Bölüm 4 İç Aydınlatma Hesapları

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Karadeniz Teknik Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü 61080 Trabzon Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

SECE431 Aydınlatma Tekniği

Bölüm 4 – İç Aydınlatma Hesapları KULLANMA UYARISI Bu ders notları ilgili öğrenciler tarafından Aydınlatma Tekniği dersinde kullanılmak üzere fotokopi ile çoğaltılabilir. Başka bir amaçla çoğaltılması, kullanılması, yayınlanması, satılması izne tabidir. Trabzon – 2014, İ.H. Altaş, E. Özkop

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 2

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları

4.0. Giriş  Çalışma, eğlenme, ve dinlenme hayatın üç ayrı bölümüdür.  Bu bölümlerde kullanılacak aydınlatma yöntemi ve değerleri ile araçları

da farklıdır.  Aydınlatmada aydınlık şiddeti ve ışık dağılımı iki önemli faktördür.  İş yerlerine kullanılış amacına uygun bir aydınlık şiddeti seçilmelidir.  Az değer yetersiz aydınlatmaya, yüksek değer de parlama ve

yansımalara neden olur.  Her iki durum da sakıncalıdır. Bu nedenle, konut ve iş yerleri için

aydınlık şiddetleri standartlaştırılmıştır.  Aydınlatma hesapları bu değerlere göre yapılır. Çizelge 1 de çeşitli

yerlerdeki aydınlık şiddetleri verilmiştir.

Bölüm 4- 3

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları

4.0. Giriş

Lambalar Isısal ışıyıcılar Enkandesen [Akkor telli (flamanlı)]

lambalar

Deşarj lambaları

Halojen lambalar

Alçak basınçlı lambalar

Düşük gerilim halojen lambalar

Flüoresan lambalar Kompakt flüoresan lambalar Alçak basınçlı sodyum lambalar

Işık yayan diyot (LED)

Yüksek basınçlı lambalar Cıva buharlı lambalar Metal halide lambalar

Yüksek basınçlı sodyum lambalar Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 4

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

4.0. Giriş

İç Aydınlatma Hesapları

Lambalar

Bölüm 4- 5

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Enkandesen (Akkor telli (flamanlı)) lambalar

İç Aydınlatma Hesapları Isısal Işıyıcılar

4.0. Giriş

4.0.1. Lambalar

 Akkor telli lamba, bir direncin ısıtılması yoluyla ışık üreten bir ısı yayıcıdır.  Cam bir ampul içerisinde bulunan tungsten bir telden oluşur.  Lambaların üretim tipine göre, ampulün içi ya tamamen boşaltılmıştır ya da nitrojen

veya (argon gibi) bir asal gaz ile doldurulmuştur.  Akkor elektrik lambalar mevcut voltaja uyarlar.  Sadece birkaç volt değişikliği bile tüm ömrünü ve ışığın çıkış büyüklüğünü ciddi bir

şekilde etkileyebilir.  Yanarken ısındıklarından çalışırken elle tutulmazlar.  Sık sık yanıp söndürülmesi lamba ömrünü çok etkilemez.  Dimmerlenebilirler.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 6

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

Isısal Işıyıcılar

Halojen lambalar

4.0.1. Lambalar

 İçinde halojen gaz bulunan lambalardır.

 Bu gazlar, normal akkor lambadan farklı olarak flamanın daha yüksek sıcaklıkta

çalıştırılmasını sağlar.  Halojen lambalar, tungsten halojen ve metal halojen olmak üzere iki grupta toplanırlar.  Aynı güçteki akkor lambaya göre, hem ışık verimi hem de renk sıcaklığı

yükseltilebilmektedir.  Halojen lambalar farklı tasarımlarda yapılabilir

ve

boyutları küçük olarak imal edilirler.  Çalışma ömürleri oldukça uzundur.  Mobilya içerisinde dekoratif amaçlı, masa üstü ışık

kaynağı olarak, avizelerde, teknelerde, güneş enerjisi ile beslenen aydınlatmalarda ve özel emniyet gerektiren durumlarda kullanılır.

Bölüm 4- 7

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Flüoresan lambalar

İç Aydınlatma Hesapları Alçak basınçlı lambalar Deşarj Lambaları

4.0. Giriş

4.0.1. Lambalar  Flüoresan lambalar çalışma şekli, lambanın iki ucuna yerleştirilmiş elektrotların cıva

gazını iyonize etmesi sonucunda uçlar arasında oluşan elektrik deşarjı ile çalışmaktadır.  Flüoresan lambalar beyazın birçok çeşidi olarak ve birçok renkte bulunabilirler.  Endüstriyel aydınlatmada en popüler renk standart soğuk beyazdır.  Birçok flüoresan lamba tubuler yapıya sahip olmasına rağmen, özel formda olanlarda

vardır, dairesel, U formlu, yansıtmalı ve kaplı olanlar gibi.  Kompakt flüoresan lambalar çalışma şekli ve yapı olarak klasik flüoresan lambalardan

farklıdır.  Yapısal farklığı ateşlemede elektronik elemanların kullanılmasıdır.  Flüoresan lambaların verimlerinin yüksek olması, işletme giderlerinin düşük olması,

çalışırken çevreye fazla ısı yaymamaları ve gözde kamaşma yapmamaları sebebiyle ev ve iş yerlerinde tercih edilirler.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 8

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Alçak basınçlı sodyum lambalar

İç Aydınlatma Hesapları Alçak basınçlı lambalar Deşarj Lambaları

4.0. Giriş

4.0.1. Lambalar

 1930’lardan beri kullanılmaktadır.  Balast kaybı hariç 200 lm/W değeri ile en yüksek etkinlik faktörüne sahiptirler.  Lambanın tam parlaklığa ulaşması için belirli bir süre ısınması gerekmektedir.  Lambanın ısı tutucu ile kaplı olması çalışma sıcaklığını ve etkinliğini artırmaktadır.  Renk ayrımının önemli olmadığı alanlarda kullanılır, çünkü sarı ve gri tonlarını geri

verebilirler.  Sadece otoyol ve güvenlik aydınlatmalarında kullanılması uygundur.  Ekonomik ömürleri ise 10 000–16 000 saattir. Güç değerleri 26-180W aralığındadır.

