagania stawiane oświetleniu awaryjnemu
Oświetlenie awaryjne jest oświetleniem działającym w warunkach braku zasilania
obwodów oświetleniowych głównych i jego zadaniem jest zapewnienie możliwości
bezpiecznego opuszczenia budynku. Oświetlenie awaryjne montowane jest zarówno
w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie jak również w ciągach komunikacyjnych.
Ze względu na to, że oświetlenie awaryjne wpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo ludzi,
jest ono niezwykle istotne w budynkach użyteczności publicznej. Parametry oświetlenia
awaryjnego określane są przez normę PN-EN 1838.
Do najważniejszych wymagań należą:
− konieczność wykonywania okresowych przeglądów i czynności konserwacyjnych nie
rzadziej niż raz w roku,
− czas działania oświetlenia awaryjnego nie może być krótszy niż 2 godziny,
− natężenie oświetlenia awaryjnego nie może być mniejsze niż 1lx,
− równomierność oświetlenia nie może być mniejsza od 40,
− zanik napięcia musi spowodować zadziałanie oświetlenia awaryjnego.
Ze względu na zasilanie, systemy oświetlenia awaryjnego dzieli się na oświetlenie
z oprawami z własnym zasilaniem (akumulatory) oraz zasilane ze źródła zewnętrznego
(bateria centralna).
Konserwacja oświetlenia
Zarówno oświetlenie wewnętrzne, jak i zewnętrzne wymaga okresowych przeglądów
oraz konserwacji. Podstawowymi czynnikami wpływającymi na pogorszenie jakości
oświetlenia są:
− uszkodzenie źródeł światła wynikające przede wszystkim z uszkodzeń mechanicznych,
− spadek strumienia świetlnego wynikający z procesów zużywania się elementów lamp
i żarówek,
− zabrudzenie opraw oświetleniowych,
− zużywanie się opraw oświetleniowych wynikające przede wszystkim z procesów
starzenia się elementów opraw oświetleniowych (odbłyśników, rastrów, kloszy),
− uszkodzenie lub zużycie układów zapłonowych lamp wyładowczych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
Czynności konserwacyjne polegają przede wszystkim na okresowym czyszczeniu opraw
oświetleniowych oraz wymianie źródeł światła. Wymianę tę stosuje się nawet wtedy, gdy
źródła jeszcze świecą. Najkorzystniejszą sytuacją jest możliwość wymiany grupowej,
w której wymienia się wszystkie źródła światła w danym pomieszczeniu lub otoczeniu
zewnętrznym. Wtedy też powinno być wykonane czyszczenie kloszy oraz odbłyśników.
Typowy czas pomiędzy okresową konserwacją oświetlenia wynosi od 6000 do 8000 godzin.
W przypadku uszkodzenia układu oświetlenia przyczyn szukać należy w:
− instalacji zasilającej lampę,
− instalacji zapłonowej (dotyczy źródeł wyładowczych),
− źródle światła.
4.3.2 Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania
przebiegu ćwiczeń i ich wykonania.
1. Jakie znasz metody projektowania oświetlenia wnętrz?
2. Na czym polega metoda sprawności oświetlenia?
3. Jakie czynniki są decydujące w projektowaniu oświetlenia wnętrz?
4. Jakie czynniki decydują o doborze oświetlenia zewnętrznego?
5. Na czym polega oświetlenie awaryjne?
6. Na czym polega konserwacja oświetlenia?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Zaprojektuj oświetlenie w klasie o wymiarach 600x400 cm, wysokości 400 cm przy
założeniach, że w pomieszczeniu obowiązuje II klasa oświetlenia, ściany i sufit są białe.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) dobrać typ oprawy oświetleniowej do zadanego przypadku,
2) obliczyć liczbę opraw oświetleniowych niezbędnych do uzyskania właściwego natężenia
oświetlenia,
3) obliczyć moc i maksymalne natężenie prądu pobieranego przez oświetlenie,
4) sporządzić rysunek przedstawiający rozmieszczenie opraw oświetleniowych
w pomieszczeniu.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− instrukcja do ćwiczenia,
− katalogi opraw oświetleniowych i źródeł światła,
− Norma PN-84/E-02033 Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Ćwiczenie 2
Zaprojektuj oświetlenie alei parkowej o długości 100 m i szerokości 6 m.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z zadaniem,
2) dobrać typ i parametry zawieszenia oprawy oświetleniowej do oświetlenia alei parkowej
na długości 100 m,
3) obliczyć moc i maksymalne natężenie prądu używanego przez oświetlenie,
4) sporządzić rysunek przedstawiający rozmieszczenie opraw oświetleniowych
w pomieszczeniu.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− instrukcja do ćwiczenia,
− katalogi opraw oświetleniowych i źródeł światła,
− normy oświetleniowe.
Ćwiczenie 3
Zaprojektuj oświetlenie awaryjne w korytarzu szkolnym.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z zadaniem,
2) dobrać rodzaj oświetlenia awaryjnego do zamontowania w korytarzu szkolnym o zadanych
wymiarach,
3) sporządzić rysunek przedstawiający rozmieszczenie oświetlenia awaryjnego.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− instrukcja do ćwiczenia,
− katalogi oświetlenia zawierające oprawy do oświetlenia awaryjnego,
− Norma PN-84/E-02033 Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym,
− Norma PN-EN 1838 Oświetlenie awaryjne.
Ćwiczenie 4
Konserwacja oświetlenia.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z zadaniem,
2) opracować wskazówki do konserwacji oświetlenia pracowni szkolnej,
3) sporządzić wykaz prac konserwacyjnych.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− instrukcja do ćwiczenia,
− katalogi opraw oświetleniowych,
− Norma PN-84/E-02033 Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
Ćwiczenie 5
Pomiar oświetlenia wnętrz.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z zadaniem,
2) opracować plan pomiarów natężenia oświetlenia klasy (pracowni),
3) dokonać pomiaru natężenia oświetlenia,
4) na podstawie pomiarów wyznaczyć charakterystykę oświetlenia wnętrza,
5) opracować wnioski dotyczące jakości oświetlenia we wnętrzu.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− instrukcja do ćwiczenia,
− katalogi opraw oświetleniowych,
− luksometr,
− Norma PN-84/E-02033 Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym.
Ćwiczenie 6
Usuwanie niesprawności instalacji oświetleniowej.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z zadaniem,
2) dokonać pomiaru wielkości elektrycznych poszczególnych elementów instalacji
oświetleniowej z lampą fluorescencyjną,
3) określić możliwe przyczyny niesprawności układu,
4) usunąć przyczynę niesprawności układu i sprawdzić poprawność jego działania.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− instrukcja do ćwiczenia,
− multimetr,
− model instalacji oświetleniowej z lampą fluorescencyjną.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz: Tak Nie
1) dobrać oprawę i źródło światła do oświetlenia wnętrz?
2) obliczyć liczbę opraw w pomieszczeniu i ich rozmieszczenie?
3) narysować rozmieszczenie opraw w pomieszczeniu?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ
Instrukcja dla ucznia:
1. Przeczytaj uważnie instrukcję – masz na tę czynność 5 minut. Jeżeli masz wątpliwości
zapytaj nauczyciela.
2. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
3. Na rozwiązanie zadań masz 30 minut.
4. Pracuj samodzielnie, w trakcie rozwiązywania zadań nie możesz korzystać z żadnych
pomocy.
5. Zaznacz poprawną odpowiedź, zaczerniając właściwe pole w karcie odpowiedzi.
6. W przypadku pomyłki weź złą odpowiedź w kółko i zaznacz właściwą.
7. W każdym zadaniu jest tylko jedna poprawna odpowiedź.
8. Po zakończeniu testu podnieś rękę i zaczekaj aż nauczyciel odbierze od Ciebie pracę.
Zestaw zadań testowych
1. Wielkością, która charakteryzuje źródło światła jest:
a) strumień świetlny,
b) współczynnik obicia światła,
c) natężenie oświetlenia,
d) równomierność oświetlenia.
2. Żarówka o skuteczności świetlnej 120 lm/W i mocy elektrycznej100 W wyemituje:
a) 12 lm,
b) 120 lm,
c) 12000 lm,
d) 120000 lm.
3. Które z niżej wymienionych źródeł nie jest źródłem wyładowczym?
a) sodowe,
b) rtęciowe,
c) halogenowe,
d) fluorescencyjne.
4. Która z niżej wymienionych źródeł najlepiej oddaje barwy?
a) rtęciowe,
b) sodowe,
c) halogenowe,
d) fluorescencyjne.
5. W lampach rtęciowych i sodowych stosuje się luminofor w celu:
a) podniesienia skuteczności,
b) podniesienia trwałości,
c) poprawy estetyki lampy,
d) poprawy wskaźnika oddawania barw.
6. Która z poniższych funkcji nie jest cechą opraw oświetleniowych?
a) podniesienie skuteczności świetlnej,
b) ograniczenie olśnienia,
c) ochrona mechaniczna źródła światła,
d) formowanie strumienia świetlnego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
7. W oprawach zasilających lampy fluorescencyjnej konieczne jest stosowanie:
a) statecznika,
b) rastra,
c) odbłyśnika,
d) klosza.
8. W oprawach oświetleniowych wskaźnikiem decydującym o ochronie przed wpływem
warunków zewnętrznych jest:
a) P,
b) IP,
c) η,
d) φ.
9. W oświetleniu warsztatu mechanicznego najważniejszym czynnikiem decydującym
o jakości oświetlenia jest:
a) równomierność oświetlenia,
b) właściwa luminancja oprawy,
c) średnie natężenie oświetlenia na płaszczyźnie roboczej,
d) strumień świetlny oprawy.
10. W oświetleniu jezdni najczęściej stosowanym źródłem światła jest lampa sodowa ze
względu na:
a) niewielki pobór mocy,
b) dobry kontrast widzenia,
c) walory estetyczne,
d) bezpieczeństwo pracy.
11. Oprawa oświetleniowa do oświetlenia bezpośredniego emituje w dół:
a) od 90 do 100% strumienia całkowitego,
b) od 80 do 90% strumienia całkowitego,
c) od 70 do 80% strumienia całkowitego,
d) od 60 do 70% strumienia całkowitego.
12. W metodzie punktowej projektowania oświetlenia nie uwzględnia się:
a) wysokości pomieszczenia,
b) rodzaju pracy, która wykonywana jest w pomieszczeniu,
c) odbicia światła od ścian i sufitu,
d) wysokości zawieszenia opraw.
13. Oświetlenie awaryjne służy zapewnieniu:
a) wykonywania pracy w razie zaniku napięcia,
b) bezpiecznego opuszczenia budynku przez ludzi,
c) utrzymania wymaganego do pracy natężenia oświetlenia na płaszczyźnie roboczej,
d) utrzymaniu oświetlenia wyłącznie ciągów komunikacyjnych w razie zaniku napięcia.
14. Konserwacja oświetlenia polega na:
a) zmianie liczby i rozmieszczenia opraw oświetleniowych,
b) wymianie instalacji elektrycznej zasilającej oświetlenie,
c) okresowemu czyszczeniu opraw i wymianie zużytych źródeł światła ,
d) zmianie rodzaju opraw oświetleniowych i źródeł światła.
15. Współczynnik zapasu uwzględnia się przy projektowaniu oświetlenia ze względu na :
a) spadek strumienia świetlnego w funkcji czasu,
b) możliwość wystąpienia wahań napięcia zasilającego,
c) konieczność ograniczenia zjawiska olśnienia,
d) zwiększenie równomierności oświetlenia w pomieszczeniach.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
KARTA ODPOWIEDZI
Imię i nazwisko ……………………………………………………………………………
Dobieranie źródeł światła i opraw oświetleniowych
Zaznacz poprawną odpowiedź.
Odpowiedź
Nr zadania
a b c d
Punkty
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Razem
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
TEST PRAKTYCZNY
Instrukcja dla ucznia
1. Przystępujesz do rozwiązania testu praktycznego dotyczącego dobierania źródeł światła
i opraw oświetleniowych.
2. Rozwiązanie zadania polega na dobraniu optymalnej oprawy i źródła światła,
narysowaniu schematu połączeń układu, a następnie połączeniu i uruchomieniu go.
3. Schematy możesz narysować korzystając z przyborów kreślarskich lub komputera.
4. Po narysowaniu schematów połączeń oraz dobraniu elementów oświetlenia zgłoś ten fakt
nauczycielowi.
5. Kolejność rozwiązania zadania jest ustalona w poleceniach.
6. Na rozwiązanie zadania praktycznego masz łącznie 90 minut.
7. Przeliczenie punktów na ocenę szkolną przedstawi nauczyciel po zakończeniu testu.
Opis zadania:
Dane jest stanowisko robocze w warsztacie elektromechanicznym. Zaproponuj oświetlenie
miejscowe stanowiska korzystając z norm, katalogów i poradników. Wymiary stanowiska to
0,75 m X 1,5 m. Stanowisko znajduje się bezpośrednio przy ścianie na wysokości 0,85 m nad
podłogą. Wysokość pomieszczenia wynosi 3 m. Narysuj stosowne schematy połączeń,
a następnie zamontuj oświetlenie.
Arkusz odpowiedzi:
1. Dobór źródła światła i oprawy oświetleniowej,
2. Schemat połączeń układu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
6. LITERATURA
1. de Boer J., van Bommel W.: Oświetlenie dróg; WKiŁ, Warszawa 1984
2. Kotlarski W., Grad J.: Aparaty i urządzenia elektryczne, WSiP, Warszawa 2002
3. Laskowski J.: Poradnik elektroenergetyka przemysłowego, Wydawnictwo COSiW SEP,
Warszawa 2005
4. Niestępski S., Parol M., Pasternakiewicz J., Wiśniewski T.: Instalacje elektryczne…,
Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001
5. Philips – Lighting Katalog Produktów – 2005
6. Pilawski M.: Pracownia elektryczna. WSiP, Warszawa 2005

