EleRas_predavanje_3

SVJETLOTEHNIČKE VELIČINE I JEDINICE

Prof.dr.sc. Slavko Krajcar

Aljoša Šribar, dipl.ing. OSRAM d.o.o.

Električna rasvjeta, 2009/2010Električna rasvjeta, 2012/2013

Osnovne svjetlotehničke veličine

Svjetlosni tok

Svjetlosni tok je količina svjetla koju emitira izvor svjetla.

Mjerna jedinica: 1 Lumen (lm)

Jakost svjetlosti

Jakost svjetlosti predstavlja svjetlosni tok u odreñenom

smjeru.Mjerna jedinica: 1 Candela (cd)

Rasvijetljenost

Prosječna rasvijetljenost neke površine je svjetlosni tok po

jedinici površine:Lux = Lumen/m2

Luminancija

Luminancija pokazuje utjecaj svjetline neke plohe koju vidi

oko.Mjerna jedinica:

Candela /m2 (cd/m2)

IZVORI SVJETLOSTI

Prof.dr.sc. Slavko Krajcar

Aljoša Šribar, dipl.ing. OSRAM d.o.o.


Podjela i svojstva• Izvore svjetlosti prvenstveno dijelimo prema načinu generiranja svjetlosti –

principom termičkog zračenja (žarulje sa žarnom niti) i principom luminiscencije (žarulje na izboj).

Termi čko zračenje Elektri čno zračenje Luminiscencija

sunce krijesnica

Prirodni

grom

standardna žarulja

živina žaruljametalhalogena žaruljanatrijeva žarulja

dioda

žarulja s mješanim svjetlom

fluorescentne cijevi

halogena žarulja

Prirodniizvori svjetla

Umjetniizvori svjetla


Generiranje svjetlosti• Postoje dva načina generiranja umjetnog svjetla:

termičko zračenje i luminiscentno zračenje.

• Ova dva principa čine osnovu podjele izvora svjetlosti.

Izvori svjetla

Žarulje s krutinom Žarulje na izbojŽarulje s krutinom Žarulje na izboj

Luminiscentno zračenje Termičko zračenje Tinjavi izboj Izboj s lukom

LED

Laser

Izotopna žarulja

Elektro luminiscencija

Foto luminiscencija

Radio luminiscencija

Kemo luminiscencija

Bio luminiscencija

Tribo luminiscencija

Standardne žaruljeHalogene žarulje Visokotlačne žarulje

na izbojNiskotlačne žarulje

na izbojHalogene žarulje na

mrežni naponŽivine žarulje Fluorescentne cijevi

Niskonaponske halogene žarulje

Metalhalogene žarulje Fluokompaktne žarulje

Visokotlačne natrijeve žarulje

Niskotlačne natrijeve žarulje


Generiranje svjetlosti• Svjetlosno zračenje koje se ne zasniva na termičkom zračenju naziva se

luminiscentno zračenje. Luminiscentno zračenje nastaje kada elektroni prelaze iz jedne energetske razine u drugu. Potrebnu energiju za luminiscenciju moguće je dovesti iz različitih izvora:Oznaka Energija Primjer

Elektro luminiscencija Električna energija Izboj u plinu, pn - prijelaz

Foto luminiscencija Elektromagnetsko zračenje UV konverzija s luminiscentnim materijalima

• Visokotlačne žarulje na izboj su prema tome izvori luminiscentnog zračenja gdje se potrebna izlazna energija dobiva tokom električne struje. Za razliku od njih, luminiscencija fluorescentnih žarulja dolazi od energije zračenja (UV zračenja).

Foto luminiscencija Elektromagnetsko zračenje UV konverzija s luminiscentnim materijalima

Kemo i bio luminiscencija Energija kemijske reakcije Gorenje, oksidacija, enzimske reakcije

Tribo luminiscencija Mehanička energija Svjetlosni efekti u kristalima

Termo luminiscencija Toplinska energija Svjetlosni efekti u kristalima

Radio luminiscencija Radioaktivnost Aurora Borealis


Management Summary


Fluorescentne cijevi• Fluorescentne cijevi proizvode skoro 2/3

ukupnog umjetnog svjetla u Europi.

• Svjetlo fluorescentnih cijevi je:� Jednoliko� Ekonomično� Dugotrajno

� ali nije točkasto� ali nije točkasto

• Prosječan vijek trajanja izvora svjetla je period nakon kojeg 50% izvora svjetlosti radi.