Bölüm 4- 9

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Yüksek basınçlı lambalar

İç Aydınlatma Hesapları Yüksek basınçlı lambalar Deşarj Lambaları

4.0. Giriş

4.0.1. Lambalar

 Tungsten elektrotlarından karşılıklı elektrik arkı yaratarak ışık üretirler.  Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları ailesinde üç tip lamba bulunmaktadır.  Bunlar yüksek basınçlı cıva buharlı lamba, yüksek basınçlı sodyum buharlı lamba ve

metal halide lambadır.  Bu lambalar da fluoresan lambalar gibi ilk tutuşma ve kararlı çalışma şartlarını sağlamak

için kontrol ünitesine ihtiyaç duyar, bu da lambanın gücüne ek bir güç olarak eklenir.  Yüksek yoğunluklu deşarj lambaları, enkandesan lambalarla ve bazı fluoresan lambalarla

karşılaştırıldığında birtakım önemli üstünlüklere sahiptir:  Kullanım ömürleri uzundur ve küçük hacimlerde çok yüksek ışık şiddeti üretirler.

Sonuç olarak bu lambalar yüksek ışık şiddeti gerektiren büyük alanlarda, enerji ve bakım maliyetlerinin önemli olduğu yerlerde kullanılır.  Yüksek tavanlı iç ortamlarda kullanılabilecek en iyi lamba tipi yüksek yoğunluklu

deşarj lambalarıdır.  Bu lambaların kullanılabileceği ortamlara örnek olarak endüstriyel tesisler, ambarlar,

büyük marketler, kapalı spor salonları ve halka açık büyük mekanlar gösterilebilir.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 10

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Cıva buharlı lambalar

İç Aydınlatma Hesapları Yüksek basınçlı lambalar Deşarj Lambaları

4.0. Giriş

4.0.1. Lambalar  Cıva buharlı lambalar dünya üzerinde en yaygın olarak kullanılan ve en eski yüksek

yoğunluklu deşarj lambalarıdır.  Yüksek basınçlı versiyonlarının etkinlik faktörleri 23–60 lm/W ve ekonomik ömürleri

6000–28000 saat arasındadır.  Yüksek etkinlikli ve iyi renksel geriverime sahip cıva buharlı lambalar yüksek buharlı

basınca ve ayrı kullanılan bir balasta sahiptir.  Kendinden balastlı düşük basınçlı cıva buharlı lambalar çok düşük etkinlik faktörüne

sahip olmaları (14,4–29 lm/W), orta derece ışık kalitesi üretmeleri (RGI 50–62) ve kısa kullanım ömürlerine (6000–12000 saat) rağmen hala dünyada yaygın olarak kullanılmaktadır.  Genellikle, cıva buharlı lambalar ucuzdur ve bu nedenle düşük performanslarına

rağmen hala piyasalarda satılmaktadır.

Bölüm 4- 11

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Metal halide lambalar

İç Aydınlatma Hesapları Yüksek basınçlı lambalar Deşarj Lambaları

4.0. Giriş

4.0.1. Lambalar

 Metal halide lambalar etkinlik faktörü olarak yüksek basınçlı sodyum buharlı

lambalara erişememektedir.  Bu lambalar doğal ışığa yakın daha beyaz ışık üretirler.  Bu lambalar temelde yüksek basınçlı cıva buharlı lamba yapısındadır.  Metal hailde lambaların ekonomik ömürleri 6000–20000 saat, renksel geriverim

indeksleri 65–92, renk sıcaklıkları 3000-6500K ve etkinlik faktörleri 47–105 lm/W değerleri arasındadır.  Lamba ömrünün %40’ında etkinlik faktörünün başlangıç değerlerine göre oldukça

düşük olması sakıncaları vardır.  Ortalama güç değerleri 35-1500 W arasında olmakla beraber özel uygulamalar için

12000 W’lık lambalar da üretilebilmektedir.  Eğer lamba sönerse tekrar yakmak için lambanın soğuması için yaklaşık 5 ila 15

dakika beklenmesi gerekmektedir.  Metal halide ve yüksek basınçlı cıva buharlı lambalarda çalışma süreleri boyunca

başlangıç değerlerinden %50’ ye yakın ışık akısı kaybı söz konusudur. Bu da ekonomik ömürlerini önemli ölçüde azaltmaktadır. Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 12

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Sodyum buharlı lambalar

İç Aydınlatma Hesapları Yüksek basınçlı lambalar Deşarj Lambaları

4.0. Giriş

4.0.1. Lambalar

 Standart yüksek basınçlı sodyum lambalar yüksek yoğunluklu deşarj lambaları

içerisinde en yüksek etkinlik faktörüne sahiptirler (70-140 lm/W).  Fakat düşük ve orta renksel geriverim indeksine sahip altın sarısı ışık üretirler.  Bu lambalar renkselliğin ekonomiden daha az önemli olduğu düşünülen yerlerde

kullanılabilir.  Yüksek basınçlı sodyum buharlı lambalar daha düşük etkinlik faktörlerine rağmen

cadde ve dış aydınlatma uygulamalarında alçak basınçlı sodyum buharlı lambalara göre daha çok kullanılmaktadır.  Yüksek basınçlı sodyum lambaların renksel geriverim indeksleri 21-83, renk

sıcaklıkları 1900-2500 K ve ekonomik ömürleri 5000-28000 saat arasında değişmektedir.  Bunlar 35 wattan 1000 watta kadar değişik ebatlarda bulunabilirler.  Normalde, saydam dış tabakaya sahiptir, yayılımı geliştirmek amacıyla kaplama ile

geliştirilebilir.  Üretilen ışığın rengi altın beyazıdır. Bölüm 4- 13

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

4.0.1. Lambalar

Enkandesen (Akkor telli (flamanlı)) lambalar

Halojen lambalar

Alçak basınçlı sodyum lambalar Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 14

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

4.0.1. Lambalar

Flüoresan lambalar

Yüksek basınçlı lambalar (Cıva buharlı lambalar) Bölüm 4- 15

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları

4.0.1. Lambalar

4.0. Giriş

Yüksek basınçlı lambalar (Metal halide lambalar)

Yüksek basınçlı lambalar (Sodyum lambalar) Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 16

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

LED Lamba

4.0.1. Lambalar

Türkiye Sektörel Elektrik Enerjisi Tüketimi * %44.9

Sanayi Konut Ticarethane

%25 %15.9

Resmi daire Sokak aydınlatması

%4.5 %2.5

Tarımsal sulama

%2.3

Diğerleri

%4.9

Dünya genelinde aydınlatma:

*Türkiye

İstatistik Kurumu (TÜİK) 2009 verileri.

