PW Wydz.. ELEKTRYCZNY - INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI
INSTALACJE LEKTRYCZNE W BUDOWNICTWIE
W7
Instalacje elektroenergetyczne.
Podstawowy techniki oświetlenia.
1
INSTALACJE ELEKTRYCZNE
PODSATAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
By narząd wzroku spełniał swoją
Proces widzenia
funkcję potrzebne jest światło.
Człowiek dysponuje pięcioma
Światło (promieniowanie
podstawowymi narządami
widzialne) jest to ta część widma
zmysłów, dzięki którym
elektromagnetycznego, która
poznaje otoczenie i zdobywa o
powoduje bezpośrednio wrażenia
nim wiedzę.
wzrokowe
Przedział pomiędzy 380 a 780 nm.
Największe znaczenie ma
W widmie światła widzialnego można
wzrok. Jego udział w
wydzielić przedziały długości fal,
postrzeganiu wynosi aż 83%,
które oko ludzkie odbiera jako
podczas gdy udział
wrażenie różnych barw:
pozostałych wynosi:
 380 - 436 nm fiolet,
 słuchu 11%,
 436 - 495 nm niebieski,
 węchu 3,5%,
 495 - 566 nm zielony,
 566 - 589 nm żółty (żółty),
 dotyku 1,5%
 589 - 627 nm pomarańczowy,
 smaku 1% .
 627 - 780 nm czerwony.
2
INSTALACJE ELEKTRYCZNE
PODSATAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
Proces widzenia
Światło posiada szereg właściwości np.:
" Odbicie  światło padając na
powierzchnię, odbija się od niej. Dzięki
temu możemy widzieć otaczające nas
przedmioty.
" Absorpcja (pochłanianie)  część światła,
które pada na powierzchnię zostaje
wchłonięte. Zjawisko to polega na
przemianie energii promienistej w inną
formę energii np. cieplną. Filtry barwne
pochłaniająświatło w określonym zakresie
jego długości i przepuszczają tylko
zgodne z jego kolorem.
" Transmisja (przepuszczanie) pozostała
część światła, która nie zostanie odbita i
pochłonięta, zostaje przez substancję
przepuszczona. W zależności od
substancji, światło może zostać w niej
dodatkowo rozproszone (tak jak w
kloszach mlecznych dla opraw
3
oświetleniowych).
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
BUDOWA OKA - Proces widzenia
Najważniejszą częścią oka jest
siatkówka. Obraz zarejestrowana
przez siatkówkę oka jest przez nią
wstępnie przetworzony i nerwem
wzrokowym skierowany do mózgu.
Przetwornikiem są dwa rodzaje
receptorów : pręciki i czopki.
Pręciki są wysoce światłoczułe i
głównie odpowiedzialne za
wykrywanie kształtu i ruchu. Nie mogą
one jednak rozróżniać kolorów. Z
drugiej strony czopki są mniej
wrażliwe na światło, ale posiadają
zdolność rozróżniania kolorów.
Umożliwiają one nam również
postrzeganie drobnych szczegółów
4
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
WYBRANE POJ
CIA PODSTAWOWE
y
ródło światła:
urządzenia służące do wytwarzania strumienia światła. Ze względu na
wykorzystywany mechanizm wyróżnia sięz
ródła światła chemiczne oraz
elektryczne
Strumieńświetlny:
parametrem określającym całkowitą moc światła emitowanego z danego
z
ródła jest strumieńświetlny. Jednostka miary lm.
Oddawanie barw:
informacje o tym, w jakim stopniu dane z
ródło światła umożliwia obserwację
kolorów. oznaczany jako Ra
Temperatura barwowa:
jest to obiektywna miara wrażenia barwy danego z
ródła światła. Norma PN-EN
12464-1 wprowadza następujące przedziały:
temperatura barwowa poniżej 3300 K - barwa ciepła,
temperatura barwowa 3300 K - 5300 K - barwa neutralna,
temperatura barwowa powyżej 5300 K - barwa chłodna.
5
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
WYBRANE POJ
CIA PODSTAWOWE
Trwałość:
Trwałościąśrednią z
ródeł światła nazywamy czas świecenia, po którym
połowa lamp przestanie świecić. Ta właśnie trwałość średnia deklarowana jest
przez producentów jako trwałość znamionowa
Oprawa oświetleniowa:
urządzenie służące do rozsyłania, filtrowania lub przekształcania światła
lampy lub lamp w niej zawartych, które zawiera niezbędne elementy do
mocowania i ochrony lamp oraz przyłączenia ich do sieci zasilającej.