• Koristan vijek trajanja izvora svjetla je period nakon kojeg rasvjetni sustav daje 80% početnog (nazivnog) svjetlosnog toka.


Fluorescentna cijev - primjena






Žarulje na izboj u plinu• Kod žarulja na izboj svjetlost se generira principom

luminiscentnog zračenja.

• Električni izboj dešava se u cijevi napunjenoj plinom ili parama zbog djelovanja električnog polja između dvije elektrode. Pri tome u plinu, koji prije dovođenja napona na elektrode nije vodljiv, nastaju slobodni nositelji u obliku iona i elektrona.

• Slobodni elektroni, pod djelovanjem električnog polja, mogu s atomima plina izazvati sljedeće vrste sudara: Izboj kod fluorescentne cijevis atomima plina izazvati sljedeće vrste sudara:

mala brzina elektrona (elastični sudar) – elektron se u sudaru s atomom plina samo reflektira uz neznatni gubitak energije (koja se pretvara u toplinu)

srednja i visoka brzina (uzbudni sudar) – elektron podiže energiju atoma plina na višu razinu, pri čemu atom nakon kraćeg vremena zrači jedan foton.

vrlo visoka brzina (ionizirajući sudar) – elektron izbacuje iz atoma plina elektron, čime atom prelazi u pozitivni ion. Tako nastaju pozitivni i negativni nosioci, te raste struja.

• Bez ograničenja struje razvio bi se lavinski efekt, pa se koriste ograničivači struje (prigušnice). Prigušnice su induktiviteti koji se spajaju u seriju s izvorom svjetlosti.

• Suvremeni rasvjetni sustavi sve više koriste i elektroničke prigušnice.

Prednosti pred izvorima svjetlosti sa žarnom niti su:

veća svjetlosna iskoristivost (do 180 lm/W)

dulji vijek trajanja (do 20.000 sati)

veliki svjetlosni tok (do 320.000 lm)

Izboj kod fluorescentne cijevi

Izboj kod visokotlačne žarulje na izboj


Generiranje svjetlosti• Atom plina ili metalne pare sastoji se od jezgre i nekoliko elektrona koji putuju po točno utvrđenim

stazama (energetske razine). Kada je atom plina pogođen sa slobodnim elektronom ili ionom tada dolazi do skakanja elektrona u atomu na višu energetsku razinu, na kojoj se kratko zadržava. Pri povratku na nižu energetsku razinu emitira se elektromagnetska energija u obliku svjetlosnog kvanta –fotona. Energija fotona jednaka je razlici energetskih razina.

• U luminiscentnom zračenju postoji samo zračenje određene energije i određene valne duljine, koje ovisi o kemijskom sastavu tvari. Luminiscentno zračenje ima diskretni spektar.

Svjetlo

Fosfor Vidljiva svjetlost

UV zračenje

K – Atomska jezgra

H – Elektron u nižoj orbiti

e- - Uzbudni elektron

A* – Uzbuđeni elektron u višoj orbiti

R – Emitirano zračenje pri prelasku A* u nižu orbitu


Žarulja na izboj u plinu• Fluorescentne žarulje pripadaju grupi niskotlačnih izvora na izboj. Svjetlost se generira izbojem u živinim parama

visoke luminoznosti, pri čemu se stvara uglavnom nevidljivo UV zračenje, koje se fosfornim slojem na unutrašnjoj stjenki cijevi pretvara u vidljivo svjetlo. Ovaj princip generiranja svjetla naziva se foto-luminiscencija.

• Spektar zračenja koji daje fluorescentna cijev je složeni, a uporabom različitih fluorescentnih materija moguće je dobiti drukčije karakteristike – temperature boje, faktora uzvrata i svjetlosne iskoristivosti.

• Postoje i okrugle i fluorescentne cijevi U-oblika. Promjer cijevi smanjuje se, čime se postiže veća iskoristivost svjetlosnog sustava (izvor svjetlosti je bliži točkastom). Danas se najčešće koriste cijevi promjera 26 mm (T8 – 8/8”), a fluocijevi nove generacije imaju promjer od 16 mm (T5). Postoje i 38 mm (T12) i 7 mm (T2) fluocijevi.

• Kao i sve žarulje na izboj, fluorescentne cijevi ne mogu se priključiti direktno na mrežni napon, već trebaju prigušnicu, te starter (pri paljenju trebaju viši napon nego u pogonu).