Toplam elektrik enerjisi tüketiminin %18’ lik payına sahiptir. Elektrik Enerjisi

artış

Tüketim

Kaynak

Aydınlatma Sistemi

sınırlı

enerji tasarrufu

verim Bölüm 4- 17

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

LED Lamba

4.0.1. Lambalar

Aydınlatmada enerji tasarrufu

Görsel konfordan ödün vermeden Gerekli en az aydınlık şiddetinin sağlanması

Nasıl ? Işık Kaynağı Örnek :

Verim

Düşük Yüksek



Klasik bir ampulü az enerji harcayan bir ampulle değiştirmek enerji tüketimini yaklaşık %80 azaltabilir.



Fiyat bakımından en ucuz ampul seçimi, uzun vadede para tasarrufu sağlamaz.  Çünkü:

en ucuz lambanın aydınlatma enerjisi maliyeti (kullanım ömrü boyunca), kendisinin alış maliyetinden on kat daha fazla olacaktır.



Enerji verimli lambalar başlangıçta pahalıya mal olurken, düşük faturalar ile yatırım kısa sürede kendini amorti eder.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 18

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

LED Lamba

4.0.1. Lambalar

LED 

p-tipi ve n-tipi yarı iletkenler olarak adlandırılan işlemden geçirilmiş maddenin iki elementinden oluşur.



Yarı-iletken diyot olmakla birlikte normal diyotlardan farklı olarak p-n jonksiyon bölgelerinde yaydıkları fotonlar aracılığı ile ışık verirler. Özellikler

       

Pozitif Küçük boyutlu Fiziksel olarak sağlam Uzun ömürlü Anahtarlama ömür üzerinde etkisiz Düşük ortam sıcaklıklarında çok iyi çalışması Yüksek etkinlik faktörüne sahip Civa gibi zararlı gazlar içermez Çevre dostu

Negatif  Yüksek fiyat  Yüksek ışık çıkışından ötürü

kamaşma riski (küçük boyutta)  Isıl tasarıma ihtiyacı  Standardizasyon eksiklikleri

Bölüm 4- 19

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

LED Lamba

4.0.1. Lambalar

Yeni nesil LED

Güç LED (Power LED ) Türler

Yüksek Güçlü LED (High Power LED) Yüksek Parlak LED (High Brightness LED) Çok Yüksek Parlak LED (Ultra High Brightness LED)

Yeni nesil LED Pazarı 

Teknolojisi gün geçtikçe gelişmekte ve yeni ürünler piyasaya sürülmekte ve buna bağlı olarak da pazar payı hızla artmaktadır.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

2009

5.6 milyar $

2010

10.8 milyar $

2015

18 milyar $

%93 öngörülen Bölüm 4- 20

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

LED Lamba

4.0.1. Lambalar

LED’lerin Kullanım Alanları Genel Aydınlatma

Otomotiv

Ev Aydınlatması İş Yeri Aydınlatması Endüstriyel Aydınlatma Mimari Aydınlatma Sokak Aydınlatması Güvenlik Aydınlatması Reklamcılık Trafik Lambaları Medikal

İç Aydınlatma Gösterge Panelleri Navigasyon Sistemleri Dış Aydınlatma Ön Farlar Sinyaller Arka Park Lambaları

Televizyon Video Aracı Mobil Cihaz Kamera Flaşı Oyuncak Güvenlik Ekipmanı

Arka Plan Aydınlatma

İşaret Lambaları

Dizüstü Bilgisayar Netbook LCD PDA Cep Telefonu Dijital Kamera

Tüketici Elektroniği

Yol Trafik Lambası Polis Sireni Ambulans Sireni

Bölüm 4- 21

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

LED Lamba

4.0.1. Lambalar

Aydınlatma Gelişimi

Şekil. Aydınlatma gelişimi. Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 22

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

LED ve diğer Aydınlatma Teknolojileri

4.0.1. Lambalar LED Lamba

Karşılaştırma Kriterleri Ömür Verimlilik Renk Boyut Açma-kapama zamanı Karartma (Dimm)

Soğuk ışık Darbelere karşı dayanım Sağlık Kurulum maliyeti Gövde sıcaklığı Devre gereksinimi

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 23

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları

LED ve diğer Aydınlatma Teknolojileri Tablo. Lamba çeşitleri ve ömürleri

Ömür

4.0. Giriş 4.0.1. Lambalar LED Lamba

Verimlilik Tablo. LED ile diğer aydınlatma kaynaklarının karşılaştırılması

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 24

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

LED ve diğer Aydınlatma Teknolojileri

4.0.1. Lambalar LED Lamba

Renk 

Milyonlarca renk seçeneği sunar.



RGB sistemi uygulandığı taktirde 16 milyon renk elde edilebilir.



Doğal ışık üretir.



Renk filtrelerine ihtiyaç duymaz.



Çok küçük boyutta olabilir (2mm2’den daha küçük).



Baskı devre üzerine kolaylıkla monte edilebilir.

Boyut

Açma-Kapama Zamanı 

Çok hızlı yanıp söner.



Tipik kırmızı bir LED gösterge 1µs altında tam parlaklığa ulaşabilir.



İletişim aygıtlarında kullanılan LED daha hızlı tepki süresine sahip olabilir.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Bölüm 4- 25

İç Aydınlatma Hesapları

LED ve diğer Aydınlatma Teknolojileri Karartma (Dimm)

4.0. Giriş 4.0.1. Lambalar LED Lamba



PWM ile parlaklık kolay bir şekilde ayarlanabilir.



Parlaklık ayarlanarak ara renklerin üretilmesi sağlanır.



Beyaz aydınlatma da LED ile karartma yapılarak ortam ışığı loş hale getirebilir.

Soğuk Işık 

Kumaşlara veya hassas cisimlere zarar verebilecek IR (Infrared radiation) şeklinde çok az ısı yayar.



Fazla ısı taban üzerinden yayılır.



