20 Dobieranie źródeł światła i opraw oświetleniowych

„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”

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”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Źródła światła

4.1.1. Materiał nauczania
4.1.2. Pytania sprawdzające
4.1.3. Ćwiczenia
4.1.4. Sprawdzian postępów

13
13
15

4.2. Oprawy oświetleniowe

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

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

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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”

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”

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”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Źródła światła

4.1.1. Materiał nauczania

Wielkości świetlne
W

technice

świetlnej stosuje się następujące wielkości świetlne:

− strumień świetlny

[lm];

− światłość I [cd];

− luminancja

⎥⎦

⎤

⎢⎣

⎡

;

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

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”

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 250

C. Tak wysoką temperaturę uzyskuje się zmniejszając wymiary

bańki. Konieczne jest wówczas wykonanie jej z kwarcu.

Rys. 1. Układ włączania żarówki

Rys. 2. Budowa żarówki [5]

bańka

trzonek

żarnik

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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 ]

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”

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 ]

Kod barwy

827 [CCT of 2700K]

Opis systemu

Wysoka wydajność

Trzonek

Informacje o trzonku

Zielona płytka

Bańka

T5 [16mm]

Znak wydajności energetycznej

Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ] 85
Oznaczenie barwy (tekst)

Żarowo-biała

Temperatura barwowa [K ]

2700

Str. świetlny lampy EL 25°C [lm ] 1900

Układ bez kompensacji mocy biernej

Układ z kompensacją mocy biernej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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 ]

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 ]

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”

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. 600

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 ]

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 ]

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”

Dł

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]

Opis systemu

I [Wewnętrzny zapłonnik]

Trzonek E27
Bańka B70[B

70mm]

Wykończenie bańki Powlekana
Pozycja świecenia Dowolna

Wskaźnik oddawania barw [Ra8 ]

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”

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”

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”

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”

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:

uż

, gdzie

η –

sprawność oprawy,

uż

– strumień użyteczny emitowany przez oprawę,

– 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”

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

Rys. 8. a) szkic oprawy b) krzywa rozsyłu światłości [4]

390

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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”

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]

270

I [cd]

100

200

300

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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”

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”

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 E

śr

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

śr

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 opraw

Osadzanie 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

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

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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:

śr

, gdzie

śr

– średnie natężenie oświetlenia na płaszczyźnie roboczej,

S – pole

powierzchni płaszczyzny roboczej,

K – współczynnik zapasu, η

– 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/H

= 1,5 oraz

/ H

od 0 do

1,5.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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

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

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 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:

(

)

; gdzie H

–

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:

esc

...

, gdzie ρ

–

współczynnik odbicia

pasów ścian (tapety, boazerie, okna, farby), S

–

pole powierzchni poszczególnych pasów

ścian. Ekwiwalentny współczynnik odbicia sufitu oblicza się ze wzoru :

)

(

śrwn

esuf

−

, gdzie w

oznacza wskaźnik wnętrza przysufitowego obliczony

ze wzoru:

, ρ

śrwn

średni wskaźnik odbicia wnętrza przysufitowego obliczony

ze wzoru:

suf

śrw

. W powyższych wzorach H

oznacza wysokość

zawieszenia opraw nad płaszczyzną roboczą, H

oznacza odległość płaszczyzny opraw od

sufitu, ρ

suf

oznacza współczynnik odbicia sufitu, ρ

oznacza współczynnik odbicia ścian

wnętrza przysufitowego. Dla uproszczenia w typowych pomieszczeniach przyjmuje się
ekwiwalentny współczynnik płaszczyzny roboczej ρ

=0,1.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 12. Przykładowe współczynniki odbicia typowych materiałów stosowanych we wnętrzach [4]

Rodzaj materiału

[%]

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:

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:

cos

, gdzie I

oznacza światłość źródła w danym kierunku (dane dostępne w

katalogu), H

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:

1000

, gdzie K współczynnik zapasu, Φ

strumień rzeczywistego źródła.

Po obliczeniu natężenia oświetlenia we wszystkich założonych punktach oblicza się średnią
wartość natężenia oświetlenia e

śr

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

1000

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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

1=<w < 2

2=<w < 3

w >= 3

W praktyce im większa jest liczba punktów pomiarowych tym większa jest dokładność
metody.

Rys. 15. Szkic pomieszczenia o wymiarach 12 X 9 m. z naniesionymi punktami obliczeniowymi (A,B,...F) [4]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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”

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”

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”

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”

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”

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,

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”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………………………………

Dobieranie źródeł światła i opraw oświetleniowych

Zaznacz poprawną odpowiedź.

Odpowiedź

Nr zadania

a b c d

Punkty

Razem

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

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”

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