•

“Dnevno svjetlo” – 6000 K, Ra=95 “Toplo bijela boja” – 3100 K, Ra=85 “Interna” – 2700 K, Ra=85


Fluorescentna cijev – elementi proizvodnog procesa

1 2

1 Valjanje i rezanje staklene cijevi2 Dodavanje fluorescentnog omotača3 Pumice i strujne uvodnice4-7 Montaža podnožja i elektroda8 Montaža u cijev9 Vakumiranje cijevi, punjenje plinom

i živom, zatvaranje, montaža podnožja

10 Gotova fluorescentna cijev

3 4 5 6 7

8 9

10

10 Gotova fluorescentna cijev

http://www.youtube.com/watch?v=YwsDvINxA84


Žarulje na izboj u plinu• Svjetlosni tok s vremenom opada (zbog pada iskoristivosti fluorescentnog sloja i trošenja

elektrode), što se može poboljšati uporabom elektroničkih predspojnih naprava.

• Vijek trajanja fluorescentnih cijevi ovisi o:

- periodu paljenja/gašenja

- predspojnim napravama

- korištenom fluorescentnom materijalu

Vijek trajanja [%]

Period paljenja/gašenja [h]3

0

20

40

60

80

100

120

140

5 10 15 20 24

5 min

45 min

3 h

1 h

8 h


Žarulje na izboj u plinu

Temperatura okoline

Svjetlosni tok fluorescentne cijevi ovisan je

Energetska bilanca fluorescentne cijevi

Svjetlosni tok fluorescentne cijevi ovisan je o temperaturi okoline. Postoje specijalne izvedbe za uporabu na niskim temperaturama.

Grla za fluorescentne cijevi


Žarulje na izboj u plinuOpis i oznaka Svj. tok (lm) Svj.

iskoristivost (lm/W)

Temp. boje (K)

Uzvrat boje Luminancija (cd/cm2)

Dimenzije

Standard 36W/640

standardna izvedba – koristi halofosfatni omotač

2.850 79 4.000 2B (65) 0,86 1200 mm, Ø=26mm

LUMILUX 36W/840

izvedba s poboljšanom iskoristivošću i uzvratom boja –koristi tri-fosforni omotač

3.350 93 4.000 1B (85) 1,20 1200 mm, Ø=26mm

LUMILUX 36W/954 2.350 65 5.400 1A (98) 0,60 1200 mm,

Osnovne karakteristike fluorescentnih cijevi

LUMILUX 36W/954

izvedba s jako dobrim uzvratom boja – koristi pet-fosforni omotač

2.350 65 5.400 1A (98) 0,60 1200 mm, Ø=26mm

FH 35/840

nova generacija T5 – maksimalna iskoristivost

3.650 104 4.000 1B (85) 1,70 1450 mm,

Ø=16mm

FQ 39/840

nova generacija T5 – minimalne dimenzije

3.500 90 4.000 1B (85) 2,70 850 mm,

Ø=16mm

Okrugla fluocijev Fluocijev U oblika Fluocijev


LUMINISCENCIJA

Fotoluminiscencija

Izboj u plinu - pri izboju u plinu, koje nastaje zbog djelovanja električnog polja, moguće je dobiti i zračenje u vidljivom dijelu spektra (npr. živine žarulje, natrijeve žarulje, metalhalogene žarulje)

Fluorescencija - kod fluorescentnih cijevi i fluokompaktnih žarulja, pri izboju u živinom plinu generira se gotovo isljučivo UV zračenje, koje se pretvara u vidljivo zračenje fosfornim omotačem koji je nanešen na unutrašnjost staklene cijevi. Budući da ovo zračenje traje samo dok traje pobuda, govorimo o fluorescenciji. Danas se najviše koriste kalcij halofosfatni fosfori u kombinaciji s fosforima koji se aktiviraju elementima rijetkih zemalja.

Fosforescencija - kod nekih fluorescentnih materijala elektroni mogu ostati u metastabilnom uzbuñenom stanju kroz neki period koji traje od milisekunda do dana. Nakon prelaska iz tog stanja oni emitiraju svjetlost. Ova pojava naziva se fosforescencija. Za prelazak iz metastabilnog stanja u stanje u kojem se emitira svjetlost potrebna je dodatna energija, koja se obično dobiva IR zračenjem (toplinom). Kratkotrajna fosforescencija se koristi kod fluorescentnih cijevi, kako bi se smanjio utjecaj treptanja zbog pogona na izmjenični napon.