Ampul insan gözünün fark edemeyeceği kızılötesi ışın yayar.



Ampul göremediğimiz bir dalga boyu ile aydınlatma yaparak verilen enerjinin çoğu ısı enerjisi olarak harcanır.



LED’de dalga boyu kontrol ayarlanabilir.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 26

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

LED ve diğer Aydınlatma Teknolojileri

4.0.1. Lambalar LED Lamba

Darbelere Karşı Dayanım 

Katı hal aygıt olan LED, flüoresan ve akkor flamanlı lambanın aksine dışarıdan gelen darbelere dayanıklıdır.



LED diğer klasik aydınlatma araçlarına göre şoka ve titreşime dayanıklı olması, LED’in uzun ömürlü olmasını sağlamaktadır.

Kurulum Maliyeti 

LED’in bir çok geleneksel aydınlatma teknolojilerine kıyasla lümen başına fiyatı yüksektir.



Ek olarak sürücü devrelere ve güç kaynaklarına ihtiyaç duyar.



LED’lerin ilk kurulum maliyetleri diğer aydınlatma kaynaklarına göre yüksektir.



Uzun süreli kullanımda diğer aydınlatma kaynaklarına göre toplam maliyeti daha düşüktür.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

LED ve diğer Aydınlatma Teknolojileri Sağlık

Bölüm 4- 27

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş 4.0.1. Lambalar LED Lamba



LED armatürler, flüoresan armatürlerin ve tasarruf lambalarının içermiş olduğu cıva ve fosfor gibi insan sağlığına zararlı ağır metaller içermezler.



Tasarruflu ampuller klasik ampullere göre çok daha fazla elektromanyetik enerji yayarlar.

Gövde Sıcaklığı 

Performansı işletme ortam sıcaklığına bağlıdır.



Yüksek ortam sıcaklığında aşırı akımla sürülen LED aşırı ısınabilir ve bozulabilir.



Uzun ömürlü olması avantajına rağmen sıcaklık ömrünü olumsuz etkiler.



Gövde sıcaklığı artıkça bağıl ışık çıktısı azalır.

Devre Gereksinimi 

DA gerilim ile çalıştığından ve akım sınırlanmasına ihtiyaç duyduğundan sürme devresi kullanılması gerekir.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 28

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

Elektriksel Işık Kaynaklarının Karşılaştırılması Tablo. Bazı elektriksel ışık kaynaklarının karakteristikleri.

4.0.1. Lambalar Renk Sıcaklığı Birimi : Kelvin [K] Bir ışık kaynağının renk sıcaklığı ‘Siyah projektör’ ile karşılaştırma ile tanımlanır ve ‘Plankeğrisi’ üzerinde gösterilir. ‘Siyah projektör’ ün sıcaklığı artarsa, tayftaki mavi oranı artar ve kırmızı oranı azalır. Örneğin; sıcak olan beyaz ışıklı bir akkor lamba 2700 K gün ışığı, benzeri flüoresan lamba 6000 K ışık sıcaklığına sahiptir. CRI (ColorRendering Index), Ra ya da Renksel Geri Verim Renksel geri verim, bir ışık kaynağının, aydınlattığı cismin renklerini ne kadar aslına sadık oluşturduğunun ölçüsü olarak tanımlanabilir. Genel olarak hiçbir aydınlatma için CRI80, mağazalarda ürün aydınlatması için CRI>85, müzeler, sergi salonları gibi mekanlar ile renk ayrımı yapılan yerlerde CRI>90 olmasını öneriyoruz.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Bölüm 4- 29

İç Aydınlatma Hesapları

Elektriksel Işık Kaynaklarının Karşılaştırılması

4.0. Giriş 4.0.1. Lambalar

Tablo. Bazı elektriksel ışık kaynaklarının maliyet karşılaştırması.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 30

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

Elektriksel Işık Kaynaklarının Karşılaştırılması

4.0.1. Lambalar

Tablo. Işık kaynaklarının 23 yıllık dönem maliyet analizi (Amerika $).

Tablo. Işık kaynaklarının 23 yıllık dönem maliyet analizi (Pakistan Rs).

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Bölüm 4- 31

İç Aydınlatma Hesapları

Enerji Tasarrufu Yöntemleri

4.0. Giriş 4.0.1. Lambalar

Aydınlatma sistem tasarımında enerji tasarrufu elde etme yöntemleri :  Lamba alırken yüksek verimli olanlar tercih edilmelidir. Lamba seçimleri en yüksek

lümen/watt oranına (etkinlik faktörü) göre yapılmalıdır.  Kullanılmayan alanlar aydınlatılmamalıdır.  Gün ışığından mümkün olduğu kadar fazla kullanılmalıdır.  Aydınlatma armatürlerinin periyodik bakımları yapılmalıdır. Kirli ve tozlu armatürler

ışığın bir kısmını yutarak verimsiz aydınlatmaya neden olurlar.  Lamba ışık çıktısı verimli olarak kullanılmalıdır. Aydınlatılması gereken yüzeylere

lamba ışık çıktısının maksimum oranda ulaşıp ulaşmaması, aydınlatma sisteminin verimliliğini etkileyen en önemli faktörlerden biridir.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 32

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.0. Giriş

Enerji Tasarrufu Yöntemleri

4.0.1. Lambalar

Aydınlatma sistem tasarımında enerji tasarrufu elde etme yöntemleri :  Zamanlayıcılar, fotoseller ya da yaklaşım sensörleri vasıtasıyla aydınlatmanın kontrol

edilmesi, enerji tasarrufu açısından önemlidir.  Duvar, tavan ve dekorasyon malzemeleri mümkün olduğunca açık renkli seçilmelidir.  Daha fazla ışığa ihtiyaç duyulan bölümlerde, çok sayıda düşük güçlü lamba yerine,

yüksek güçlü tek bir lamba kullanılması daha verimli bir aydınlatma sağlar.  Enerji kaybına engel olmak için halojen ve normal lambalar yerine, fluoresan lambalar

kullanılmalıdır. Böylece %40 oranına varan enerji tasarrufu sağlanabilir.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 33

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları

4.1. Aydınlatma Yöntemleri  Aydınlatmada ışık dağılımının önemli bir faktör olduğunu belirttik. Işık dağılımı kullanılan armatürlerin bir özelliğidir. Aydınlatmanın iş yeri özelliğine göre, direkt, yarı direkt, dağıtılmış, yarı endirekt ve endirekt aydınlatma türleri vardır.