Sprawność oprawy:
stosunek strumienia świetlnego oprawy do strumienia świetlnego z
ródła
światła określany jest mianem sprawności oprawy:
Parametr ten określa jaka część strumienia świetlnego z
ródła światła po
przetworzeniu jest wysyłana przez oprawę
Natężenie oświetlenia:
Jest to iloraz strumienia świetlnego padającego na elementarną
powierzchnię S, do wartości tej elementarnej powierzchni:
6
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
WYBRANE POJ
CIA PODSTAWOWE
Współczynnik utrzymania
Aby wybrany poziom natężenia oświetlenia był zapewniony przez cały okres
eksploatacji urządzenia oświetleniowego należy przewymiarować projektowany
poziom natężenia oświetlenia dla nowego urządzenia wprowadzając do obliczeń
współczynnik zapasu, którego wartość ( od 1,3 do 2) zależy od następujących
czynników:
 Zużywania sięz
ródeł światła,
 Zabrudzania sięz
ródeł światła,
 Zabrudzania się opraw,
 Zabrudzania się pomieszczenia,
 Dostępu do opraw
Równomierność:
Jest to stosunek natężenia oświetlenia najmniejszego do średniego na tej
powierzchni.
UGR  Wskaz
nik ujednoliconej oceny olśnienia:
Jest to wskaz
nik pozwalający na ograniczanie olśnienia przykrego dla oka.
Płaszczyzna robocza:
Powierzchnia na której zwykle wykonywana jest praca.
7
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
WYBRANE POJ
CIA PODSTAWOWE
Oświetlenie podstawowe:
Oświetlenie przewidziane dla danego rodzaju pomieszczenia , urządzenia
lub czynności w normalnych warunkach pracy. Możemy wyróżnić
następujące rodzaje oświetlenia podstawowego:
 Oświetlenie ogólne  jest to oświetlenie przestrzeni bez
uwzględnienia szczególnych wymagań co do oświetlenia
niektórych jej części. Zaletą jest możliwość dowolnej lokalizacji
miejsc pracy. Stosowane jest do poziomu 500-750 lx
 Oświetlenie miejscowe  jest to oświetlenie niektórych części
przestrzeni w celu uwidocznienia szczegółów (zwiększenia
poziomu natężenia oświetlenia) Jest to oświetlenie akcentujące.
 Oświetlenie złożone  to oświetlenie przestrzeni przy
równoczesnym stosowaniu oświetlenia ogólnego i miejscowego.
8
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
WYBRANE POJ
CIA PODSTAWOWE
Oświetlenie awaryjne:
Jest to oświetlenie przewidziane do stosowania podczas zaniku
oświetlenia podstawowego. Dzielimy je na :
 Oświetlenie bezpieczeństwa ( oświetlenie stref wysokiego ryzyka)
- jest to część awaryjnego oświetlenia ewakuacyjnego stosowana
dla bezpieczeństwa osób biorących udział w potencjalnie
niebezpiecznym procesie lub znajdujących się w potencjalnie
niebezpiecznej sytuacji, a także umożliwiająca właściwe
zakończenie działań w sposób bezpieczny dla osoby działającej i
innych osób przebywających w tej strefie,
 Awaryjne oświetlenie ewakuacyjne  część oświetlenia
awaryjnego zapewniająca bezpieczne opuszczenie miejsca
przebywania lub umożliwiająca uprzednie podjęcie próby
zakończenia potencjalnie niebezpiecznego procesu.
 Oświetlenie strefy otwartej ( oświetlenie zapobiegające panice) 
część awaryjnego oświetlenia ewakuacyjnego stosowana w celu
uniknięcia paniki oraz umożliwienia dotarcia do miejsca z którego
droga ewakuacyjna może być rozpoznana.
9
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
WYBRANE NORMY PODSTAWOWE
Numer tytuł
Oświetlenie dróg. Część 1: Wybór klas oświetlenia.
1 PN-CEN/TR 132001-1:2005(U)
Oświetlenie dróg. Część 2: Wymagania oświetleniowe.
2 PN-EN 132001-2:2005 (U)
Oświetlenie dróg. Część 3: Obliczenia oświetleniowe.
3 PN-EN 132001-3:2005 (U)
Oświetlenie dróg. Część 4: Metody pomiarów parametrów
4 PN-EN 132001-4:2005 (U) oświetlenia.
Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1:
5 PN-EN 12464-1:2004 Miejsca pracy we wnętrzach
Światło i oświetlenie. Podstawowe terminy oraz kryteria
określania wymagań dotyczących oświetlenia.