Elektroluminiscencija

Izvori svjetlosti


Elektroluminiscencija

Odreñeni materijali pretvaraju električnu energiju direktno u svjetlo, bez izboja u plinu (npr. LED)


Fluokompaktne žaruljeFluokompaktne žarulje su zapravo savinute fluorescentne cijevi, čime se postižu manje ukupne dimenzije izvora svjetlosti, dok sezadržavaju sve karakteristike rada fluorescentnih cijevi (zbog toga i naziv - “Compact Fluorescent Lamps - CFL”).

Fluokompaktne žarulje pripadaju grupi niskotlačnih žarulja na izboj, pri čemu se svjetlost generira principom fotoluminiscencije. Izboj se dešava izmeñu elektroda u živinim parama, pri tlaku od cca 1,07 Pa (tlak para tekuće žive pri temperaturi od 40°C. Tlak bitno ovisi o najnižoj temperaturi u cijevi (cold spot) , gdje se kondenzira tekuća živa koja nije u plinovitom stanju. Osim žive u punjenju se obično nalazi i neki inertni plin, kao pomoć pri startanju (argon, kripton, neon, ksenon, ...). Količina žive se bitno smanjuje, i iznosi 5-10 mg u kvalitetnijim cijevima.

Kao i većina žarulja na izboj, fluokompaktne žarulje moraju u pogonu imati, u seriju spojenu, napravu za ograničavanje struje. Ova predspojna naprava, koja se naziva prigušnica, ograničava pogonsku struju na vrijednost za koju je žarulja napravljena, te osigurava potreban startni i pogonski napon.

Izvori svjetlosti


Temperaturu boje svjetla koju daju fluokompaktne žarulje moguće je kontrolirati Temperaturu boje svjetla koju daju fluokompaktne žarulje moguće je kontrolirati fosfornim omotačem, kao i kod fluorescentnih cijevi. Standardno se koriste trokomponentni fosfori.

Zahvaljujući svojim kompaktnim dimenzijama fluokompaktne žarulje razvijene su prvenstveno kao zamjena za standardne žarulje snage 25-100W, ali se zahvaljujući konstantnom razvoju njihovo područje primjene znatno proširilo, te danas predstavljaju jedan od najpopularnijih izvora svjetlosti, budući da spajaju visoku iskoristivost fluorescentnih cijevi i kompaktne dimenzije.

Fluokompaktne žarulje proizvode se u snagama od 3 -57W. Postoje izvedbe s integriranom elektroničkom prigušnicom i standardnim grlom E27 i E14, koje mogu zamijeniti gotovo svaku standardnu žarulju, ostvarujući pri tome uštedu energije od gotovo 80%. Za ovakvu izvedbu fluokompaktnih žarulja koristi se naziv - štedne žarulje.


Start s predgrijavanjem bez terptanja za veliki broj uključivanja

prigušnica za izuzetnu trajnost i uštedu energije

Visokokvalitetni LUMILUX®

fosfor za vrlo dobar uzvrat boje

Štedna žarulja – fluokompaktna žarulja s integriranom el. prigušnicom

Izvori svjetlosti


uštedu energije

Mogući DC pogon

Visokokvalitetno plastično kućište za termičku otpornost

Filter kondenzator za miran rad

Optimalno ograničenje radio smetnji 25 W

40 W60 W75 W

100 W120 W

5 W7 W

11 W15 W20 W23 W

15 x 1000 h = 15 000 h


Fluokompaktne žarulje – pogonske karakteristike

Vijek trajanja fluorescentnih i fluokompaktnih žarulja odreñen je gubitkom emisijskog sloja na elektrodama (zbog toga dolazi do zatamnjenja rubova fluocijevi pri kraju životnog vijeka) do kojeg dolazi pri svakom paljenju, ali i normalnim pogonom. Elektroničke predspojne naprave s predgrijavanjem elektroda znatno produljuju njihov vijek trajanja, budući da zagrijavaju elektrode, čime povisuju njihov otpor (otpor wolframove niti ima pozitivan temp. koeficijent) i time smanjuju startnu struju, odnosno gubitak emisijskog sloja pri startanju. Vijek trajanja standardnih fluorescentnih cijevi s magnetskom predspojnom napravom iznosi 8.000 sati, a s elektroničkom predspojnom napravom i trokomponentnim fosforom produžuje se i do 20.000 sati.