Direkt (Dolaysız) aydınlatma

Yarı direkt (Yarı dolaysız) aydınlatma

Yarı endirekt (Yarı dolaylı) aydınlatma Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Dağıtılmış (karma) aydınlatma

Endirekt (Dolaylı) aydınlatma Bölüm 4- 34

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Farklı Aydınlatma Şekillerinin Işık Yayılma Oranları

Aydınlatma Şekli

Aydınlatma Aracı Tipi

İç Aydınlatma Hesapları 4.1. Aydınlatma Yöntemleri Işığın Yayılışı Yukarı Aşağı

Direkt

% 0-10

% 90-100

Yarı Direkt

% 10-40

% 90-60

Dağınık

% 40-60

% 60-40

Yarı Endirekt

% 60-90

% 40-10

Endirekt

% 90-100

% 10-0 Bölüm 4- 35

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları

4.1. Aydınlatma Yöntemleri Tablo 4.1. Aydınlatma türleri, kullanıldıkları yerler ve araç verimi

Aydınlatma türü

Kullanıldığı yer

Direkt Aydınlatma

Atölye, depo, makine dairesi, yol ve caddelerde

%75

Yarı direkt Aydınlatma

Büro, satış yeri, koridor, merdiven ile konutlar (oturma ve yemek odaları, vb.)

%80

Dağıtılmış Aydınlatma

Az kamaşma olması nedeniyle çok kullanılır.

%80

Araç verimi

Kütüphane, dinlenme, kabul salonları ile misafir Yarı Endirekt Aydınlatma salonları. (tavan ve duvar renleri açık renkle badanalı veya boyalı)

%80

Misafir odaları, dinlenme ve toplantı salonlarında, dekoratif tavan ve duvarları olan yerler ile fazla ışık akısı istenmeyen gece kulübü, eğlence yerleri (tavan ve duvarlar açık renkte)

%70

Endirekt Aydınlatma

Floresan lamba Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

%100 Bölüm 4- 36

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları

4.2. Aydınlatma Düzgünlüğü  Göz daima görme alanındaki parıltıya uyduğundan aydınlığı düzgün

olmayan yerlerde farklı parıltılarla karşılaşılır.  Dolayısıyla fizyolojik-optik bakımdan uygun görme koşullarından

uzaklaşılır.  Aydınlığın yer bakımından düzgünlüğünü belirtmek için

ve

ile

gösterilen iki düzgünlük faktörü tanımlanır: : En küçük aydınlık düzeyi : Ortalama aydınlık düzeyi : En büyük aydınlık düzeyi ve

: Düzgünlük faktörleri

Bölüm 4- 37

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları

4.2. Aydınlatma Düzgünlüğü  Genel aydınlatma halinde

/

değerleri tabloda gösterilen değerlerden

küçük olmamalıdır. Tablo 4.2. Aydınlığa olan isteğe göre

in değeri

Aydınlığa olan istek Çok az

1/2.5

Orta, yüksek, çok yüksek

1/1.5

İç aydınlatmada

h d

1 1

ile

1 2

Dış aydınlatmada

h d

1 3

ile

1 5

arasında olursa yukarıdaki tablodaki değerler sağlanmış olur. Burada: : lamba yüksekliği Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

: lambalar arası mesafe Bölüm 4- 38

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri Yöntem: I – Verim Yöntemi

a: Genişlik b: Uzunluk H: Oda yüksekliği e: Çalışma düzlemi ile oda tabanı arasındaki yükseklik (e=0.8~1m alınır.) c: Lamba kordon boyu (Armatür tij uzunluğu) h: Armatür ile çalışma yüzeyi arası uzaklık

Bölüm 4- 39

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri Yöntem: I – Verim Yöntemi Kapalı bir odada çalışma düzlemine gelen ışık akısı; bileşenlerden oluşur:



, direkt (

) ve endirekt (

)

, daha sonra anlatılacak olan yöntemlerle kolayca hesaplanabilir.

 Fakat

ışık akısı matematik yoluyla kolay hesaplanamaz. Bu nedenle verim yöntemi denilen ve deneye dayanan bir yöntem kullanılır.

 Bu yöntemi daha iyi anlamak için, tavan ve duvarları ışığı tam olarak yansıtan

(ρ ρ %100) ve çalışma düzlemi ise ışığı tam olarak yutan (α %100) ve içinde ışığı yutan başka hiçbir cisim bulunmayan aydınlatılmış ideal bir oda düşünelim. Yani: : Işık kaynaklarından çıkan toplam ışık akısı : Çalışma düzlemi akısının tamamı düzlemi tarafından yutulsun. Bu durumda bu ideal olmak üzere odada çalışma düzleminin ortalama aydınlık şiddeti: dir. Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 40

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri Yöntem: I – Verim Yöntemi

Ancak gerçekte boş bir odada ışık akısının bir kısmı tavan, duvarlar ve aygıtlar tarafından yutulur ve çalışma düzlemine dan arta kalan akısı ulaşır. : çalışma düzlemine gelen ışık akısı : aygıttan çıkan ışık akısı olduğuna göre bu aydınlatmanın verimi:

dir.

Buna benzer biçimde aygıt verimi:

bağıntısı ile

Oda verimi ise:

formülü ile verilir.

∙

Bu tanımlardan aydınlatma verimi:

olur. Bölüm 4- 41

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri Yöntem: I – Verim Yöntemi

 Çeşitli oda modelleri üzerinde yapılan deneyler sonucu aydınlatmanın toplam

verimini veren tablolar hazırlanmıştır.  Bu tablolarla iç aydınlatmada karşılaşılabilecek her türlü aydınlatma hesabı

kolayca yapılabilir. Böyle bir tablo, Çizelge 4 te verilmiştir.  Tablodaki değerler bir kenarı a veya b olan karesel bölmeler için geçerlidir.  Dikdörtgen kesitli (

) bir bölmenin

verimi:

a: Genişlik b: Boy

formülü ile bulunur.

