Komfortable Beleuchtung

Transkript

1 gefördert von: Komfortable Beleuchtung Georg Ratjen Wirt.-Ing., M.Sc. Projektleiter 1

2 Was sehen wir? Das Spektrum der sichtbaren Strahlung umfasst den schmalen Bereich zwischen 380 und 780 nm. 2

3 Wirt.-Ing. Georg Ratjen, M.Sc. Helligkeit

4 Anforderungen an die Helligkeit (Lichtstrom pro Fläche): Ansprüche an die Sehaufgabe Beleuchtungsstärke in Lux (=Lumen/m²) Beispiel sehr gering 50 Abstellräume, Lagerräume gering 100 Pausenräume, Verkehrszonen gering 150 Verkehrszonen mit Fahrzeugen, Ladebereiche mäßig Arbeiten an der Hobelbank, Werkzeugmaschinen, grobe Arbeiten, Empfangstheken Hotel mittel 500 Büro, Klassenraum hoch Techn. Zeichnen, Feinmechanik, Druckerei sehr hoch 1500 Uhrmacherwerkstatt, Elektronikwerkstatt außergewöhnlic h 2000 Gravieren, Kunststopfen Beleuchtungsstärke [Lux] = Lichtstrom [Lumen] pro Fläche [m²] 4 Quelle: Arbeitsstättenrichtlinie

5 Die richtige Helligkeit erreichen 5

6 Lichtausbeute / Energieeffizienz einer Lampe Quelle: Resoswitch 6

7 Lichtausbeute einer Lampe Theoretisches Maximum weißes Licht (gleichverteilt über Farbspektrum): Theoretisches Maximum grünes Licht: 205 Lumen/Watt 683 Lumen/Watt Quellen: Fördergemeinschaft gutes Licht, Energiekampagne Gastgewerbe, Great Internet Light Bulb Book 7

8 Wirt.-Ing. Georg Ratjen, M.Sc. Farbtemperatur

9 Energieeffizienz einer Lampe Helligkeit [Lumen/m²] unangenehm bedeutet nicht nur viel Licht, sondern auch: Richtige Farbtemperatur angenehm unangenehm WarmwNeutralweiß eiß Tageslichtwei ß Farbtemperatur [Kelvin] Warmweiß (<3300 Kelvin): gemütlich Kaltweiß: ( Kelvin): konzentrationsfördernd Tageslichtweiß: (>5300 Kelvin): wenn hell genug: anregend, sonst: steril 9

10 Wirt.-Ing. Georg Ratjen, M.Sc. Farbspektrum

11 Energieeffizienz einer Lampe bedeutet nicht nur viel Licht, sondern auch: möglichst volles Farbspektrum Sichtbarer Bereich Volles Farbspektrum (Ra = 100) Gute LEDs und gute Leuchtstofflampen zeigen über 80 Prozent des Spektrums (Ra > 80) 11

12 Wirt.-Ing. Georg Ratjen, M.Sc. Lampenkennzeichnung

13 Energieeffizienz einer Lampe - Kennzeichnung Beispiel für schlechte Kennzeichnung Quelle: Osram 13

14 Energieeffizienz einer Lampe - Kennzeichnung 14

15 Wirt.-Ing. Georg Ratjen, M.Sc. Bauarten von Lampen

16 Bauarten von Lampen über 130 Jahre im Einsatz: die Glühbirne : Erfindung der Glühlampe durch den deutschen Uhrmachers Johann Heinrich Goebel : Neuerfindung durch Thomas Alvar Edison und Entwicklung zur Marktreife : Standardisierung der Lebensdauer (geplante Obsoleszenz) auf Stunden durch das Phoebuskartell Quelle: Prof. Dr. Schröter 16

17 Halogenlampen Quelle: Prof. Dr. Schröter 17

18 Leuchtstofflampen Kompakt-Leuchtstofflampen ( Energiesparlampen ) Leuchtstoffröhren Leuchtstoffröhren brauchen ein externes Vorschaltgerät. Kompakt-Leuchtstofflampen haben ein integriertes, elektronisches Vorschaltgerät Magnetisches VG, ca. 10 Watt Verlust Elektronisches VG, Ca. 5 Watt Verlust 18

19 Lebensdauer: Leuchtstoffröhre an VG-Arten Die Lebensdauer der Leuchtstofflampen ist abhängig von Schalthäufigkeit und Vorschaltgeräten: Elektrostart-VVG Glimmstart-KVG/VVG Ergänzte 19

20 Bauarten von LED Lampen LEDs für 220 Volt Anschluss haben ein integriertes, elektronisches Vorschaltgerät (integriertes EVG) Quelle: Prof. Dr. Schröter 20

21 Wirt.-Ing. Georg Ratjen, M.Sc. Zubehör für LEDs

22 Dimmen von LEDs Dimmfähige Lampen fordern immer - den geeigneten Dimmer Standarddimmer für rein ohmsche Lasten : Nur für Lampen ohne Vorschaltgerät und Trafo. Mit R oder Glühlampensymbol gekennzeichnet. Für LEDs und Leuchtstofflampen immer ungeeignet. Phasenabschnittdimmer für ohmsche und kapazitive Lasten : Auch für LEDs und Leuchtstofflampen an elektronischem Vorschaltgerät (EVG) oder elektronischem Trafo (Schaltnetzteil) geeignet. Mit R und C gekennzeichnet Phasenanschnittdimmer für ohmsche und induktive Lasten : Auch für LEDs und Leuchtstofflampen an magnetischem Vorschaltgerät (KVG/VVG) oder magnetischem Trafo (Ringkerntrafos) geeignet. Mit R und L gekennzeichnet Universaldimmer für ohmsche, kapazitive und induktive Lasten : Auch für LEDs und Leuchtstofflampen an Vorschaltgeräten oder Trafos aller Art geeignet. Mit R, L und C gekennzeichnet. Mischbetrieb L und C aber nicht möglich 22

23 Trafos für 12V-LEDs Trafos: Das muss beachtet werden bei 12V LED-Spots Magnetischer Trafo (Ringkerntrafo) Die alten Ringkerntrafos verlangen keine Mindestlast unproblematischer Austausch von Halogenspots durch LED-Spots Manche Schaltnetzteile verlangen eine Mindestlast, z.b. 20 Watt Elektronischer Trafo (Schaltnetzteil) Anschluss von z. B. mindestens 7 LED-Spots mit 3 Watt 23

24 Überspannungsschutz für LEDs LEDs gehen bei Überspannung schnell kaputt! Überspannungen entstehen z. B. durch: Ausschalten von Induktiven Verbrauchern im Stromkreis der LED (z.b. Leuchtstoffröhren mit magnetischem Vorschaltgerät, Elektromotoren z. B. in Lüftungsanlage im Badezimmer) Preis ca. 20 Euro, Einbau z.b. hinter Lichtschalter Hochwertige LEDs haben einen guten Überspannungsschutz eingebaut. Um sicherzugehen, kann man einen Schutz nachrüsten. Quelle: Prof. Dr. Schröter 24

25 Beispiel: Schaltkreis mit 12V LED-Spots Lichtschalter Trafo Neutralleiter Phase V max. 230 V 12 V Weitere Verbraucher (z. B. 230V LED-Lampen, Leuchtstoffröhren) Überspannungsschutz 25

26 Wie wirtschaftlich sind LEDs? Berechnungsbeispiele Wirt.-Ing. Georg Ratjen, M.Sc.