More Related Content

What's hot

19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznychLukas Pobocha
 
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego 25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego Lukas Pobocha
 
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego 24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego Lukas Pobocha
 
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznychLukas Pobocha
 
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowegoLukas Pobocha
 
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznejLukas Pobocha
 
14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznej14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznejLukas Pobocha
 
8. Badanie wzmacniaczy tranzystorowych
8. Badanie wzmacniaczy tranzystorowych8. Badanie wzmacniaczy tranzystorowych
8. Badanie wzmacniaczy tranzystorowychLukas Pobocha
 
Technik.mechatronik 311[50] z1.01_u
Technik.mechatronik 311[50] z1.01_uTechnik.mechatronik 311[50] z1.01_u
Technik.mechatronik 311[50] z1.01_uKubaSroka
 
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałegoLukas Pobocha
 
Technik.mechatronik 311[50] o1.04_u
Technik.mechatronik 311[50] o1.04_uTechnik.mechatronik 311[50] o1.04_u
Technik.mechatronik 311[50] o1.04_uKubaSroka
 
4. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu jednofazowego
4. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu jednofazowego4. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu jednofazowego
4. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu jednofazowegoLukas Pobocha
 
Technik.mechatronik 311[50] o1.05_u
Technik.mechatronik 311[50] o1.05_uTechnik.mechatronik 311[50] o1.05_u
Technik.mechatronik 311[50] o1.05_uKubaSroka
 
22. Wykonywanie instalacji elektrycznych i podstawowych pomiarów sprawdzających
22. Wykonywanie instalacji elektrycznych i podstawowych pomiarów sprawdzających22. Wykonywanie instalacji elektrycznych i podstawowych pomiarów sprawdzających
22. Wykonywanie instalacji elektrycznych i podstawowych pomiarów sprawdzającychLukas Pobocha
 

What's hot (20)

Technik.elektryk 311[08] z1.01_u
Technik.elektryk 311[08] z1.01_uTechnik.elektryk 311[08] z1.01_u
Technik.elektryk 311[08] z1.01_u
 
Technik.elektryk 311[08] z4.04_u
Technik.elektryk 311[08] z4.04_uTechnik.elektryk 311[08] z4.04_u
Technik.elektryk 311[08] z4.04_u
 
19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
19. Montowanie osprzętu w instalacjach elektrycznych
 
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego 25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
25. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu przemiennego
 
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego 24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego
24. Eksploatowanie układów napędowych z maszynami prądu stałego
 
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
 
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
6. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu trójfazowego
 
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
17. Eksploatowanie odbiorników energii elektrycznej
 
Technik.elektryk 311[08] z1.03_u
Technik.elektryk 311[08] z1.03_uTechnik.elektryk 311[08] z1.03_u
Technik.elektryk 311[08] z1.03_u
 
Technik.elektryk 311[08] z2.03_u
Technik.elektryk 311[08] z2.03_uTechnik.elektryk 311[08] z2.03_u
Technik.elektryk 311[08] z2.03_u
 
14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznej14. Wytwarzanie energii elektrycznej
14. Wytwarzanie energii elektrycznej
 
8. Badanie wzmacniaczy tranzystorowych
8. Badanie wzmacniaczy tranzystorowych8. Badanie wzmacniaczy tranzystorowych
8. Badanie wzmacniaczy tranzystorowych
 
Technik.mechatronik 311[50] z1.01_u
Technik.mechatronik 311[50] z1.01_uTechnik.mechatronik 311[50] z1.01_u
Technik.mechatronik 311[50] z1.01_u
 
Technik.elektryk 311[08] z1.02_u
Technik.elektryk 311[08] z1.02_uTechnik.elektryk 311[08] z1.02_u
Technik.elektryk 311[08] z1.02_u
 
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
2. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu stałego
 
Technik.mechatronik 311[50] o1.04_u
Technik.mechatronik 311[50] o1.04_uTechnik.mechatronik 311[50] o1.04_u
Technik.mechatronik 311[50] o1.04_u
 
4. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu jednofazowego
4. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu jednofazowego4. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu jednofazowego
4. Obliczanie i pomiary parametrów obwodu prądu jednofazowego
 
Technik.mechatronik 311[50] o1.05_u
Technik.mechatronik 311[50] o1.05_uTechnik.mechatronik 311[50] o1.05_u
Technik.mechatronik 311[50] o1.05_u
 
22. Wykonywanie instalacji elektrycznych i podstawowych pomiarów sprawdzających
22. Wykonywanie instalacji elektrycznych i podstawowych pomiarów sprawdzających22. Wykonywanie instalacji elektrycznych i podstawowych pomiarów sprawdzających
22. Wykonywanie instalacji elektrycznych i podstawowych pomiarów sprawdzających
 
6
66
6
 

Similar to Technik.elektryk 311[08] z1.04_u

25. Eksploatowanie oscyloskopów
25. Eksploatowanie oscyloskopów25. Eksploatowanie oscyloskopów
25. Eksploatowanie oscyloskopówLukas Pobocha
 
23. Eksploatowanie transformatorów
23. Eksploatowanie transformatorów23. Eksploatowanie transformatorów
23. Eksploatowanie transformatorówLukas Pobocha
 
Slusarz 722[03] o1.06_u
Slusarz 722[03] o1.06_uSlusarz 722[03] o1.06_u
Slusarz 722[03] o1.06_uEmotka
 
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.03_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.03_uTechnik.teleinformatyk 312[02] o1.03_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.03_uRzeźnik Sebastian
 
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennegoLukas Pobocha
 
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennegoLukas Pobocha
 
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennegoLukas Pobocha
 
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.04_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.04_uTechnik.teleinformatyk 312[02] o1.04_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.04_uRzeźnik Sebastian
 
Technik.teleinformatyk 312[02] o2.01_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o2.01_uTechnik.teleinformatyk 312[02] o2.01_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o2.01_uRzeźnik Sebastian
 
18. Dobieranie przewodów elektrycznych
18. Dobieranie przewodów elektrycznych18. Dobieranie przewodów elektrycznych
18. Dobieranie przewodów elektrycznychLukas Pobocha
 
16. Rozdzielanie energii elektrycznej
16. Rozdzielanie energii elektrycznej16. Rozdzielanie energii elektrycznej
16. Rozdzielanie energii elektrycznejLukas Pobocha
 