 Çalışma yüzeyinin ortalama aydınlık şiddeti verilirse, ışık kaynaklarından çıkan

toplam ışık akısı: ∙

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

bağıntısı ile bulunur. Bölüm 4- 42

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Yöntem: I – Verim Yöntemi Örnek:

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri 4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Uzunluğu 9 m, genişliği 5 m, yüksekliği 4 m olan bir büronun (konferans salonunun) aydınlatılması gerekmektedir Büronun tavan rengi beyaz ve duvarlar oldukça beyazdır. Tavanda kirişler bulunmaktadır. (Bürodaki masaların yüksekliği: 1m ). a) Aydınlatma için 200W lık akkor flemanlı lamba kullanılırsa, b) Aydınlatma için 40W lık flüoresan lamba (gün ışığı) kullanılırsa, c) Cıva buharlı 160 W balastsız (ML) kullanılırsa, Kaç adet lambaya ihtiyaç duyulur? Toplam aydınlatma gücü ne kadar olur? Çözüm:

Problemin çözümü için bazı büyüklüklerin seçilmesi gerekir. Bunlar: Aydınlık şiddeti, Aydınlata türü, Lamba sayısı, Lambaların yerleri ve Kordon uzunluğudur. Aydınlık şiddeti

: 200 lx (Çizelge 1 den)

Aydınlata türü

: Yarı direkt (Çizelge 2 den)

Kordon uzunluğu : 0.60 m (Çizelge 3 ten) Bölüm 4- 43

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Yöntem: I – Verim Yöntemi Çözüm:

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri 4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

a b H e c

5.0 m 9.0 m 4.0 m 1. 0 m 0. 6 m

Aygıtın aydınlatılacak olan düzleme uzaklığı: h H 1 0.60 1 0.60 h 4 bulunur. . Sonra oda endekslerinin bulunmasına geçilir. Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 44

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: I – Verim Yöntemi Çözüm: Oda endeksleri

a h

2.08

b h

3. 80

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

a h

5 2.4

2.08

b h

9 2.4

3. 80

Aydınlatma verimi hesaplanır

≅ .

(Çizelge 4 ten)

≅ .

Bölüm 4- 45

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: I – Verim Yöntemi Çözüm:

a h

5 2.4

2.08

b h

9 2.4

3. 80

η

η

Oda endeksleri

Aydınlatma verimi

Alan

S

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

a

b

1 η 3

S

Aydınlatma verimi hesaplanır

≅ .

(Çizelge 4 ten)

≅ .

η

η

0.30

1 0.40 3

0.30 .

5

9

45

olur.



Toplam ışık akısı Φ

E ∙S η

Φ

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

E ∙S η

200 45 0.33

9000 ≅ 27280 lm 0.33



Bölüm 4- 46

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: I – Verim Yöntemi

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Çözüm:

Aydınlatma için 200W lık akkor flemanlı lamba kullanılırsa:

Bu lambalara ait çizelgeden (Çizelge 5) bir lamba için ortalama ışık akısı: Φ

3150 lm

(Çizelge 5 ten)

alınarak, Lamba sayısı:

Φ Φ

n

27280 ≅ 9 adet 200 W lık lamba kullanılır. 3150

Büronun aydınlatma gücü: P

P ∙n

P

200 ∙ 9

P

1800 W

bulunur.

Bölüm 4- 47

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: I – Verim Yöntemi

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Çözüm:

Aydınlatma için 40W lık flüoresan lamba (gün ışığı) kullanılırsa:

Bu lambalara ait çizelgeden (Çizelge 5) bir lamba için ortalama ışık akısı: Φ

alınarak, Lamba sayısı:

Φ Φ

n

2100 lm

(Çizelge 5 ten)

27280 ≅ 13 adet 40 W lık lamba kullanılır. 2100

Bir balastın çektiği güç 10 W alınırsa, 13 adet flüoresan lambanın çekeceği toplam güç, yani büronun aydınlatma gücü, Büronun aydınlatma gücü: P

P ∙n

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

P

10

40 ∙ 13

P

650 W bulunur. Bölüm 4- 48

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: I – Verim Yöntemi

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Çözüm:

Aydınlatma için cıva buharlı 160 W balastsız (ML) kullanılırsa:

Bu lambalara ait çizelgeden (Çizelge 5) bir lamba için ortalama ışık akısı: Φ

alınarak, Lamba sayısı:

n

2800 lm

(Çizelge 5 ten)

27280 ≅ 10 adet 160 W lık lamba kullanılır. 2800

Φ Φ

Büronun aydınlatma gücü: P

P ∙n

P

160 ∙ 10

P

1600 W

bulunur.

Bölüm 4- 49

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: I – Verim Yöntemi

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Çözüm:

5m

İç Aydınlatma Hesapları

5m

5m

9m

9m

Akkor flamanlı lamba Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Flüoresan lamba

Cıva buharlı lamba Bölüm 4- 50

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri Yöntem: II

 Oda endeksi, oda enini 0.8 ve boyunu da 0.2 ile çarpıp, sonuçları topladıktan

sonra faydalı yüksekliğe bölmekle elde edilir.  Faydalı yükseklik, çalışma düzlemi ile ışık kaynağı arasındaki yüksekliktir.  Endirekt ve yarı endirekt aydınlatma türlerinde esas ışık kaynağı tavan olduğu

için bu aydınlatma türlerinde faydalı yükseklik çalışma düzlemi ile tavan arasındaki yüksekliktir. Oda endeksini

. ∙

ile gösterirsek:

: oda eni : oda boyu : faydalı yükseklik

. ∙

Oda endeksi bulununca aydınlatma verimi çizelgeden alınır ve gerekli ışık akısı: ∙

: Aydınlık şiddeti

(ilgili lamba çizelgesinden alınır)

: Aydınlatılacak yüzey : Aydınlatma verimi Bölüm 4- 51

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: II

Bu yöntemde; 1. 2. 3.

Verilen büyüklükler

Oda ölçüleri (a: genişlik, b: boy, H: yükseklik) Tavan ve duvar renkleri dolayısıyla yansıtma faktörleri (ρ , ρ ) Odanın yerleşim düzeni, tavanın kiriş durumu, şebeke gerilimi. Seçilen büyüklükler

1. 2. 3. 4. 5.