Svjetlosni tok fluorescentnih i fluokompaktnih žarulja se smanjue tijekom korištenja zbog fotokemijske degradacije fosfornog omotača i sklupljanja naslaga unutar cijevi koje apsorbiraju svjetlo. Korištenjem kvalitetnih fosfora i elektroničkih predspojnih naprava moguće je postići održavanje svjetlosnog toka id o 92% nakon 20.000 sati uporabe.

Fluokompaktne žarulje su još osjetljivije na radnu temperaturu od fluorescentnih cijevi, te postoje i specijalne izvedbe koje koriste amalgam umjesto žive, kako bi postigli manju ovisnost svjetlosnog toka o temperaturi, što je pogotovo primjetno kod svjetiljaka manjih dimenzija.

Iskoristivost fluorescentnih/fluokompaktnih žarulja bitno se poboljšava uporabom elektroničkih predspojnih naprava koje rade na višoj frekvenciji (obično 20-30 kHz), zbog smanjenih gubitaka anode. Zbog toga žarulje s elektroničkim prigušnicama obično rade s manjom

Izvori svjetlosti


frekvenciji (obično 20-30 kHz), zbog smanjenih gubitaka anode. Zbog toga žarulje s elektroničkim prigušnicama obično rade s manjom snagom, uz isti svjetlosni tok.

Elektromagnetske smetnje (radio smetnje)

Izboj u živi stvara i elektromagnetsko zračenje, koje se mora smanjiti odgovarajućim filterima (kondenzatorima) i dizajnom smae svjetiljke. Zbog toga je definiran cije niz standarda i propisa koji moraju zadovoljavati svjetiljke.

Rel. svjetlosni tok ovisno o frekvenciji (kHz)


Predspojne napravePredspojne naprave prvenstveno služe za ograničavanje struje, zbog negativne U-I karakteristike žarulja na izboj. Uz to predspojna naprava osigurava i dovoljan napon za početak izboja u plinu. Budući da predspojna naprava osigurava pogonske uvjete žarulje na izboj, potrebno je da njene karakteristika odgovaraju izvoru svjetlosti, inače može doći do velikih odstupanja svjetlosnih karakteristika i vijeka trajanja izvora svjetlosti. Predspojne naprave uvije troše električnu energiju, te smanjuju iskoristivost kompletnog sustava.

Izvori svjetlosti


Starter

Start fluorescentnih cijevi dešava se u dvije faze: elektrode trebaju biti dovoljno ugrijane da počnu emitirati elektrone i mora postojati dovoljno veliko električno polje izmeñu elektroda da se ionizira plinsko punjenje i da doñe do izboja.

Za startanje fluorescentnih cijevi i fluokompaktnih žarulja koje koriste vanjski startni element koristi se starter, koji se spaja izmeñu elektroda. Zahvaljujući bimetalnom kontaktu, on osigurava predgrijavanje elektroda i postiže dovoljno veliki naponski impuls (300 - 800 V) za početni izboj.

Prigušnica

Služi za ograničavanje struje, te može biti magnetska ili elektronička (objedinjuje i funkciju startera). Sustav s magnetskom prigušnicom predstavlja induktivni teret, te se uvijek koristi kompenzacijski kondenzator.

Zbog relativno visokih gubitaka u magnetskim prigušnicama (i do 25%), te niz drugih prednosti, sve više se koriste elektroničke predspojne naprave. Elektroničke predspojne naprave omogućuju i regulaciju (nije moguće samo smanjiti napon kao kod žarulja sa žarnom niti, budući bi to prekinulo izboj).

za početni izboj.

Električna rasvjeta, 2009/2010Električna rasvjeta, 2012/2013Izvori svjetlosti


Kapacitivni spoj Duo spoj

Spojevi fluorescentnih i fluokompaktnih žarulja

NeonFluorescentne cijevi i fluokompaktne žarulje koriste “tople elektrode”, koje su obično napravljene od wolframove žice. Za razliku od njih, neonske cijevi koriste tinjajuće elektrode (“hladne elektrode”) koje koriste jako male struje (rade na povišenom naponu, a za start trebaju do 15 kV). Neonske cijevi ne koriste fosforni omotač na staklu, već se dodatkom žive ili argona (plava boja) ili obojenim staklom mijenja boja neona (koji je u osnovi crven). Neonske cijevi koriste se prvenstveno za različite efekte (reklame, ...), ali zbog dodatnog transformatora predstavljau relativno skupi sustav, koji se sve više mijenja fluorescentnim cijevima, svjetlovodima ili LED sustavima.