Technik.teleinformatyk 312[02] z2.01_u
Technik.teleinformatyk 312[02] z2.01_uTechnik.teleinformatyk 312[02] z2.01_u
Technik.teleinformatyk 312[02] z2.01_uRzeźnik Sebastian
 
13 prostych kroków by zamontować oświetlenie szynowe
13 prostych kroków by zamontować oświetlenie szynowe13 prostych kroków by zamontować oświetlenie szynowe
13 prostych kroków by zamontować oświetlenie szynowereflektoryszynowe
 

Similar to Technik.elektryk 311[08] z1.04_u (20)

25. Eksploatowanie oscyloskopów
25. Eksploatowanie oscyloskopów25. Eksploatowanie oscyloskopów
25. Eksploatowanie oscyloskopów
 
23. Eksploatowanie transformatorów
23. Eksploatowanie transformatorów23. Eksploatowanie transformatorów
23. Eksploatowanie transformatorów
 
Slusarz 722[03] o1.06_u
Slusarz 722[03] o1.06_uSlusarz 722[03] o1.06_u
Slusarz 722[03] o1.06_u
 
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.03_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.03_uTechnik.teleinformatyk 312[02] o1.03_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.03_u
 
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
 
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
 
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego3. Badanie obwodów prądu przemiennego
3. Badanie obwodów prądu przemiennego
 
Technik.elektryk 311[08] z3.03_u
Technik.elektryk 311[08] z3.03_uTechnik.elektryk 311[08] z3.03_u
Technik.elektryk 311[08] z3.03_u
 
Technik.elektryk 311[08] z2.02_u
Technik.elektryk 311[08] z2.02_uTechnik.elektryk 311[08] z2.02_u
Technik.elektryk 311[08] z2.02_u
 
Lakiernik 714[03] l2.02_u
Lakiernik 714[03] l2.02_uLakiernik 714[03] l2.02_u
Lakiernik 714[03] l2.02_u
 
9
99
9
 
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.04_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.04_uTechnik.teleinformatyk 312[02] o1.04_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o1.04_u
 
Technik.teleinformatyk 312[02] o2.01_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o2.01_uTechnik.teleinformatyk 312[02] o2.01_u
Technik.teleinformatyk 312[02] o2.01_u
 
18. Dobieranie przewodów elektrycznych
18. Dobieranie przewodów elektrycznych18. Dobieranie przewodów elektrycznych
18. Dobieranie przewodów elektrycznych
 
9
99
9
 
16. Rozdzielanie energii elektrycznej
16. Rozdzielanie energii elektrycznej16. Rozdzielanie energii elektrycznej
16. Rozdzielanie energii elektrycznej
 
Optyka, Grzegorz Żyłka
Optyka, Grzegorz ŻyłkaOptyka, Grzegorz Żyłka
Optyka, Grzegorz Żyłka
 
Natura i źródła światla
Natura i źródła światlaNatura i źródła światla
Natura i źródła światla
 
Technik.teleinformatyk 312[02] z2.01_u
Technik.teleinformatyk 312[02] z2.01_uTechnik.teleinformatyk 312[02] z2.01_u
Technik.teleinformatyk 312[02] z2.01_u
 
13 prostych kroków by zamontować oświetlenie szynowe
13 prostych kroków by zamontować oświetlenie szynowe13 prostych kroków by zamontować oświetlenie szynowe
13 prostych kroków by zamontować oświetlenie szynowe
 

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe (20)

k1.pdf
k1.pdfk1.pdf
k1.pdf
 
t1.pdf
t1.pdft1.pdf
t1.pdf
 
Quiz3
Quiz3Quiz3
Quiz3
 
Quiz2
Quiz2Quiz2
Quiz2
 
Quiz 1
Quiz 1Quiz 1
Quiz 1
 
Pytania RODO do prezentacji
Pytania RODO do prezentacjiPytania RODO do prezentacji
Pytania RODO do prezentacji
 
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
 
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikowRodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
 
Rodo reakcja na_naruszenia
Rodo  reakcja na_naruszeniaRodo  reakcja na_naruszenia
Rodo reakcja na_naruszenia
 
Rodo podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
Rodo  podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikowRodo  podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
Rodo podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
2 2
2
 