6 PN-EN 12665:2003
7 PN-EN 12193:2002 Oświetlenie stosowane w obiektach sportowych.
8 PN-EN 1838:2002 Oświetlenie awaryjne
Oświetlenie elektryczne terenów budowy,
przemysłowych, kolejowych, i portowych oraz dworców
9 PN-71E 02034 i środków transportu publicznego..
10
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
1. Lampy żarowe:
  Żarówki ,
 Lampy żarowe halogenowe.
2. Lampy wyładowcze niskociśnieniowe:
 Lampy fluorescencyjne - świetlówki
 Lampy sodowe
3. Lampy wyładowcze wysokociśnieniowe:
 Lampy rtęciowe,
 Lampy sodowe,
 Lampy metalohalogenkowe
4. Lampy indukcyjne,
5. LED  diody świecące
11
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
Lampy żarowe
Lampy żarowe, powszechnie znane żarówki, są najstarszymi elektrycznymi z
ródłami
światła. Mimo pojawienia się wielu innych rodzajów lamp, są one nadal bardzo
szeroko stosowane. Stosuje się je praktycznie w każdym miejscu, szczególnie gdy
wymagania co do ilości światła nie są wygórowane, liczy się natomiast prostota
układu elektrycznego.
Podstawowym elementem współczesnej żarówki jest tzw. żarnik wykonany z drutu
wolframowego, w postaci jednoskrętki lub dwuskrętki. Żarnik ten umieszczany jest w
próżniowej lub gazowanej, szklanej bańce zewnętrznej. Daje on także korzystny
skład widmowy promieniowania. Trwałość tradycyjnych żarówek wynosi około 1000
godzin
Żarówki głównego szeregu przeznaczone do powszechnego stosowania wykonuje
się z trzonkiem gwintowanym (tzw. gwint Edisona) oznaczanym symbolem E
(głównie E14, E27)
Wśród żarówek głównego szeregu produkowany jest znormalizowany szereg mocy
15-25-40-60-75-100-150-200-300-500-1000W.
Typy żarówek:
 Żarówki głównego szeregu
 Żarówki małogabarytowe
 Żarówki liniowe
 Żarówki kryptonowe
 Żarówki kolorowe
 Żarówki reflektorowe w bańce typu PAR
12
 Żarówki zasilane napięciem obniżonym (12V lub 24V)
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
Lampy fluorescencyjne
Świetlówki generująświatło dzięki użyciu luminoforu do transformacji
niewidzialnego promieniowania ultrafioletowego wytwarzanego przez wyładowanie
elektryczne w parach rtęci o niskim ciśnieniu, na promieniowanie widzialne o
większej długości fali. W istocie są one niskociśnieniowymi lampami rtęciowymi.
Świetlówka zbudowana jest najczęściej w formie rury szklanej z wolframowymi
elektrodami zatopionymi na obu końcach. We wnętrzu rury znajduje się niewielka
ilość rtęci i gaz szlachetny. Wewnętrzna ścianka rury pokryta jest warstwą
luminoforu. Promieniowanie ultrafioletowe generowane podczas wyładowania
zachodzącego pomiędzy elektrodami w parach rtęci o niskim ciśnieniu, pobudza
luminofor, który wysyła promieniowanie widzialne na zewnątrz świetlówki.
Luminofor służy więc do transformacji niewidzialnego promieniowania
ultrafioletowego na światło widzialne. Świetlówki standardowe mają skuteczność
świetlną do 80 lm/W przy stosunkowo niskim wskaz
niku oddawania barw Ra 50-70.
Najlepsze pod względem oddawania barw sąświetlówki de Lux, które uzyskują
wskaz
nik Ra 95-98.
Jest to jednak połączone ze spadkiem skuteczności świetlnej do 65 lm/W.
Optymalne stają się w tej sytuacji świetlówki trójpasmowe z luminoforami
wąskopasmowymi o wskaz
niku oddawania barw Ra 85 i bardzo wysokiej
skuteczności świetlnej do 104 lm/W.
Niska luminancja (inaczej jaskrawość) świetlówek czyni je szczególnie przydatnymi
do stosowania w niskich pomieszczeniach.
