AYDINLATMADA ENERJİ VERİMLİLİĞİ DERYA AYDEMİR

Transkript

1 AYDINLATMADA ENERJİ VERİMLİLİĞİ DERYA AYDEMİR

2 Binalarda Enerji Tüketim Noktaları 1- Isıtma sistemleri Yanma verimi Otomasyon 2- Soğutma sistemleri 3- Aydınlatma sistemleri 4- Reaktif güç kompanzasyonu

3 Binalarda Enerji Tüketim Noktaları 1- Isıtma sistemleri Yanma verimi Otomasyon 2- Soğutma sistemleri 3- Aydınlatma sistemleri 4- Reaktif güç kompanzasyonu

4 Sektörlere Göre Elektrik Enerjisi Tüketim Oranları (2005 yılı toplam tüketim : ,8 GWh) Genel aydınlatma 3% Diğer 7% Mesken 24% Sanayi 48% Ticarethane 14% Resmi daire 4%

5 Elektrikli Cihazlar Tüketim Aydınlatma 15% GWh Elektrikli cihazlar 85% GWh

6 Işık nedir? IŞIKIK = ENERJİ Işık, görsel g duyarlılığ ığa a neden olabilen radyasyon enerjisi şeklinde tanımlanabilir. femtometre picometre nanometre micrometre millimetre metre 1 cosmic ray - ray gamma - X ray - 380nm U.V. I.R. GÖRÜLEBİLİR SPEKTRUM RADAR TV IŞIKIK 780nm mor mavi yeşil sarı kırmızı ELECTROMAGNET GNETİK DALGALAR

7 Spektral Duyarlık Göz z tüm t m radyasyonlara karşı aynı derecede duyarlı değildir. Max. duyarlık k 555 nm. dedir. 1 V(λ) V( ) violet VISIBLE SPECTRUM GÖRÜLEBİLİR R SPEKTRUM blue green yellow red 380 mor nm mavi yeşil 555 nm sarı kırmızı 780 nm 380 nm 555 nm 780 nm Gözün n spektral duyarlığı gözün n gündg ndüz (fotopik) görmesine g ait spektral duyarlık k eğrisi e ile açıklana klanır.

8 Renk SıcaklS caklığı SICAK 1550 K 3000 K SOĞUK 5000 K Renksel Geriverim Özelliği Spektroradyometrik Diyagram Yüksek Basınçlı Sodyum B. Güç Dalga Boyu nm

9 Renk sıcaklıkları Genel amaçlı aydınlatmada, lamba renkleri üç ana grupda toplanmıştır. 3300K den düşük ısı renkleri : sıcak beyaz renkli görünümlü (ww). 3300K ve 5000K arası ısı renkleri : orta (doğal) beyaz renkli görünüm (nw). 5000K den büyük ısı renkleri : günışığı beyaz renkli görünüm (tw).

10 Renksel geriverim. Işık kaynağı Eşdeğer ışık kaynağı 1 2? Renk benzerliği?? Renk benzerliği? 8? Renk benzerliği? Renk karşılaştırması : Benzer renk R a = 100 Farklı renk R a < 100

11 Lambaların renk sıcaklıkları ve renksel geriverimleri Renksel geriverim kategorileri C 6000 K 5000 C 5000 K Günışığı beyaz (tw) 4000 C_ 3000 C 4000 K _3000 K Doğal beyaz (nw) 2000 C_ 1000 C 2000 K _1000 K Sıcak beyaz (ww) < 40 0 C_ -273 C 0 K, Mutlak Sıfır Benzer renk ısıları, TC Renk geriverimleri

12 Aydınlatma kavramları Işık akısı Parıltı L Aydınlatma Şiddeti E Yüzey yansıtma çarpanı j

13 IŞIK AKISI Işık k akısı,, bir ışık k kaynağı ğının n birim zamanda yaydığı toplam ışık k miktarı ile ilgili bir kavramdır. r. IŞIK AKISI BİRİMİ : lumen (lm) veya: Işık k kaynağı ğından çıkan ve normal gözün g n gündg ndüz görmesine ait spektral duyarlık k eğrisine e göre g değerlendirilen erlendirilen enerji akısı olarak tanımlan mlanır.

14 Işık Şiddeti Işık şiddeti, birim zamanda belli bir doğrultuda yayılan ışığın n yoğunlu unluğu u ile ilgilidir. veya inden veya: belli bir doğrultuda birim uzay açıa içinden yayılan ışık k akısı olarak da tanımlanabilir. UZAY AÇI IŞIK ŞİDDETİ BİRİMİ : kandela (cd) 1 candela = 1 lumen 1 steradyan

15 Aydınlık Düzeyi Aydınl nlık k düzeyi, d bir yüzeyin y birim alanına na birim zamanda düşen ışık k akısı miktarıdır. r. Tanım m olarak, aydınl nlık k düzeyi d yüzeyiny ışık akısının n o yüzeyin y alanına na bölümüne b eşittir. e ALAN AYDINLIK DÜZEYİ BİRİMİ : lux 1 lux = 1lumen 1m 2

16 Aydınlatma Hesabı

17 Işık Kaynakları (Lambalar) ENKANDESEN DEŞARJ LED

18 GAZ Civa Deşarj Lambaları BASINÇ Alçak GÖRÜNÜM Civa Yüksek Civa + metal halojen Sodyum Yüksek Alçak Sodyum Yüksek

19 W lm IŞIK VERİMİ Işıksal Etkinlik yayılan ışık kullanılan elektriksel güç = Lümen Watt Watt: Lambanın enerji sarfiyatını gösterir.