1
11
1
 
6
66
6
 
5
55
5
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
22
2
 
1
11
1
 

Technik.elektryk 311[08] z1.04_u

  • 1. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” MINISTERSTWO EDUKACJI i NAUKI Marek Szymański Dobieranie źródeł światła i opraw oświetleniowych 311[08].Z1.04 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2005
  • 2. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 1 Recenzenci: dr inż. Wacław Załucki mgr inż. Henryk Krystkowiak Opracowanie redakcyjne: mgr inż. Katarzyna Maćkowska Konsultacja: dr Bożena Zając Korekta: mgr inż. Jarosław Sitek Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[08].Z1.04 „Dobieranie źródeł światła i opraw oświetleniowych” zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik elektryk. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2005
  • 3. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 2 SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstępne 4 3. Cele kształcenia 5 4. Materiał nauczania 6 4.1. Źródła światła 6 4.1.1. Materiał nauczania 4.1.2. Pytania sprawdzające 4.1.3. Ćwiczenia 4.1.4. Sprawdzian postępów 6 13 13 15 4.2. Oprawy oświetleniowe 16 4.2.1. Materiał nauczania 4.2.2. Pytania sprawdzające 4.2.3. Ćwiczenia 4.2.4. Sprawdzian postępów 16 20 20 21 4.3. Projektowanie i eksploatacja oświetlenia 22 4.3.1. Materiał nauczania 4.3.2. Pytania sprawdzające 4.3.3. Ćwiczenia 4.3.4. Sprawdzian postępów 22 28 28 30 5. Sprawdzian osiągnięć 31 6. Literatura 35
  • 4. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 3 1. WPROWADZENIE Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy i kształtowaniu umiejętności z zakresu dobierania źródeł światła i opraw oświetleniowych. W poradniku zamieszczono: − wymagania wstępne, które opisują umiejętności, które powinieneś posiadać przed przystąpieniem do realizacji tej jednostki modułowej, − cele kształcenia, które powinieneś osiągnąć po zakończeniu kształcenia w tej jednostce modułowej, − materiał nauczania, w którym znajdziesz informacje niezbędne do wykonania ćwiczeń, − pytania sprawdzające, na które powinieneś potrafić odpowiedzieć zanim przystąpisz do wykonania ćwiczeń, − ćwiczenia do wykonania w ramach poszczególnych rozdziałów. Ćwiczenia mają charakter teoretyczny lub praktyczny. Podczas wykonywania ćwiczeń praktycznych szczególną uwagę należy zwrócić na zagadnienia bezpieczeństwa, − sprawdzian postępów podsumowujący każdy rozdział oraz sprawdzian osiągnięć na zakończenie całej jednostki modułowej.
  • 5. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 4 2. WYMAGANIA WSTĘPNE Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − stosować prawa elektrotechniki w układach elektrycznych, − czytać schematy ideowe układów elektrycznych, − posługiwać się miernikami elektrycznymi, − dobierać do wykonywanych pomiarów rodzaj i zakres mierników, − korzystać z literatury i kart katalogowych osprzętu instalacyjnego oraz przewodów, − korzystać z norm dotyczących instalacji elektrycznych, − stosować zasady bhp i ochrony ppoż. obowiązujące na stanowisku pracy.
  • 6. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 5 3. CELE KSZTAŁCENIA W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − scharakteryzować podstawowe wielkości świetlne, − sklasyfikować źródła światła i oprawy oświetleniowe, − przeanalizować pracę źródeł światła, − rozpoznać podstawowe źródła światła i oprawy oświetleniowe, − skorzystać z danych znajdujących się na metryczkach źródeł światła i opraw oświetleniowych, − połączyć układy pracy źródeł światła, − zmierzyć parametry pracy wybranych źródeł światła, − dobrać źródła światła i oprawy oświetleniowe do zadanych warunków pracy, − skorzystać z literatury, katalogów źródeł światła i opraw oświetleniowych, − zastosować zasady oświetlenia wnętrz i oświetlenia zewnętrznego, − zaprojektować elementy oświetlenia wnętrz, − zaprojektować elementy oświetlenia zewnętrznego, − zaprojektować elementy oświetlenia awaryjnego, − zainstalować podstawowe źródła światła i oprawy oświetleniowe, − zastosować zasady bhp, ochrony ppoż. i ochrony środowiska obowiązujące na stanowisku pracy.
  • 7. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 6 4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Źródła światła 4.1.1. Materiał nauczania Wielkości świetlne W technice świetlnej stosuje się następujące wielkości świetlne: − strumień świetlny φ [lm]; − światłość I [cd]; − luminancja S I L = ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ 2 m cd ; Powyższe wielkości charakteryzują źródło światła. Strumień świetlny określa ilość światła wypromieniowaną przez źródło. Światłość określa ilość światła wypromieniowaną w określonym kierunku (lub w określonej przestrzeni – kącie bryłowym). Luminancja jest wielkością, która określa, jak dużo światła wypromieniowuje dana powierzchnia źródła (np. jeżeli ta sama ilość światła wypromieniowana jest przez świetlówkę i żarówkę halogenową, to większą luminancję posiadać będzie żarówka halogenowa ze względu na małą powierzchnię). Duża luminancja jest zjawiskiem niepożądanym, gdyż prowadzi zwykle do powstania olśnienia. Parametrami dodatkowymi charakteryzującymi źródła światła są: − skuteczność świetlna określająca, ile światła można uzyskać z mocy elektrycznej tego źródła; im wyższa skuteczność świetlna, tym źródło bardziej wydajne, − współczynnik oddawania barw, który określa wierność oddawania barw przedmiotów oświetlanych tym źródłem w odniesieniu do światła słonecznego. W przypadku elektrycznych źródeł światła podaje się moc elektryczną, napięcie znamionowe oraz rodzaj przyłącza (np. gwint E27). Podstawowymi parametrami charakteryzującymi oświetlenie obiektów są: − natężenie oświetlenia S E Δ ΔΦ = [lx]; − równomierność oświetlenia. Właściwości źródeł światła W oświetleniu elektrycznym stosowane źródła światła emitują promieniowanie świetlne wykorzystując trzy różne sposoby: − poprzez promieniowanie cieplne (na skutek nagrzewania się włókien żarowych), − poprzez wyładowania elektryczne zachodzące w gazach, przy czym w lampach tych można wykorzystać bezpośrednio wyładowanie elektryczne lub też zastosować luminofor świecący pod wpływem fotonów pochodzących z wyładowania elektrycznego. Pierwszy rodzaj źródeł nazywać będziemy żarówkami, zaś drugi lampami wyładowczymi. W technice oświetleniowej stosuje się również kompilację wyżej wymienionych źródeł, czyli lampy żarowo - wyładowcze.
  • 8. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 7 Lampy żarowe (żarówki) Są źródłami światła, w których elementem emitującym światło jest żarnik rozgrzany pod wpływem przepływu prądu elektrycznego. Żarnik wykonany jest najczęściej z domieszkowanego wolframu. W celu zwiększenia trwałości włókna bańki żarówek wypełnione są gazem (przy wyższych mocach żarówek) lub też pozbawione gazu (próżnia) w żarówkach mniejszych mocy. Żarówki głównego szeregu produkowane są na napięcie 230 V. Oprócz tego żarówki produkowane są na napięcia: 2,5 V, 3 V, 3,5 V, 6 V, 12 V, 24 V. Moc żarówek waha się od 15 do 1500 W. Typowe mocowanie żarówek w oprawach dokonywane jest za pomocą gwintu (o oznaczeniach E: 40, 27, 14, 10, 5) lub bagnetu, w przypadku żarówek narażonych na wstrząsy. Wszystkie żarówki charakteryzuje bardzo dobre oddawanie barw. Wadą żarówek jest duża wrażliwość na wahania napięcia oraz niewielka trwałość. Odrębną grupę żarówek stanowią żarówki halogenowe, które uzyskują wysoką trwałość ze względu na regeneracyjny cykl halogenowy. Aby cykl mógł zachodzić, konieczne jest spełnienie dwóch warunków: wypełnienie bańki żarówki halogenkami oraz wytworzenie temperatury powyżej 2500 C. Tak wysoką temperaturę uzyskuje się zmniejszając wymiary bańki. Konieczne jest wówczas wykonanie jej z kwarcu. HW U~ Rys. 1. Układ włączania żarówki Rys. 2. Budowa żarówki [5] bańka trzonek żarnik
  • 9. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 8 Tabela 1. Przykładowe parametry żarówki [5] Nazwa produktu Standard 15W E27 230V A55 CL 1CT Nazwa produktu na zamówieniu Stan 15W E27 230V A55 CL 1CT/12X10F Znamionowa moc lampy [W ] 15 Trzonek E27 Napięcie [V ] 230 Bańka A55 (55 mm) Wykończenie bańki CL (przeźroczysta) Kształt żarnika - Pozycja świecenia dowolna Trwałość średnia [h ] 1000 Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 100 Strumień świetlny lampy [lm ] 220 Lampy fluorescencyjne Lampy fluorescencyjne (świetlówki) są to źródła światła, w których światło emitowane jest przez luminofor, którym pokryta jest wewnętrzna strona bańki. Luminofor świeci pod wpływem promieniowania ultrafioletowego, będącego efektem uwalniania elektronów z atomów rtęci znajdujących się wewnątrz świetlówki. Światło emitowane przez świetlówki ma długość od 400 do 700 nm i jej barwa zależy od rodzaju użytego luminoforu. Ze względu na to, że światło emitowane przez świetlówkę jest „skupione” w niewielkim zakresie długości fal, posiada ona dużo większą sprawność niż żarówka, która emituje światło w szerokim zakresie długości fal. Ze względu na duże wymiary świetlówka ma bardzo małą luminancję i w zasadzie nie wywołuje olśnienia. Głównymi zaletami świetlówek jest więc duża skuteczność, mała luminancja oraz duża trwałość (zwykle podawana w cyklu 12 godzinnym). Częste załączanie i wyłączanie świetlówki powoduje znaczne obniżenie jej trwałości. Do podstawowych wad świetlówek zaliczyć można tętnienie strumienia świetlnego, słabe oddawanie barw oraz skomplikowany układ zasilający. O ile żarówki można podłączyć bezpośrednio do źródła napięcia, świetlówki wymagają zastosowania statecznika oraz zapłonnika. Ze względu na to, że w świetlówce występuje wyładowanie elektryczne, konieczne jest wywołanie przepięcia elektrycznego. W tym celu prąd płynący przez statecznik (dławik) jest przerywany przez zapłonnik, co wytwarza falę przepięciową niezbędną do zapalenia świetlówki. Statecznik w czasie normalnej pracy służy również do ograniczenia prądów wyładowczych. Zapłonniki wykonuje się w wersji lampowej (elementem przerywającym obwód jest termobimetal) lub w wersji elektronicznej. Obecnie powszechnie stosowane są świetlówki kompaktowe, w których zapłonnik elektroniczny i statecznik oraz sama świetlówka umieszczone są w jednej obudowie z gwintem E27, co przypomina kształtem żarówkę. W celu ograniczenia tętnienia strumienia świetlnego świetlówki zasila się napięciem o wysokiej częstotliwości i wówczas w obudowie znajduje się również przetwornik częstotliwości. Obecnie lampy fluorescencyjne są grupą źródeł światła, która rozwija się bardzo dynamicznie. Kolejne generacje tych lamp pokazują trendy rozwojowe w projektowaniu źródeł światła. Obecnie nowością na rynku są lamy posiadające wewnętrzny odbłyśnik kształtujący strumień świetlny oraz lampy bezelektrodowe o bardzo dużej trwałości dochodzącej do 60000 h. Świecenie luminoforu w tych lampach wywołane jest przez silne pole magnetyczne.