Lambanın tipi (Akkor telli, cıva buharlı, flüoresan, vb.) Aydınlatma türü (odanın cinsi ve lamba türüne göre seçilir.) Aydınlatma aygıtı ve verimi Çalışma düzleminin ortalama aydınlık düzeyi Aygıtların askı boyu

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 52

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: II

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Hesaplanan Büyüklükler: 1.

Lambanın çalışma düzlemine göre yüksekliği: h

H

e

c

e : çalışma düzleminin yerden yüksekliği (masa; sehpa yüksekliği) e 0.8~1 m alınır.

h

H

1

c

c : lamba kordon boyu (m) H ∶ tavan yüksekliği (m)

Lambalar arası açıklıklar ve lamba yeri (sorti) sayısı:  Tavan durumu ve yüksekliğine göre düzgünlük faktörü 1⁄1.5 ile 1⁄3 arasında belirlenir.  Genellikle lambalar arası açıklıklar için, iki lamba arasındaki açıklık olmak üzere; 2.

d d d d d

Direkt aydınlatmada Yarı direkt aydınlatmada Düzgün aydınlatmada Yarı endirekt aydınlatmada Endirekt aydınlatmada

1.2h veya 1.5h 1.5h veya 2.0h 2.0h veya 2.5h 2.5h veya 3.0h 3.0h veya 4.0h

Bölüm 4- 53

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: II

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Hesaplanan Büyüklükler: 3.

Oda endeksi:

(Çizelge 2 den)

. ∙

: oda eni : oda boyu : faydalı yükseklik

. ∙

formülü ile hesaplanır. 4.

Aydınlatmanın toplam verimi: Normal işletme durumuna ait verim tablosundan, aygıt verimi, oda endeksi, tavan ve duvar yansıtma faktörlerine göre bulunur.

5.

Işık kaynaklarının vermesi gereken toplam ışık akısı: ∙

6.

formülü ile hesaplanır.

Lamba başına düşen ışık akısı:

lamba gücü ve Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

ışık akısı ilgili lamba çizelgesinden Bölüm 4- 54

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: II

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Hesaplanan Büyüklükler: 7.

Normalize edilmiş lamba gücüne karşılık gelen toplam ışık akısı hesaplanır: ∙ ışık akısına karşılık gelen toplam

8.

aydınlık şiddeti hesaplanır: ∙

9.

Toplam lamba gücü bulunur: ∙

Bölüm 4- 55

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: II Örnek:

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Uzunluğu 4.50 m, genişliği 3.50 m ve yüksekliği 3.00 m olan bir odanın aydınlatılması istenmektedir. Tavan rengi beyaz ve duvarlar oldukça beyazdır. Oturma odasında direkt aydınlatma yapılacaktır. Çözüm: Verilen büyüklükler:

1.

a b c

3.50m 4.50m 3.00m

2.

ρ ρ

%70 %50

(Çizelge 6 dan)

Seçilen büyüklükler:

1. 2.

3. 4. 5.

Akkor telli lamba kullanılacak (Seçim kişiye bırakılmış) Direkt aydınlatma (veriliyor) η 0.75 (direkt aydınlatma için (Çizelge 2 den)) E 50 lx (Çizelge 1 den oturma odası için) c 0.40 m (Kordon uzunluğu çizelgesinden (Çizelge 3 ten))

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 56

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: II Çözüm:

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Hesaplanan Büyüklükler: 1.

Lambanın çalışma düzlemine göre yüksekliği: h

2.

H

1

c

3

1

0.4

1.60 m

h

1.60 m

Lambalar arası açıklıklar ve lamba yeri (sorti) sayısı: Direkt aydınlatmada

0.8 ∙ a

d

1.2h veya 1.5h

d d

1.2h 1.5h

0.2 ∙ b

3.

Oda endeksi: k

4.

Aydınlatmanın toplam verimi: k 2 için η k 2.5 için η k 2.31 için η

1.2 1.5

(Çizelge 2 den)

1.60 1.60

1.92 m 2.40 m

0.8 ∙ 3.50 0.2 ∙ 4.50 ≅ 2.31 1.60

h 40 44 42

η

alınabilir.

42 Bölüm 4- 57

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: II Çözüm:

6.

2.31

olduğuna göre (Çizelge 4 ten)

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

5.

k

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Işık kaynaklarının vermesi gereken toplam ışık akısı: E ∙ S 50 ∙ 3.5 ∙ 4.5 Φ Φ 1875 lm 0.42 η Lamba başına düşen ışık akısı:

Φ

1875 lm

Φ

1875 lm Φ n

1875 937.5 lm 2 Çizelge 5’e bakılır: 2 tane 75 W’lık lamba kullanılır ama aydınlık şiddetleri fazla gelir. 2 tane 60 W’lık lamba kullanılır ama aydınlık şiddetleri az gelir. 2 lamba kullanılırsa

Φ

1875 625 lm 3 Çizelge 5’e bakılır: 3 tane 60 W’lık lamba kullanılır ama aydınlık şiddetleri fazla gelir. 3 tane 40 W’lık lamba kullanılır ama aydınlık şiddetleri az gelir. 3 lamba kullanılırsa

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Φ

Bölüm 4- 58

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: II Çözüm:

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

2 tane 60 W’lık ve 1 tane 40 W’lık lamba kullanırsak: Φ

60 W için 7.

Φ

40 W için

430 lm

Normalize edilmiş lamba gücüne karşılık gelen toplam ışık akısı hesaplanır: ∙

730

Φ

2

430

1

ışık akısına karşılık gelen toplam

8.

E 9.

730 lm

Φ

∙η S

1890 0.42 3.5 4.5

1890 lm

Φ

1890 lm

aydınlık şiddeti hesaplanır:

50.4 lx

E

50.4 lx

160 W

P

Toplam lamba gücü bulunur: P

n∙P

P

60

2

40

1

Bölüm 4- 59

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

160 W

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: III  Özellikle küçük iş yerleri ve konutların aydınlatma hesaplarında pratik

çizelgeler ile kısa zamanda sonuç alınabilir.  Bu yöntemle, aydınlatma araçlarının çalışma yüzeyinden 2.5-3 m yükseklikte,

tavan ve duvar renklerinin açık renk olduğu kabul edilerek çizelgeler düzenlenmiştir.  Akkor telli (flamanlı) lambaların aydınlık şiddetlerinin ne kadar alan içinde

etki ettiklerini gösteren bir çizelge (Çizelge 7) verilmiştir.  Çizelge 7’de, 75 W lık bir lamba 40 lx aydınlık şiddetini:  

Direkt Aydınlatmada 13.90 m2 alana, Dağıtılmış (Karma) Aydınlatmada ise 12.60 m2 lik alana sağlamaktadır.