20 Etkinlik Faktörü Işık k kaynaklarının şebekeden çektikleri güçg ile yaydıklar kları ışık akısı arasında sabit bir oran yoktur. Işık k Akısı Güç Bazı örnekler = ETKİNL NLİK K FAKTÖRÜ BİRİMİ : lm/w Lamba tipi Güç (W) Işık akısı (lm) Etkinlik faktörü (lm/w) Bisiklet farı Akkor telli lamba Flüoresan Y üksek basınçlı sodyum Alçak basınçlı sodyum Y üksek basınçlı civa Metal halojen

21 Enkandesen Tungst. hal. Flüoresan tüp Civa Metal halojen Alç. bas. sod. Yük. bas. sod. Endüksiyon Güç(W) Lm/W (saat) Ömür Renk T( K) Ra çeşitli ! Boyut ufak ufak uzun büy. ufak uzun büy. ufak Fiyat ucuz ucuz ucuz ucuz ucuz pahalı pahalı pahalı

22 Enkandesen (Akkor Telli Lamba)

23 75 W Akkor telli 15 W Kompakt Flüoresan Konut sayısı : 16 milyon Günlük kullanım : 3 saat Yıllık yanma süresi : 1000 saat YILLIK TASARRUF 16x 10 6 x 10 3 x ( ) = 960 GWh / yıl ( YTL/yıl) Keban barajı yıllık üretim = GWh / yıl

24 Sıcaklık bakımından karşılaştırma

25 Flüoresan Lamba

26 Flüoresan Lamba

27 Çap Değişik çaplardaki flüoresan lambaların karşılaştırılması Güç(W) Işık akısı e(lm/w) lm mm lm lm lm mm lm lm lm mm lm lm 104

28 Aydınlık seviyesi Lümen/m2 Etkinlik faktörü = Watt/m2 = Watt m2

29 Ortalama 300 Lx Çap Lux/e 300/57,5 300/75 300/96 Watt/m2 5,22 4,00 3,13

30 Flüoresan Aydınlatma Balastlarının Enerji Verimliliği Toplam giriş gücü V Ampul ve kontrol elemanından oluşan elektrik devresi Giriş gücünün wattmetre ile ölçülmesi W

31 Enerji verimliliği için Lamba-Balast Devrelerinin Sınıflandırılması. Ampul Elektronik balastlar A1 A2 A3 Manyetik balastlar B1 B2 C D 18W 21/11 19W 21W 24W 26W 28W >28W 36W 38/19 36W 38W 41W 43W 45W >45W 58W 59/30 55W 59W 64W 67W 70W >70W

32 Normal Endüktif Balastlara Göre YFEB ların Üstünlükleri ve Sakıncaları Lambanın ve tüm aydınlatma sisteminin etkinlik faktörünü artırır. Işık titreşimlerini ve stroboskobik olayları önler. Startere gerek kalmadan lambanın ani ateşlemesini sağlar. Lambaların ömrünü uzatır. Kompanzasyona gerek kalmayacakşekilde sistemin güç faktörünü yükseltir. Işık akısının istenilen oranda azaltılıp, çoğaltılmasına imkan tanır. Sıcaklık yükselmesi az olduğundan ısı kayıpları da azalır. Buna bağlı olarak soğutma giderleri ve yangın tehlikesi de azalır. Uğultu ve vızıltı gibi gürültülerin oluşması önlenir.

33 Hafiftirler. Bu durum armatür ve tavan tasarımında kolaylık sağlar. Bir balastla iki lambaçalıştırılabilmesine olanak verir. Sistem doğru gerilimle de beslenebilir. Fakat sistem doğru gerilimle beslendiği zaman aynı gerilim kademesinde alternatif gerilimle beslenmesine göre vereceği ışık akısı %20 daha az olacaktır. Balast kayıpları genelde lamba gücünün %10 u kadardır (Normal balastlarda %20). Böylece aynı güçte %10 fazla ışık akısı veya aynı ışığı %10 daha az güç ile elde edebilmemiz mümkündür.

34 EKONOMİK ÖMÜR İstatistiksel bakımdan değerlendirmeye yetecek sayıda lambadan oluşan bir aydınlatma tesisinde, 100 saat kullanmadan sonraki toplam ışık akısının lambaların kullanılmaz hale gelmeleri ve ışık akılarının azalmalarından dolayı yaklaşık % 30 değer kaybetmesi için geçen süredir.