  • 10. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 9 Typowy układ połączeń świetlówki: Rys. 2. Układy bez kompensacji i z kompensacją mocy biernej [2] Tabela 2. Przykładowe parametry lamp fluorescencyjnych [5] Nazwa produktu MASTER TL5 HE Super 80 21W/827 SLV Znamionowa moc lampy [W ] 21 Kod barwy 827 [CCT of 2700K] Opis systemu Wysoka wydajność Trzonek G5 Informacje o trzonku Zielona płytka Bańka T5 [16mm] Znak wydajności energetycznej A Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 85 Oznaczenie barwy (tekst) Żarowo-biała Temperatura barwowa [K ] 2700 Str. świetlny lampy EL 25°C [lm ] 1900 L LF Z L LF Z Układ bez kompensacji mocy biernej Układ z kompensacją mocy biernej
  • 11. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 10 Rys. 3. Świetlówka liniowa [5] Tabela 3. Przykładowe parametry lamp fluorescencyjnych [5] Nazwa produktu Nightlight ESaver 6yr 9W WW E27 230- 240V A65 1PH Znamionowa moc lampy [W ] 9 Oznaczenie barwy WW [Ciepłobiała] Trzonek E27 Napięcie [V ] 230-240 Bańka A65 [A 65mm] Częstotliwość sieci [Hz ] 50/60 Kod barwy 827 [CCT of 2700K] Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 82 Temperatura barwowa [K ] 2700 Strumień świetlny lampy [lm ] 400 Strumień świetlny - LED-mode [lm ] 1.6 Rys. 4. Świetlówka kompaktowa [4] Lampy rtęciowe Lampy rtęciowe (LR) są źródłami światła o wyładowaniu łukowym. W lampie rtęciowej łuk elektryczny pomiędzy elektrodami pali się w oparach rtęci, emitując światło widzialne. W celu poprawy barwy światła niektóre lamy rtęciowe posiadają zewnętrzną bańkę pokrytą luminoforem (LRF).
  • 12. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 11 Rys. 5. Budowa i układ zasilania lampy rtęciowej [2] Ze względu na ograniczone widmo promieniowania lampy rtęciowe posiadają bardzo duży strumień świetlny (skuteczność świetlna wynosi ok. 60 lm/W) przy ograniczonym współczynniku oddawania barw (lampy rtęciowe emitują światło niebiesko-zielone). Zaletą lamp rtęciowych jest ich duża trwałość sięgająca 12000 godzin. Podstawową wadą lamp rtęciowych jest skomplikowany zapłon (wymagają one podobnych układów zasilających jak świetlówki) oraz duża wrażliwość na zanik napięcia zasilającego. Lampa rtęciowa osiąga zapłon po 3–5 minutach, wtedy gdy temperatura wewnątrz bańki osiąga ok. 6000 C. W przypadku wystąpienia przerwy w obwodzie zasilającym ponowny zapłon lampy jest możliwy dopiero po jej wystudzeniu. Lampy rtęciowe przeznaczone są do stosowania na zewnątrz. W pomieszczeniach mają one bardzo ograniczone stosowanie i dopuszcza się ich użytkowanie w pomieszczeniach wyższych niż 4 m. Tabela 4. Przykładowe parametry lamp rtęciowych [4] Nazwa produktu HPL Comfort 50W/534 E27 SG SLV Znamionowa moc lampy [W ] 50 Oznaczenie barwy 534 Trzonek E27 Napięcie [V ] 230-240 Bańka B56 [B 56 mm] wykonana z miękkiego szkła [SG], powlekana Częstotliwość sieci [Hz ] 50/60 Kod barwy 827 [Biała] Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 58 Temperatura barwowa [K ] 3400 Strumień świetlny lampy [lm ] 1800 1. bańka, 2. elektrody, 3. rezystor, 4. elektroda pomocnicza, 5. jarznik, 6. rtęć
  • 13. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 12 C Dł 2 3 1 TUZ WLS 4kV Rys. 6. Lampa rtęciowa [4] Lampy sodowe Zasada działania lampy sodowej jest identyczna jak lampy rtęciowej. Jarznik lampy sodowej wypełniony jest parami sodu i rtęci, co powoduje, że całe światło emitowane przez lampę sodową skupione jest praktyczne na długości ok. 590 nm, co z kolei odpowiada żółtej barwie światła. Lampy sodowe posiadają bardzo dużą skuteczność świetlną (do 120 lm/W). Dodatkową zaletą lamp sodowych jest bardzo duża trwałość (do 20 000 godzin) oraz zapewnienie dużego kontrastu widzenia, co powoduje ich masowe zastosowanie w oświetleniu ulic. W oświetleniu wnętrz lamp sodowych praktycznie się nie stosuje. Tabela 5. Przykładowe parametry lampy rtęciowej [4] Nazwa produktu MASTER SON PIA Plus 70W I E27 SLV Znamionowa moc lampy [W] 70 Opis systemu I [Wewnętrzny zapłonnik] Trzonek E27 Bańka B70[B 70mm] Wykończenie bańki Powlekana Pozycja świecenia Dowolna Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 20 Temperatura barwowa [K ] 1900 Strumień świetlny lampy [lm] 5900 Rys. 7. Wygląd i układ zasilania lampy sodowej [2]
  • 14. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 13 4.1.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania przebiegu ćwiczeń i ich wykonania. 1. Jakie są podstawowe wielkości używane w technice świetlnej? 2. Jakie są podstawowe źródła światła używane w oświetleniu elektrycznym? 3. Jaka jest zasada działania żarówki? 4. Jaka jest zasada działania świetlówki? 5. Jaka jest zasada działania lampy sodowej? 6. Jaka jest zasada działania lampy rtęciowej? 7. Jakie są układy zasilające różnych rodzajów źródeł światła? 8. Jaki jest typowy zakres zastosowania poszczególnych rodzajów źródeł światła? 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Identyfikowanie źródeł światła na podstawie wyglądu zewnętrznego i danych znamionowych. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zidentyfikować rodzaj źródła światła, 2) opisać przeznaczenie źródeł światła, 3) przeanalizować dane znamionowe źródeł światła, 4) wybrać najlepsze źródło światła do określonego zastosowania, 5) uzasadnić wybór. Wyposażenie stanowiska pracy: − żarówki, żarówki halogenowe, świetlówki, lampy wyładowcze, − normy, katalogi, poradniki dotyczące oświetlenia. Ćwiczenie 2 Badanie lampy fluorescencyjnej. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zaproponować układ do pomiaru napięcia na zaciskach lampy fluorescencyjnej i natężenia prądu płynącego przez świetlówkę w układzie z kompensacją mocy biernej, 2) połączyć układ i dokonać pomiarów napięcia na zaciskach lampy fluorescencyjnej oraz prądu płynącego przez nią dla różnych wartości napięcia zasilającego, 3) zaobserwować zachowanie lampy fluorescencyjnej przy obniżonym napięciu, 4) sformułować wnioski. Wyposażenie stanowiska pracy: − świetlówki z układem zasilającym, autotransformator, amperomierz, woltomierze. − normy, katalogi, poradniki dotyczące oświetlenia.
  • 15. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 14 Ćwiczenie 3 Badanie parametrów elektrycznych i świetlnych żarówek. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zaproponować układ do pomiaru napięcia na zaciskach żarówki i natężenia prądu płynącego przez żarówkę, 2) połączyć układ i dokonać pomiarów napięcia na żarówce oraz prądu płynącego przez nią dla różnych wartości napięcia zasilającego, 3) zaobserwować zachowanie żarówki przy obniżonym napięciu, 4) dla różnych wartości napięcia zasilającego dokonać pomiaru natężenia oświetlenia w odległości 1 m od żarnika w osi geometrycznej żarówki, 5) sformułować wnioski. Wyposażenie stanowiska pracy: − żarówki, autotransformator, amperomierz, woltomierze, luksometr, − normy, katalogi, poradniki dotyczące oświetlenia. Ćwiczenie 4 Badanie lamp rtęciowych. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zaproponować układ do pomiaru napięcia na zaciskach lampy rtęciowej i natężenia prądu płynącego przez nią, 2) połączyć układ i dokonać pomiarów napięcia oraz prądu płynącego przez lampę rtęciową podczas jej rozruchu oraz w trakcie pracy, 3) zaobserwować zachowanie lampy rtęciowej przy zapalaniu, 4) zmierzyć czas zapalania lampy rtęciowej po wyłączeniu i włączeniu napięcia, 5) sformułować wnioski. Wyposażenie stanowiska pracy: − lampy rtęciowe z układem zapłonowym, autotransformator, amperomierz, woltomierze, − normy, katalogi, poradniki dotyczące oświetlenia. Ćwiczenie 5 Badanie lamp sodowych. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zaproponować układ do pomiaru napięcia na zaciskach lampy sodowej i natężenia prądu płynącego przez nią, 2) połączyć układ i dokonać pomiarów napięcia oraz prądu płynącego przez lampę sodową podczas jej rozruchu oraz w trakcie pracy, 3) zaobserwować zachowanie lampy sodowej przy zapalaniu, 4) zmierzyć czas zapalania lampy sodowej po wyłączeniu i włączeniu napięcia, 5) sformułować wnioski.
  • 16. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 15 Wyposażenie stanowiska pracy: − lampy sodowe z układem zapłonowym, autotransformator, amperomierz, woltomierze, − normy, katalogi, poradniki dotyczące oświetlenia. 4.1.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) zidentyfikować źródła światła? 2) opisać właściwości wszystkich poznanych na zajęciach rodzajów źródeł światła? 3) narysować układ zasilający wszystkich rodzajów źródeł światła?