Kapacitivni spoj Duo spoj




Visokotlačne žarulje na izboj

Ova grupa izvora svjetlosti obuhvaća skupinu žarulja na izboj - živine žarulje, metalhalogene žarulje i visoktlačne natrijeve žarulje.

Izboj u plinu dešava se u žišku, izmeñu elektroda. Žižak uvijek sadrži neki startni plin, koji se lagano ionizira i neki elementkoji isprava pri izboju, i pri tome stvara karakteristično svjetlo. Tako živine žarulje koriste živu, natrijeve natrij, a metalhalogene žarulje mješavinu natrija, skandija, tulija, holmija i disprozija. Žižak se radi od kvarcnog stakla ili specijalnekeramike.

Zižak se obično nalazi unutar zaštitnog balona, koji štiti žižak i električne kontakte od vanjskih utjecaja. Osima toga, vanjskibalon služi i kao zaštita od UV zračenja, često ima i sloj difuznog materijala, koji smanjuje blještanje samog izvora. Kod živinih žarulja, vanjski balon sadrži i sloj fosfora, koji služi za pretvaranje dijela UV zračenja u vidljivu svjetlost.

Izvori svjetlosti


Takoñer, vanjski balon može sadržavati i ureñaj za pročišćavanje atmosfere unutar balona (obično vakum) koji se naziva geter.

Zbog različitiih principa generiranja svjetla, visokotlačne žarulje na izboj imaju bitno različite karakteristike.

Visokotlačne žarulje na izboj koriste različita grla.


Živina žarulja (HQL)

Fosfor

SE

Dodatni filter za poboljšanje uzvrata boje

Hladno bijela boja

Živine žarulje su najstarije žarulje na izboj.

Svjetlost generiraju izbojem u živinim parama, koji počinje isparavati nakon što se pojavi početni izboj u argonu. Pogonski tlak iznosi od 200 - 400 kPa, i bitno utječe na karakteristike spektra zračenja, koji je uglavnom u hladnijem području (4000 K), te ostvaruje iskoristivost do 60 lm/W.

Faktor uzvrata boje je kategorije 3.

Start se postiže pomoću startne elektrode (SE), a za pogon je potreban prigušnica.

Postupak paljenja traje od 3-6 min, a ponovnog paljenja na

Izvori svjetlosti


UN

Prigušnica

Postupak paljenja traje od 3-6 min, a ponovnog paljenja na toplo 5-10 min.

Prosječan vijek trajanja je 16.000 sati.

Ne preporuča se za nove instalacije, zbog velike količine žive bit će zabranjena u EU, već je zabranjena u SAD.

Primjene: javna rasvjeta i ind. rasvjeta

Snaga: 50-1000W, 230V



Pogonske karakteristike živine žarulje


P

SE

PE

SR

Fosfor

Žarulja s mješanim svjetlom (HWL)

Žarulja sa mješanim svjetlom je u principu živina žarulja, u kojoj žarna nit koja je dodana u seriju “glumi” ulogu prigušnice.

Postiže se nešto toplija temperatura boje (3.800 K) i poboljšani faktor uzvrata boje (kategorija 2B), kao rezultat djelovanja žarne niti, ali se iskoristivost smanjuje na 20-30 lm/W.

Proizvodi se u snagama 160W - 500W, i prvenstveno se koristi kao zamjena za velike žarulje sa žarnom niti, gdje donose uštede energije do 30%.

Postupak paljenja traje do 2 min, a ponovnog paljenja na toplo 3-5 min.

Kao i živine žarulje, koriste se sve manje.

Izvori svjetlosti


PE: Pogonska elektrodaSE: Starna elektrodaSR: Startni otporP: Prigušnica

UN

Žarna nit

SR


400 500 600 700 nm

Elektrode

Me1Me2Hal MeHalMe

Me*

Me+

Hal

Hal*Hg*

Žižak

Propaljiva č Prigušnica

Mo-folije

Metalhalogena žarulja (HQI/HCI)Koriste sličan princip kao i živine žarulje, s tim da kao dodatak živinom punjenju koriste različite metal halogenide kao dodatak. Metalhalogenidi se raspadaju pri višim temperaturama, nakon čega metali generiraju vidljivo zračenje kompletnog spektra. Približavanjem hladnijoj stijenci balona, oni ponovno rekombiniraju i ciklus se ponavlja. Tlak plina je 400 kPa - 2 hPa.