13
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
CHARAKTERYSTYKA ŚWIETLÓWEK
14
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
Lampy rtęciowe
Lampy rtęciowe są najstarszymi wysokoprężnymi lampami wyładowczymi, mimo
tego są nadal bardzo popularne i często stosowane w oświetleniu zewnętrznym i
wewnętrznym Barwa promieniowanego światła lamp bez luminoforu jest
zielonkawoniebieska, wskaz
nik oddawania barw tych lamp wynosi Ra<50. Pokrycie
wewnętrznej powierzchni bańki warstwą luminoforu wzbogaca promieniowanie
lampy Obecnie bardzo popularne są lampy z luminoforem, nazywane lampami o
skorygowanej barwie światła. Lampy rtęciowe standardowe wytwarzająświatło o
temperaturze barwowej najbliższej w zakresie od 3500 do 4200K i wskaz
niku
oddawania barw w zakresie od 40 do 49, mają skuteczność świetlną w granicach od
39 do 58 lm/W. Zmiany tych parametrów związane są z mocą lamp - im wyższa moc
lampy, tym mniejsza jest temperatura barwowa najbliższa i wyższa jest skuteczność
świetlna. Istnieją lampy które wytwarzająświatło o temperaturze barwowej
najbliższej w granicach 3200K, czyli o cieplejszej barwie niż lampy standardowe.
Cieplejsza barwa światła sprawia, że lampy te mogą być z powodzeniem stosowane
w oświetleniu wewnętrznym. Wiadomo, że wierność oddawania barw w oświetleniu
zewnętrznym, w wielu przypadkach, nie jest tak ważna, jak w oświetleniu wnętrz.
Produkowane są również lampy rtęciowe wytwarzające światło o polepszonej
wierności oddawania barw (Ra do 69). Dzięki złotemu filtrowi nakładanemu na bańkę
lampy wytwarzająświatło o ciepłej barwie (Tb=3000K). Ta różnorodność lamp
sprawia, że znacznie rozszerza się obszar ich zastosowania. Główną zaletą lamp
rtęciowych jest ich trwałość sięgająca 20000 godzin oraz stosunkowa prosta
konstrukcja układu zasilającego składającego się jedynie z dławika.
15
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
Lampy rtęciowe
16
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
LAMPY METALOHALOGENKOWE
Lampy metalohalogenkowe są nowoczesnymi z
ródłami światła łączącymi zalety
wysokiej skuteczności świetlnej i zdolności wiernego oddawania barw oświetlanych
przedmiotów. Pod względem energooszczędności ustępują tylko lampom sodowym,
pozostawiając daleko w tyle tradycyjne lampy rtęciowe. Pod względem wierności
oddawania barw są uznawane za jedne z najlepszych wśród sztucznych z
ródeł
światła.
y
ródłem promieniowania w lampach metalohalogenkowych jest wyładowanie w
mieszaninie par rtęci i jodków metali np. sodu, skandu, talu, indu lub tzw. ziem
rzadkich np. dysprozu, tulu i holmu nazywanych halogenkami
Lampy metalohalogenkowe są energooszczędnymi z
ródłami światła o szczególnie
dobrych właściwościach oddawania barw. Są one przeznaczone do oświetlenia
wnętrz przemysłowych i dużych wnętrz użyteczności publicznej takich jak zamknięte
obiekty sportowe, hale dworcowe, sale widowiskowe itp. oraz do oświetlenia
zewnętrznego wielu obiektów architektonicznych o charakterze reprezentacyjnym.
Ze względu na dobre oddawanie barw nadają się szczególnie do oświetlania terenów
z sygnalizacją świetlną takich jak perony i tereny kolejowe oraz skrzyżowania
drogowe. Powinny być one stosowane wszędzie tam gdzie właściwe postrzeganie
barw przy oświetleniu sztucznym ma duże znaczenie estetyczne lub związane z
bezpieczeństwem, a równocześnie wymagane jest uzyskanie wysokiego poziomu
natężenia oświetlenia przy niskim zużyciu energii elektrycznej.
Lampy metalohalogenkowe zapewniająświatło o najwyższej jakości przy
minimalnym zużyciu energii elektrycznej.
17
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
LAMPY METALOHALOGENKOWE
18
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
Lampy sodowe
Lampy sodowe są najbardziej wydajnym
z
ródłem światła, gdyż ok. 30% energii
zamieniane jest na promieniowanie widzialne.
Dla porównania w lampach rtęciowych 15% w
lampach metalohalogenkowych 21% w
świetlówkach 20%. Ich niewątpliwą wadą jest
niski wskaz
nik oddawania barw co ogranicza
ich zastosowanie do oświetlenia autostrad i
dróg szybkiego ruchu
19
IEL_PODSTAWY TECHNIKI OŚWIETLENIOWEJ
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
Lampy sodowe
20
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
21
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
22
CHARAKTERYSTYKA y
RÓDEA
ŚWIATA
A
23
Dziękuję za uwagę &
dr inż.. Zygmunt Pawełkowicz, Gm. Elektryczny kl.C, p. 403, tel. [phone]
[e-mail]; [e-mail]
24