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 60

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: III

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Örnek:

Uzunluğu 8.5 m, genişliği 4.5 m olan salonun aydınlatılması gerekmektedir. Lamba sayısını bulunuz. Not: 100 W lık lamba kullanılacaktır. Çözüm:

Salon için aydınlık şiddeti: 50 lx (Çizelge 1 den) Aydınlatma türü: Endirekt aydınlatma (Çizelge 2 den)

Çizelge 7’ye göre, 100 W lık lamba, 50 lx aydınlık şiddetini s1=10.10 m2 lik alana sağlamaktadır. Bölüm 4- 61

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: III

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Örnek:

Uzunluğu 8.5 m, genişliği 4.5 m olan salonun aydınlatılması gerekmektedir. Lamba sayısını bulunuz. Not: 100 W lık lamba kullanılacaktır. Çözüm:

Salon için aydınlık şiddeti: 50 lx (Çizelge 1 den) Aydınlatma türü: Endirekt aydınlatma (Çizelge 2 den) Çizelge 7’ye göre, 100 W lık lamba, 50 lx aydınlık şiddetini s1=10.10 m2 lik alana sağlamaktadır. Aydınlatılacak toplam alan (S): Lamba sayısı:

n

S S

8.50

4.50

38.25 m

38.25 ≅4 10.10

4 adet 100 W lık lamba kullanılır. Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 62

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: IV

Bir Avrupa firması tarafından geliştirilen bu yöntem daha kullanışlıdır. Bu yöntemde, aydınlatma türleri, aydınlatma araçlarının verimleri, aydınlatılacak alanın boyutları, duvar ve tavan renkleri de dikkate alınarak çizelge hazırlanmıştır. Bu yöntemin kullanılışında aydınlık araçlarının verimi aydınlatılacak alanın kare veya dikdörtgen oluşuna göre düzenlenmiştir. Aydınlatma veriminin belirlenmesinde, alan genişliği (G) ışık kaynağı ile çalışma düzeyi arasındaki uzunluk (h1) veya çalışma yüzeyi ile tavan arasındaki uzunluk (h2) oranı ile bulunur. Aydınlatılacak yüzey kare veya kareye yakın ise, aydınlık veya oranı kullanılır. Buna genişliğe göre veriminin belirlenmesinde, aydınlık verimi (

) denir.

Aydınlatılması istenen yüzey dikdörtgen ise, Uzunluğu ( ), aydınlatma araçları ile veya buna da uzunluğa çalışma yüzeyi arasındaki uzaklıklar ( ~ ) ise göre aydınlık verimi (

) diyoruz. Bölüm 4- 63

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: IV

Dikdörtgen şeklindeki yüzeylerin aydınlatılmasında kullanılan aydınlık verimi,

olur.

Toplam ışık akısı (

: Aydınlık verimi : Genişliğe göre aydınlık verimi : Uzunluğa göre aydınlık verimi

):

: Ortalama aydınlık şiddeti : Yüzey (m ) Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 64

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: IV

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Örnek:

Genişliği 4.5 m, uzunluğu 5.5 m olan oturma odasının tavan yüksekliği de 3.0 m dir. Tavan açık renk (beyaz), duvarlar ise orta açık renkte (oldukça beyaz) dir. Toplam ışık akısını ve 100 W dan büyük akkor flamanlı lamba kullanılmayacağına göre lamba sayısını, aydınlatma gücünü belirleyiniz. Çözüm:

Tavan ve duvar renklerine göre yansıtma faktörleri (Çizelge 6 dan): %70 %50

Tavan, açık renk : ρ Duvarlar, orta açık renk : ρ Aydınlatma türünün belirlenmesi (Çizelge 2 den):

Oturma odası: Yarı direkt aydınlatma

Bölüm 4- 65

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: IV

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Çözüm:

Aydınlık şiddetinin belirlenmesi (Çizelge 1 den):

E

50 lx

Aydınlatma araçlarının kordon uzunluğu (Çizelge 3 ten):

c

0.40 m

Aygıtın aydınlatılacak olan düzleme uzaklığı: h h h

H 1 c 3.0 1 0.40 1.60 m

h

1.60 m

Genişliğe göre oda endeksi

G h

4.50 1.60

2.81

G h

2.81

Uzunluğa göre oda endeksi

U h

5.50 1.60

3.43

U h

3.43

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Bölüm 4- 66

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: IV

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Çözüm:

Aydınlatma verimi (Çizelge 4 ten): 0.33 0.41

η η

Oda endeksi: 2.5 için 4.0 için

ise bunların arasında olan 2.81 ve 3.43 için:

Oda endeksi 2.5 için η 3.0 için η

0.33 0.36

2.81 için .

3.0 için η 4.0 için η

Doğru orantı

2.81 için 3.43 için

η η

0.34

1 0.38 3

0.34 0.38

0.36 0.41

3.43 için .

alınabilir.

Aydınlık verimi:

η

η

1 η 3

η

0.34

.

0.35

Bölüm 4- 67

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

İç Aydınlatma Hesapları 4.3. Hesap Yöntemleri

Yöntem: IV

4.3.1. İç Aydınlatma Hesap Yöntemleri

Çözüm:

Toplam ışık akısı (

): E

Φ

S

50

η

75 W lık lamba kullanılırsa: Φ

4.5 5.5 0.35 960 lm

3535.71

Φ

3535.71

(Çizelge 5 ten)

Lamba sayısı: n

Φ Φ

3535.71 ≅4 960

4 adet 75 W lık lamba kullanılır.

Toplam lamba gücü: P

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

n∙P

P

75

4

300 W

P

300 W

Bölüm 4- 68

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 69

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 70

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 71

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 72

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 73

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 74

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 75

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 76

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 77

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 78

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü SECE431 Aydınlatma Tekniği

Prof. Dr. İ.H. Altaş & Dr. E. Özkop

İç Aydınlatma Hesapları

Bölüm 4- 79