Dodatkom metalhalogenida postiže se puno kvalitetnije svjetlo (uzvrat boje 1A) i viša iskoristivost (do 120 lm/W). Kombiniranjem različitih metala moguće je dobiti i različite temperature boja - od 3.000 K do 6.500 K.

Proizvode se u snagama od 35W - 3500 W, sa izuzetno širokim područjem primjene (od unutarnje do javne rasvjete, foto rasvjete, efekt rasvjete do auto rasvjete).

Tl

Izvori svjetlosti


Propaljiva č Prigušnicarasvjete, foto rasvjete, efekt rasvjete do auto rasvjete).

Za pogon trebaju poseban visokonaponski startni element (propaljivač) koji daje potreban naponski impuls od 3-6 kV.

Postupak paljenja traje do 3 min, a ponovnog paljenja na toplo 5-20 min.

Kod specijalnih izvedbi moguće je postići trenutan start na toplo uz odgovarajući propaljivač (naponi i do 40 kV)

Dy, Ho, Tm, Sn

Talij

Natrij

Litij

Indij

Arena Zagreb (built for World handball championship in ARENA sportska dvorana

Autori: UPI-2M : Alan Leo Pleština d.i.a., Berislav Medić d.i.g.,Tamara Brčić-Stantić d.i.a.1st place award for “Structural design” at world festival

of architecture in Barcelona 2009.

Sportska dvorana Višnjik Zadar

Dubrovnik aerodrom

Stadion Kantrida, Rijeka

Nikola Tesla memorijalni park, Smiljan



Metalhalogena žarulja (HQI/HCI) – Pogonske karakteristike

Toplija temp. boje – 3100 K Hladnija temp. boje – 4200 K Najhladnija temp. boje – 6500 K


Natrijeve žarulje (NAV)Kod natrijevih žarulja izboj se dogaña u natrijevim parama uz dodatak ksenona za lakši start i povećanu iskoristivost i male količine žive. Pogonski tlak je 20-40 kPa.

Natrijeve žarulje postižu najveću iskoristivost do 150 lm/W, ali uz slabiji uzvrat boje (kategorija 4, 20-30) i toplu (žutu) temperaturu boje (2000 K).

Ove karakteristike nas zadovoljavaju, i natrijeve žarulje predstavljau najbolje rješenje za cestovnu rasvjetu.

Postižu prosječan vijek trajanja od 32.000 sati, uz veliku sigurnost (preživljavanje do 95% nakon 16.000 sati pogona - 4 godine u javnoj rasvjeti).

Postupak paljenja traje do 5 min, a ponovnog paljenja na toplo 1-2 min. Ponovno paljenje je brže nego kod metalhalogenih žarulja, zbog

Izvori svjetlosti


min. Ponovno paljenje je brže nego kod metalhalogenih žarulja, zbog manjeg pogonskog tlaka. Naime, kod višeg pogonskog tlaka ionizacija nije moguća s dostupnim naponom, već je potrebno čekati da se žarulja ohladi, čime joj i pada tlak.

Zagreb: Cestovna rasvjeta



Natrijeve žarulje (NAV) – Pogonske karakteristike


Niskotlačne natrijeve žaruljeSvjetlost se generira izbojem u natrijevim parama pri niskom tlaku (0,7 Pa), čime se postiže gotovo monokromatsko žuto svjetlo (589,0 i 589,6 nm) i izuteno visoka iskoristivost do 200 lm/W. Kao startni plin koristi se neon.

Pri ovako niskom tlaku, natrijeve pare imaju temperaturu od 260ºC, koja se održava vanjskim balonom u kojem je vakum. Svako odstupanje od ove temperature dovodi do bitnih odstupanja od nazivnih pogonskih parametara.

Period startanja traje do 20 minuta, a u početku u izboju dominira neon (crvena boja), kojeg poslije zamjenjuje izrazito žuta boja natrija. Ponovno plajenje je gotovo trenutno.

Kao predspojna naprava najviše se koristi autotransformator, koji daje potreban startni napon od 400 - 550V.

Izvori svjetlosti


Documents

EleRas_predavanje_3