35 ORTALAMA ÖMÜR İstatistiksel bakımdan değerlendirmeye yetecek sayıda lambadan oluşan bir aydınlatma tesisinde, normal şartlarda lambaların % 50 sinin kullanılmaz hale gelmesi için geçen süredir.

36 Lamba ömrüne bir örnek : saat Ömür Boyu Kullanılabilme Kullanım Işık Akısı Azalması Lumen Zaman (saat)

37 Aydınlatma Armatürleri Olması Gereken Özellikler : Çıplak lambanın ışık dağılım eğrisine kumanda etmek ve ona istenilen ışık dağılım eğrisi şeklini vermek, İçindeki lamba veya lambaların elektriksel bağlantılarını sağlamak, İçindeki ortam sıcaklığını, ışık kaynağının kararlı çalışması için gerekli olan düzeyde tutmak,

38 Kamaşmayı önlemek, Olması mümkün her türlü değişik ortam koşulunda lamba ve aksamını korumak, Kolay tesis edilebilir ve bakım yapılabilir olmak, Estetik hislere ve konfor gereksinmesine yanıt vermek, Ekonomik olmak.

39 Işık Dağılım Eğrileri

40 Işık Dağılım Eğrileri

41 Işık Dağılım Eğrilerinin Karşılaştırılması MC1 SON-T 70W Fluo 2x40w HPL-N 125w

42 Yasal Düzenlemeler Yönetmelik 2000/55/EC Balast Enerji sınıflandırması Yönetmelik 1998/11/EC Enerji Etiketi CELMA balast enerji verimi sınıflandırması C.E.L.M.A. Avrupa Birliği içinde bir komitedir. Aydınlatma sistemlerinde balastlar için Energy Efficiency Index (EEI) adında bir enerji verimliliği sınıflandırması oluşturmuştur.

43 Enerji verimliliği için Lamba-Balast Devrelerinin Sınıflandırılması. Ampul Elektronik balastlar A1 A2 A3 Manyetik balastlar B1 B2 C D 18W 21/11 19W 21W 24W 26W 28W >28W 36W 38/19 36W 38W 41W 43W 45W >45W 58W 59/30 55W 59W 64W 67W 70W >70W

44 Bu sınıflandırmanın amaçları; 1. Balast kayıplarını azaltarak enerji tasarrufu sağlamak 2. Manyetik balast pazarında yüksek kayıplı D ve C sınıfı yerine, düşük kayıplı B1 ve B2 sınıfının kullanılmasını sağlamak 3. En düşük kayıplı balast olan elektronik balastın kullanımını artırmak

45 Türkiye de ki durum Sanayi ve Ticaret Bakanlığının Flüoresan Aydınlatma Balastlarının Enerji Verimliliği İle İlgili Yönetmelik 2000/55/AT" (02/05/2003 Tarih ve sayılı Resmi Gazete)

46 1. Aşama 15/01/ Aşama 15/07/2006

47 Sanayi ve Ticaret Bakanlığı Ev Tipi Ampullerin Etkiketlenmesi ile iligi tebliğ 98/11/AT

48 Aydınlatmada tasarruf, lamba söndürerek değil, görme yeteneği ve görsel konfordan taviz vermeden, gerekli minimum düzeyde aydınlık şiddetlerinin yaratılması ile sağlanabilir.

49 İZLENECEK YOL : 1. Amaca uygun ve etkin ışık kaynakları (lamba) seçilmelidir. 2. Fotometrik değerleri bilinen, ışığı istenilen şekilde yayan ve içindeki elemanları dış etkilerden koruyan kaliteli armatürler kullanılmalıdır. 3. Armatürler tasarım hesaplarına göre yerleştirilmelidir. 4. Tozlanma ve kirlenme armatür verimini ve ışık akısını önemli ölçüde azaltığından periyodik olarak aydınlatma armatürleri temizlenmelidir

50 5. Lambaların ekonomik ömrü kontrol edilerek, gerektiğinde bölgesel olarak değitirlimelidir 6. Aydılatılan yerlerde açık renkler seçilmelidir 7. Kullanılmayan yerlerdeki lambalar söndürülmeli

51 DOĞAL AYDINLATMA

52 DÜNYAYI İNSANLAR ANCAK BU KADAR AYDINLATABİLİYOR!..

53 ; HALBUKİ GÜNEŞ AYDINLATINCA

54 Reichstag Berlin Parlamento Binası, Paul Wallot İtalyan Rönesans stil, Kaiser Wilhelm, 1898 N. Foster Tasarımda temel sorun max saydamlıkla max güvenliğin sağlanması de yıkılan özgün kubbe bir güneş toplacı olarak yeniden tasarlanmış ve toplantı salonunu doğal olarak aydınlatıyor.

55 kış yaz

56

57

58 çatı yüzeyi IŞIK TÜPÜ ışık tavan yüzeyi ışık

59

60

61 Norman Foster

62

63

64 LED li Aydınlatma Kırmızı bir trafik lambasında kullanılan 150 Watt lık ampül 12 Watt lık led dizisi ile değiştirilerek renkli ışık üretimindeki yüksek verim sayesinde belirgin bir güç tasarrufu sağlanabilir.