  • 17. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 16 4.2. Oprawy oświetleniowe 4.2.1 Materiał nauczania Dla potrzeb eksploatacji źródeł światła są one umieszczane w oprawach oświetleniowych. Oprawy oświetleniowe są konstruowane w zależności od przeznaczenia i warunków, w których mają pracować. Oprawy oświetleniowe spełniają następujące funkcje: − mocują źródła światła, − przyłączają źródła światła do zasilania, − formują strumień świetlny, − chronią źródła światła przed wpływem czynników zewnętrznych, − wywołują efekt estetyczny. Ze względu na zastosowanie oprawy oświetleniowe dzieli się na: − oprawy do oświetlenia zewnętrznego, − oprawy do oświetlenia wnętrz, − oprawy przemysłowe, − oprawy do pomieszczeń użyteczności publicznej, − oprawy specjalne. Oprawy oświetleniowe dzielimy również ze względu na podział strumienia świetlnego emitowanego przez oprawę. Pod tym względem oprawy dzielimy na: − oprawy I klasy (oświetlenie bezpośrednie), które emitują w dół od 90 do 100% całkowitego strumienia świetlnego – stosowane głównie w wysokich pomieszczeniach, − II klasy (oświetlenie przeważnie bezpośrednie), które emitują w dół od 60 do 90% całkowitego strumienia świetlnego, − III klasy (oświetlenie pośrednie), które emitują w dół od 40 do 60 % całkowitego strumienia świetlnego. Oprawy te stosowane są głównie w pomieszczeniach użyteczności publicznej i pomieszczeniach mieszkalnych, − IV klasy (oświetlenie przeważnie pośrednie), które emitują w dół od 10 do 40% całkowitego strumienia świetlnego, − V kategorii, które emitują w dół jedynie do 10 % całkowitego strumienia świetlnego (światło odbite jest od sufitu). Ze względu na zastosowanie światła rozproszonego stosowane są głównie w pomieszczeniach mieszkalnych oraz użyteczności publicznej jako oświetlenie ogólne. Innymi ważnymi parametrami oprawy oświetleniowej są: − sprawność oprawy, która mówi jaka część strumienia świetlnego pochodzącego ze źródła światła jest emitowana przez oprawę. Określa się ją wzorem: c uż φ φ η = , gdzie η – sprawność oprawy, Φuż – strumień użyteczny emitowany przez oprawę, Φc – strumień całkowity emitowany przez nieosłonięte źródło światła, − kąt ochrony δ , który określa kąt pod którym źródło światła przestaje być widoczne, − krzywa światłości określająca strumień świetlny emitowany w określonym kierunku. − stopień ochrony IP przed wilgocią oraz pyłem (np. oprawa zwykła posiada stopień ochrony przed zanieczyszczeniami IP20, oprawy o podwyższonej odporności na wodę odpowiednio IPX3, IPX4 itd.).
  • 18. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 17 0 30 90 180 270 I [cd] 100 200 300 W tym zakresie oprawy dzieli się na : − oprawy zwykłe (IP 20), − oprawy odporne na wodę (od IPX2 – oprawa kroploodporna do IPX7 – oprawa wodoszczelna), − oprawy pyłoodporne (IP5X), − oprawy pyłoszczelne (IP6X). W zależności od przeznaczenia oprawy dzielimy na: − przemysłowe, − zewnętrzne, − do pomieszczeń użyteczności publicznej, − projektory oświetleniowe, − specjalnego przeznaczenia. Oprawy oświetleniowe muszą spełniać szereg wymagań związanych przede wszystkim z bezpieczeństwem instalowania oraz użytkowania, trwałością, parametrami świetlnymi oraz estetyką. Parametry przykładowych opraw oświetleniowych [4]: 1. Oprawa do żarówek: − Oprawa zwieszakowa typu OG-200 przeznaczona do oświetlenia pomieszczeń przemysłowych i rolniczych o przeciętnym zapyleniu i wilgotności oraz do oświetlenia terenów zewnętrznych. Oprawa OG-200 jest produkowana jako oprawa do zawieszenia na haku (h= 320 mm), z puszką przyłączeniową do zawieszenia na haku (h=350 mm) oraz z puszką przyłączeniową do zawieszenia na linie (h=380 mm). Tabela 6. Dane techniczne oprawy OG-200 [4] Napięcie znamionowe [V] 230 Maksymalna moc źródła światła [W] 200 Sprawność świetlna 0,8 IP 20 a) b) Rys. 8. a) szkic oprawy b) krzywa rozsyłu światłości [4] 390 h
  • 19. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 18 2. Oprawa do świetlówek: Oprawa FA (producent AGA Light) jest przeznaczona do oświetlenia ogólnego pomieszczeń przemysłowych o zwiększonej wilgotności oraz korozyjnym oddziaływaniu środowiska. Obudowa oprawy wykonana jest ze wzmocnionego poliestru, klosz natomiast z poliweglanu. Oprawa jest przeznaczona do bezpośredniego mocowania za pomocą kołków rozporowych. Tabela 7. Dane techniczne oprawy FA [4] Napięcie znamionowe [V] 230 Maksymalna moc źródła światła [W] 140 (dla oprawy 2X58 W) Współczynnik mocy 0,9 IP 65 Oprawy typu FA wykonywane są jako oprawy jednoświetlówkowe (moc świetlówek od 36 lub 58 W) lub dwuświetlówkowe (moc świetlówek od 18 do 58 W). Rys. 9. a) szkic oprawy b) krzywa rozsyłu światłości [4] 3. Oprawa do lamp wyładowczych OPR, OPS, OPH Oprawy typu OP przeznaczone są do wnętrz przemysłowych. Oprawy te wykonywane są w komplecie z osprzętem przeznaczonym do określonego typu lampy (sodowa, rtęciowa, metalohalogenkowa) o mocach 250 lub 400 W.
  • 20. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 19 Tabela 8. Dane techniczne opraw typu OP [4] Napięcie znamionowe [V] 230 Maksymalna moc źródła światła [W] 400 Współczynnik mocy 0,85 IP 23 Rys. 10. a) szkic oprawy b) krzywa rozsyłu światłości dla oprawy z lampą LRF 250 W [4] Wytyczne dotyczące montażu opraw oświetleniowych [2]: 1. umocowanie oprawy oświetleniowej powinno być trwałe, jeżeli do mocowania oprawy zwieszakowej użyto rury to przewody zasilające powinny być prowadzone wewnątrz tej rury. Niedozwolone jest łączenie przewodów wewnątrz rury. 2. oprawy do oświetlenia ewakuacyjnego muszą być oznaczone żółtym pasem o szerokości 2 cm. Oprawy te muszą być podłączone bezpośrednio do źródła zasilania, 3. oprawy oświetleniowe przeznaczone do umieszczenia na zewnątrz należy zamontować w sposób uniemożliwiający ich kołysanie, 4. przy wprowadzeniu do oprawy jednofazowej obwodów wielofazowych przewody faz niewykorzystanych powinny być prowadzone przelotowo bez przecinania w oprawie, 5. oprawy oświetleniowe oświetlenia podstawowego umieszczone w pomieszczeniach innych niż suche na wysokości mniejszej niż 250 cm i zasilane napięciem wyższym od napięcia bezpiecznego muszą mieć konstrukcję uniemożliwiającą bezpośrednie dotknięcie źródła światła, 6. typ oprawy musi być dostosowany do warunków panujących w pomieszczeniu. Rys. 11. Przykład mocowania opraw oświetleniowych [4] 0 30 90270 I [cd] 100 200 300
  • 21. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 20 4.2.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania przebiegu ćwiczeń i ich wykonania. 1. Jakie znasz rodzaje opraw oświetleniowych? 2. Czym charakteryzują się oprawy do oświetlenia wnętrz? 3. Czym charakteryzują się oprawy zewnętrzne? 4. Jakie funkcje spełniają oprawy oświetleniowe? 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Dobieranie opraw oświetleniowych do oświetlenia wewnętrznego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować dane opraw oświetleniowych na podstawie kart katalogowych, 2) dobrać oprawę oświetleniową do oświetlenia wnętrz w budynkach użyteczności publicznej (np. pracownia szkolna) oraz pomieszczeniach przemysłowych o dużym zapyleniu, 3) dobrać źródło światła do oprawy oświetleniowej, 4) uzasadnić wybór. Wyposażenie stanowiska pracy: − katalogi opraw oświetleniowych do oświetlenia wnętrz, − katalogi źródeł światła. Ćwiczenie 2 Dobieranie opraw oświetleniowych do oświetlenia zewnętrznego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) przeanalizować warunki pracy opraw oświetleniowych na podstawie kart katalogowych, 2) dobrać oprawę oświetleniową do oświetlenia boiska szkolnego, 3) dobrać źródło światła do oprawy oświetleniowej, 4) uzasadnić wybór. Wyposażenie stanowiska pracy: − katalogi opraw oświetleniowych do oświetlenia zewnętrznego, − katalogi źródeł światła.
  • 22. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 21 Ćwiczenie 3 Montaż opraw oświetleniowych do oświetlenia wewnętrznego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) dobrać oprawę oświetleniową do oświetlenia punktowego stanowiska pracy w warsztacie elektromechanicznym (stół roboczy o wysokości 85 cm i wymiarach powierzchni blatu 45 cm X 90 cm), 2) dobrać źródło światła do oprawy oświetleniowej, 3) zamontować wybraną oprawę oświetleniową na modelu pomieszczenia, 4) podłączyć oprawę oświetleniową zgodnie ze schematem, 5) uruchomić układ oświetlenia. Wyposażenie stanowiska pracy: − różne typy opraw oświetleniowych, − źródła światła, − pomieszczenie z możliwością zawieszenia oprawy oświetleniowej oraz podłączenia zasilania, − katalogi opraw oświetleniowych i źródeł światła. 4.2.4 Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymienić rodzaje opraw oświetleniowych? 2) opisać właściwości opraw oświetleniowych? 3) dobrać oprawy oświetleniowe do określonych zastosowań? 4) zmontować i uruchomić proste układy oświetlenia wewnętrznego?
  • 23. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 22 4.3. Projektowanie oświetlenia 4.3.1. Materiał nauczania Zasady oświetlenia wewnętrznego Projektując oświetlenie należy brać pod uwagę następujące czynniki: − charakter pomieszczenia (lub terenu zewnętrznego), − wymogi przepisów prawa (w szczególności norm), − estetykę oświetlenia, − względy ekonomiczne. Do podstawowych parametrów branych pod uwagę przy projektowaniu oświetlenia wewnętrznego należą: − natężenie oświetlenia Eśr rozumiane jako średnia wartość natężenia oświetlenia na płaszczyźnie roboczej. Wybrane wartości przedstawiono w tabeli poniżej, Tabela 9. Najmniejsze dopuszczalne średnie natężenie oświetlenia [4] Wymagane średnie natężenie oświetlenia Eśr Rodzaj pomieszczenia 200 Pokój mieszkalny 50 - 100 Ciąg komunikacyjny 300 Sala lekcyjna 500 Warsztat elektromechaniczny 1000 Kontrola jakości Uwaga: średnie natężanie oświetlenia na płaszczyźnie roboczej. Jeżeli nie ma szczegółowych wskazań, przyjmuje się powierzchnię na wysokości 0,85m nad podłogą − współczynnik zapasu (K) określa się ze względu na zmniejszanie się strumienia świetlnego w funkcji czasu spowodowanego zabrudzeniem opraw. Tabela 10. Współczynnik zapasu [4] Dostęp do oprawOsadzanie się brudu łatwy utrudniony Silne 1,5 2,0 Średnie 1,4 1,7 Słabe 1,3 1,4 − równomierność oświetlenia, definiowana jako stosunek minimalnego natężenia oświetlenia do średniego natężenia oświetlenia na płaszczyźnie roboczej. Dla pomieszczeń, w których odbywa się praca ciągła przyjmuje się, że 65,0 E E śr min ≥ . Dla pomieszczeń, w których praca nie ma charakteru ciągłego wskaźnik ten nie powinien być mniejszy niż 0,4. Przy projektowaniu rozmieszenia opraw oświetleniowych należy przyjąć, że odstępy pomiędzy oprawami (s) powinny być jednakowe. Odstęp pomiędzy oprawami skrajnymi i ścianami powinien wynosić 0,5 s.
  • 24. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 23 s s Rys 12. Przykładowe rozmieszczenie opraw punktowych [2] Rys 13. Przykład rozmieszczenia opraw liniowych [2] W oświetleniu wnętrz najczęściej stosowane są następujące metody: − metoda sprawności oświetlenia, − metoda punktowa. Metoda sprawności oświetlenia. Metodę sprawności oświetlenia stosuje się do obliczania oświetlenia ogólno w pomieszczeniach, w których światło odbite od ścian, sufitu i podłogi odgrywa znaczącą rolę. Metoda ta polega na obliczenia całkowitego strumienia świetlnego potrzebnego do uzyskania wymaganego normą średniego natężenia oświetlenia. Sumień ten oblicza się ze wzoru: os śr c SKE η φ = , gdzie Eśr – średnie natężenie oświetlenia na płaszczyźnie roboczej, S – pole powierzchni płaszczyzny roboczej, K – współczynnik zapasu, ηos – sprawność oświetlenia. Sprawność oświetlenia jest cechą charakterystyczną opraw i podawana jest w katalogach opraw oświetleniowych. W tabeli poniżej podano przykładowe wartości sprawności oświetlenia dla oprawy świetlówkowej typu OM – 240 – 1 dla s/Hm = 1,5 oraz Hs/ Hm od 0 do 1,5. s s
  • 25. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 24 Tabela 11. Sprawność oświetlenia [4] Ekwiwalentny współczynnik odbicia [%] Wskaźnik pomieszczenia w Płaszczyzny roboczej Sufitu Ścian 0,8 1,0 1,25 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 50 0,37 0,42 0,46 0,51 0,55 0,58 0,61 0,65 0,65 30 0,32 0,37 0,41 0,45 0,51 0,54 0,57 0,61 0,63 70 10 0,28 0,32 0,37 0,41 0,46 0,51 0,54 0,58 0,61 50 0,35 0,40 0,43 0,46 0,51 0,54 0,57 0,59 0,61 30 0,29 0,34 0,39 0,43 0,47 0,51 0,53 0,57 0,59 50 10 0,26 0,31 0,35 0,39 0,43 0,48 0,50 0,54 0,57 30 0,28 0,33 0,38 0,40 0,44 0,47 0,49 0,53 0,55 10 30 10 0,25 0,29 0,33 0,36 0,41 0,44 0,47 0,51 0,53 Pole płaszczyzny roboczej oblicza się ze wzoru: S = PQ, gdzie P oznacza szerokość pomieszczenia, zaś Q jego długość. Wartość sprawności oświetlenia zależy od: − rodzaju oprawy, − wskaźnika pomieszczenia w, który oblicza się ze wzoru: ( )QPH PQ w m + = ; gdzie Hm – wysokość zawieszenia opraw nad płaszczyzną roboczą. − ekwiwalentnych współczynników odbicia ścian, sufitu i płaszczyzny roboczej. Ekwiwalentny współczynnik odbicia zależ od materiału, z którego wykonano okładziny ścian, sufitu i podłogi oraz ich powierzchni. Ekwiwalentny współczynnik odbicia ścian oblicza się ze wzoru: n21 nn2211 esc S...SS S...SS +++ +++ = ρρρ ρ , gdzie ρn – współczynnik odbicia pasów ścian (tapety, boazerie, okna, farby), Sn – pole powierzchni poszczególnych pasów ścian. Ekwiwalentny współczynnik odbicia sufitu oblicza się ze wzoru : )1(2w w śrwns sśrwn esuf ρ ρ ρ −+ = , gdzie ws oznacza wskaźnik wnętrza przysufitowego obliczony ze wzoru: w H H w s m s = , ρśrwn średni wskaźnik odbicia wnętrza przysufitowego obliczony ze wzoru: 2w 2w s scsufs śrw + + = ρρ ρ . W powyższych wzorach Hm oznacza wysokość zawieszenia opraw nad płaszczyzną roboczą, Hs oznacza odległość płaszczyzny opraw od sufitu, ρsuf oznacza współczynnik odbicia sufitu, ρsc oznacza współczynnik odbicia ścian wnętrza przysufitowego. Dla uproszczenia w typowych pomieszczeniach przyjmuje się ekwiwalentny współczynnik płaszczyzny roboczej ρep=0,1.
  • 26. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 25 Tabela 12. Przykładowe współczynniki odbicia typowych materiałów stosowanych we wnętrzach [4] Rodzaj materiału Ρ [%] Farba klejowa biała 67-80 Farba emulsyjna biała 60-80 Farba klejowa zielona 43-67 Beton 20-35 Cegła 15-20 Klepka podłogowa dębowa 25 Szkło 8 Aby obliczyć oświetlenie metodą sprawności należy: 1. obliczyć pole powierzchni roboczej w pomieszczeniu, 2. wyznaczyć zgodnie normą natężenie oświetlenia, 3. dobrać oprawy i źródła światła, 4. dobrać wysokość zawieszenia opraw, 5. obliczyć wskaźnik pomieszczenia w, 6. wyznaczyć współczynniki odbicia ρ, 7. obliczyć ekwiwalentne współczynniki odbicia ścian, sufitu i płaszczyzny roboczej, 8. określić korzystając z katalogu opraw sprawność oświetlenia η, 9. obliczyć całkowity strumień świetlny, 10. obliczyć liczbę opraw ze wzoru: op c n φ φ = . Metoda punktowa. Metoda punktowa obliczania oświetlenia stosowana może być wszędzie tam, gdzie można pominąć odbicia światła. Metoda ta polega na obliczeniu natężenia oświetlenia w wyznaczonych punktach powierzchni roboczej pochodzącego od wszystkich opraw znajdujących w pomieszczeniu. Natężenie oświetlenia od jednej oprawy oblicza się ze wzoru: 2 m 3 H cosI e αα α = , gdzie Iα oznacza światłość źródła w danym kierunku (dane dostępne w katalogu), Hm oznacza wysokość zawieszenia oprawy nad płaszczyzną roboczą. W praktyce natężenie oświetlenia w danym punkcie jest sumą natężeń pochodzących od poszczególnych źródeł światła. Zależność ta zakłada również, że punkt, w którym obliczane jest natężenie oświetlenia oświetlany jest źródłem o strumieniu świetlnym 1000 lm. Rzeczywiste natężenie oświetlenia w rozpatrywanym punkcie płaszczyzny roboczej oblicza się ze wzoru: K1000 e E 0φα α = , gdzie K współczynnik zapasu, Φ0 strumień rzeczywistego źródła. Po obliczeniu natężenia oświetlenia we wszystkich założonych punktach oblicza się średnią wartość natężenia oświetlenia eśr jako średnią arytmetyczną natężeń we wszystkich punktach obliczeniowych. Znając dla danego typu pomieszczenia wartość średnią natężenia oświetlenia wymaganą normą można obliczyć strumień rzeczywistych źródeł światła. śr śr 0 e KE1000 =φ .
  • 27. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 26 Rys. 14. Natężenie oświetlenia w punkcie A pochodzące od jednej oprawy [4] W celu wyznaczenia punktów obliczeniowych płaszczyznę roboczą dzieli się na kwadraty. Środki tych kwadratów wyznaczają punkty, w których dokonuje się obliczeń. Liczba punktów obliczeniowych jest zależna od wskaźnika pomieszczenia. Tabela 13 . Minimalna liczba punktów obliczeniowych [4] Wskaźnik pomieszczenia Liczba punktów obliczeniowych w < 1 4 1=<w < 2 9 2=<w < 3 16 w >= 3 25 W praktyce im większa jest liczba punktów pomiarowych tym większa jest dokładność metody. A B C D E F L1 L2 L3 L4 L5 L6 Rys. 15. Szkic pomieszczenia o wymiarach 12 X 9 m. z naniesionymi punktami obliczeniowymi (A,B,...F) [4] H r A E I
  • 28. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 27 Zasady projektowania oświetlenia zewnętrznego Oświetlenie zewnętrzne możemy podzielić na dwie zasadnicze grupy: − oświetlenie ulic i ciągów komunikacyjnych, którego najważniejszym zadaniem jest zapewnienie dobrego widzenia po zmroku, − iluminacja obiektów, której głównym zadaniem jest wytworzenie odpowiedniego wrażenia estetycznego. W przypadku projektowania oświetlenia ulicznego należy wziąć pod uwagę przede wszystkim parametry świetlne (natężenie oświetlenia, równomierność, luminancja), które wpływają na dobór źródeł światła, opraw oświetleniowych oraz sposobu ich rozmieszczenia oraz parametry elektryczne (moc, natężenia prądu, napięcie). Określając ilość oraz sposób rozmieszczenia opraw posługujemy się metodami podobnymi, jak w oświetleniu wnętrz uwzględniając ponadto szerokość jezdni, rodzaj zabudowy, infrastrukturę komunalną. Najpopularniejszą metodą jest metoda sprawności oświetlenia, w której określa się całkowity strumień świetlny, który powinien być wytworzony przez jedno źródło światła na przypadającej mu powierzchni drogi. Dla przyjętego zawieszenia opraw (rozstaw, wysokość, kąt pochylenia) odczytuje się dla danej oprawy strumień użytkowy, a następnie na jego podstawie określa się średnie natężenie oświetlenia. Wymagania stawiane oświetleniu awaryjnemu Oświetlenie awaryjne jest oświetleniem działającym w warunkach braku zasilania obwodów oświetleniowych głównych i jego zadaniem jest zapewnienie możliwości bezpiecznego opuszczenia budynku. Oświetlenie awaryjne montowane jest zarówno w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie jak również w ciągach komunikacyjnych. Ze względu na to, że oświetlenie awaryjne wpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo ludzi, jest ono niezwykle istotne w budynkach użyteczności publicznej. Parametry oświetlenia awaryjnego określane są przez normę PN-EN 1838. Do najważniejszych wymagań należą: − konieczność wykonywania okresowych przeglądów i czynności konserwacyjnych nie rzadziej niż raz w roku, − czas działania oświetlenia awaryjnego nie może być krótszy niż 2 godziny, − natężenie oświetlenia awaryjnego nie może być mniejsze niż 1lx, − równomierność oświetlenia nie może być mniejsza od 40, − zanik napięcia musi spowodować zadziałanie oświetlenia awaryjnego. Ze względu na zasilanie, systemy oświetlenia awaryjnego dzieli się na oświetlenie z oprawami z własnym zasilaniem (akumulatory) oraz zasilane ze źródła zewnętrznego (bateria centralna). Konserwacja oświetlenia Zarówno oświetlenie wewnętrzne, jak i zewnętrzne wymaga okresowych przeglądów oraz konserwacji. Podstawowymi czynnikami wpływającymi na pogorszenie jakości oświetlenia są: − uszkodzenie źródeł światła wynikające przede wszystkim z uszkodzeń mechanicznych, − spadek strumienia świetlnego wynikający z procesów zużywania się elementów lamp i żarówek, − zabrudzenie opraw oświetleniowych, − zużywanie się opraw oświetleniowych wynikające przede wszystkim z procesów starzenia się elementów opraw oświetleniowych (odbłyśników, rastrów, kloszy), − uszkodzenie lub zużycie układów zapłonowych lamp wyładowczych.
  • 29. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 28 Czynności konserwacyjne polegają przede wszystkim na okresowym czyszczeniu opraw oświetleniowych oraz wymianie źródeł światła. Wymianę tę stosuje się nawet wtedy, gdy źródła jeszcze świecą. Najkorzystniejszą sytuacją jest możliwość wymiany grupowej, w której wymienia się wszystkie źródła światła w danym pomieszczeniu lub otoczeniu zewnętrznym. Wtedy też powinno być wykonane czyszczenie kloszy oraz odbłyśników. Typowy czas pomiędzy okresową konserwacją oświetlenia wynosi od 6000 do 8000 godzin. W przypadku uszkodzenia układu oświetlenia przyczyn szukać należy w: − instalacji zasilającej lampę, − instalacji zapłonowej (dotyczy źródeł wyładowczych), − źródle światła. 4.3.2 Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do zaplanowania przebiegu ćwiczeń i ich wykonania. 1. Jakie znasz metody projektowania oświetlenia wnętrz? 2. Na czym polega metoda sprawności oświetlenia? 3. Jakie czynniki są decydujące w projektowaniu oświetlenia wnętrz? 4. Jakie czynniki decydują o doborze oświetlenia zewnętrznego? 5. Na czym polega oświetlenie awaryjne? 6. Na czym polega konserwacja oświetlenia? 4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Zaprojektuj oświetlenie w klasie o wymiarach 600x400 cm, wysokości 400 cm przy założeniach, że w pomieszczeniu obowiązuje II klasa oświetlenia, ściany i sufit są białe. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) dobrać typ oprawy oświetleniowej do zadanego przypadku, 2) obliczyć liczbę opraw oświetleniowych niezbędnych do uzyskania właściwego natężenia oświetlenia, 3) obliczyć moc i maksymalne natężenie prądu pobieranego przez oświetlenie, 4) sporządzić rysunek przedstawiający rozmieszczenie opraw oświetleniowych w pomieszczeniu. Wyposażenie stanowiska pracy: − instrukcja do ćwiczenia, − katalogi opraw oświetleniowych i źródeł światła, − Norma PN-84/E-02033 Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym.
  • 30. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 29 Ćwiczenie 2 Zaprojektuj oświetlenie alei parkowej o długości 100 m i szerokości 6 m. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z zadaniem, 2) dobrać typ i parametry zawieszenia oprawy oświetleniowej do oświetlenia alei parkowej na długości 100 m, 3) obliczyć moc i maksymalne natężenie prądu używanego przez oświetlenie, 4) sporządzić rysunek przedstawiający rozmieszczenie opraw oświetleniowych w pomieszczeniu. Wyposażenie stanowiska pracy: − instrukcja do ćwiczenia, − katalogi opraw oświetleniowych i źródeł światła, − normy oświetleniowe. Ćwiczenie 3 Zaprojektuj oświetlenie awaryjne w korytarzu szkolnym. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z zadaniem, 2) dobrać rodzaj oświetlenia awaryjnego do zamontowania w korytarzu szkolnym o zadanych wymiarach, 3) sporządzić rysunek przedstawiający rozmieszczenie oświetlenia awaryjnego. Wyposażenie stanowiska pracy: − instrukcja do ćwiczenia, − katalogi oświetlenia zawierające oprawy do oświetlenia awaryjnego, − Norma PN-84/E-02033 Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym, − Norma PN-EN 1838 Oświetlenie awaryjne. Ćwiczenie 4 Konserwacja oświetlenia. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z zadaniem, 2) opracować wskazówki do konserwacji oświetlenia pracowni szkolnej, 3) sporządzić wykaz prac konserwacyjnych. Wyposażenie stanowiska pracy: − instrukcja do ćwiczenia, − katalogi opraw oświetleniowych, − Norma PN-84/E-02033 Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym.
  • 31. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 30 Ćwiczenie 5 Pomiar oświetlenia wnętrz. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z zadaniem, 2) opracować plan pomiarów natężenia oświetlenia klasy (pracowni), 3) dokonać pomiaru natężenia oświetlenia, 4) na podstawie pomiarów wyznaczyć charakterystykę oświetlenia wnętrza, 5) opracować wnioski dotyczące jakości oświetlenia we wnętrzu. Wyposażenie stanowiska pracy: − instrukcja do ćwiczenia, − katalogi opraw oświetleniowych, − luksometr, − Norma PN-84/E-02033 Oświetlenie wnętrz światłem elektrycznym. Ćwiczenie 6 Usuwanie niesprawności instalacji oświetleniowej. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z zadaniem, 2) dokonać pomiaru wielkości elektrycznych poszczególnych elementów instalacji oświetleniowej z lampą fluorescencyjną, 3) określić możliwe przyczyny niesprawności układu, 4) usunąć przyczynę niesprawności układu i sprawdzić poprawność jego działania. Wyposażenie stanowiska pracy: − instrukcja do ćwiczenia, − multimetr, − model instalacji oświetleniowej z lampą fluorescencyjną. 4.3.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) dobrać oprawę i źródło światła do oświetlenia wnętrz? 2) obliczyć liczbę opraw w pomieszczeniu i ich rozmieszczenie? 3) narysować rozmieszczenie opraw w pomieszczeniu?
  • 32. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 31 5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ Instrukcja dla ucznia: 1. Przeczytaj uważnie instrukcję – masz na tę czynność 5 minut. Jeżeli masz wątpliwości zapytaj nauczyciela. 2. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych. 3. Na rozwiązanie zadań masz 30 minut. 4. Pracuj samodzielnie, w trakcie rozwiązywania zadań nie możesz korzystać z żadnych pomocy. 5. Zaznacz poprawną odpowiedź, zaczerniając właściwe pole w karcie odpowiedzi. 6. W przypadku pomyłki weź złą odpowiedź w kółko i zaznacz właściwą. 7. W każdym zadaniu jest tylko jedna poprawna odpowiedź. 8. Po zakończeniu testu podnieś rękę i zaczekaj aż nauczyciel odbierze od Ciebie pracę. Zestaw zadań testowych 1. Wielkością, która charakteryzuje źródło światła jest: a) strumień świetlny, b) współczynnik obicia światła, c) natężenie oświetlenia, d) równomierność oświetlenia. 2. Żarówka o skuteczności świetlnej 120 lm/W i mocy elektrycznej100 W wyemituje: a) 12 lm, b) 120 lm, c) 12000 lm, d) 120000 lm. 3. Które z niżej wymienionych źródeł nie jest źródłem wyładowczym? a) sodowe, b) rtęciowe, c) halogenowe, d) fluorescencyjne. 4. Która z niżej wymienionych źródeł najlepiej oddaje barwy? a) rtęciowe, b) sodowe, c) halogenowe, d) fluorescencyjne. 5. W lampach rtęciowych i sodowych stosuje się luminofor w celu: a) podniesienia skuteczności, b) podniesienia trwałości, c) poprawy estetyki lampy, d) poprawy wskaźnika oddawania barw. 6. Która z poniższych funkcji nie jest cechą opraw oświetleniowych? a) podniesienie skuteczności świetlnej, b) ograniczenie olśnienia, c) ochrona mechaniczna źródła światła, d) formowanie strumienia świetlnego.
  • 33. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 32 7. W oprawach zasilających lampy fluorescencyjnej konieczne jest stosowanie: a) statecznika, b) rastra, c) odbłyśnika, d) klosza. 8. W oprawach oświetleniowych wskaźnikiem decydującym o ochronie przed wpływem warunków zewnętrznych jest: a) P, b) IP, c) η, d) φ. 9. W oświetleniu warsztatu mechanicznego najważniejszym czynnikiem decydującym o jakości oświetlenia jest: a) równomierność oświetlenia, b) właściwa luminancja oprawy, c) średnie natężenie oświetlenia na płaszczyźnie roboczej, d) strumień świetlny oprawy. 10. W oświetleniu jezdni najczęściej stosowanym źródłem światła jest lampa sodowa ze względu na: a) niewielki pobór mocy, b) dobry kontrast widzenia, c) walory estetyczne, d) bezpieczeństwo pracy. 11. Oprawa oświetleniowa do oświetlenia bezpośredniego emituje w dół: a) od 90 do 100% strumienia całkowitego, b) od 80 do 90% strumienia całkowitego, c) od 70 do 80% strumienia całkowitego, d) od 60 do 70% strumienia całkowitego. 12. W metodzie punktowej projektowania oświetlenia nie uwzględnia się: a) wysokości pomieszczenia, b) rodzaju pracy, która wykonywana jest w pomieszczeniu, c) odbicia światła od ścian i sufitu, d) wysokości zawieszenia opraw. 13. Oświetlenie awaryjne służy zapewnieniu: a) wykonywania pracy w razie zaniku napięcia, b) bezpiecznego opuszczenia budynku przez ludzi, c) utrzymania wymaganego do pracy natężenia oświetlenia na płaszczyźnie roboczej, d) utrzymaniu oświetlenia wyłącznie ciągów komunikacyjnych w razie zaniku napięcia. 14. Konserwacja oświetlenia polega na: a) zmianie liczby i rozmieszczenia opraw oświetleniowych, b) wymianie instalacji elektrycznej zasilającej oświetlenie, c) okresowemu czyszczeniu opraw i wymianie zużytych źródeł światła , d) zmianie rodzaju opraw oświetleniowych i źródeł światła. 15. Współczynnik zapasu uwzględnia się przy projektowaniu oświetlenia ze względu na : a) spadek strumienia świetlnego w funkcji czasu, b) możliwość wystąpienia wahań napięcia zasilającego, c) konieczność ograniczenia zjawiska olśnienia, d) zwiększenie równomierności oświetlenia w pomieszczeniach.
  • 34. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 33 KARTA ODPOWIEDZI Imię i nazwisko …………………………………………………………………………… Dobieranie źródeł światła i opraw oświetleniowych Zaznacz poprawną odpowiedź. Odpowiedź Nr zadania a b c d Punkty 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Razem
  • 35. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 34 TEST PRAKTYCZNY Instrukcja dla ucznia 1. Przystępujesz do rozwiązania testu praktycznego dotyczącego dobierania źródeł światła i opraw oświetleniowych. 2. Rozwiązanie zadania polega na dobraniu optymalnej oprawy i źródła światła, narysowaniu schematu połączeń układu, a następnie połączeniu i uruchomieniu go. 3. Schematy możesz narysować korzystając z przyborów kreślarskich lub komputera. 4. Po narysowaniu schematów połączeń oraz dobraniu elementów oświetlenia zgłoś ten fakt nauczycielowi. 5. Kolejność rozwiązania zadania jest ustalona w poleceniach. 6. Na rozwiązanie zadania praktycznego masz łącznie 90 minut. 7. Przeliczenie punktów na ocenę szkolną przedstawi nauczyciel po zakończeniu testu. Opis zadania: Dane jest stanowisko robocze w warsztacie elektromechanicznym. Zaproponuj oświetlenie miejscowe stanowiska korzystając z norm, katalogów i poradników. Wymiary stanowiska to 0,75 m X 1,5 m. Stanowisko znajduje się bezpośrednio przy ścianie na wysokości 0,85 m nad podłogą. Wysokość pomieszczenia wynosi 3 m. Narysuj stosowne schematy połączeń, a następnie zamontuj oświetlenie. Arkusz odpowiedzi: 1. Dobór źródła światła i oprawy oświetleniowej, 2. Schemat połączeń układu.
  • 36. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 35 6. LITERATURA 1. de Boer J., van Bommel W.: Oświetlenie dróg; WKiŁ, Warszawa 1984 2. Kotlarski W., Grad J.: Aparaty i urządzenia elektryczne, WSiP, Warszawa 2002 3. Laskowski J.: Poradnik elektroenergetyka przemysłowego, Wydawnictwo COSiW SEP, Warszawa 2005 4. Niestępski S., Parol M., Pasternakiewicz J., Wiśniewski T.: Instalacje elektryczne…, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2001 5. Philips – Lighting Katalog Produktów – 2005 6. Pilawski M.: Pracownia elektryczna. WSiP, Warszawa 2005