AYDINLATMADA ENERJİVERİMLİLİĞİ

DERYA AYDEMİR

Binalarda Enerji Tüketim Noktaları

1- Isıtma sistemleri

Yanma verimi

Otomasyon

2- Soğutma sistemleri

3- Aydınlatma sistemleri

4- Reaktif güç kompanzasyonu

Binalarda Enerji Tüketim Noktaları

1- Isıtma sistemleri

Yanma verimi

Otomasyon

2- Soğutma sistemleri

3- Aydınlatma sistemleri

4- Reaktif güç kompanzasyonu

Sektörlere Göre Elektrik Enerjisi Tüketim Oranları

(2005 yılı toplam tüketim : 130.262,8 GWh)

Mesken

24%

Ticarethane

14%

Resmi daire

4%

Sanayi

48%

Genel aydınlatma

3%

Diğer

7%

Elektrikli Cihazlar Tüketim

Elektrikli cihazlar

85%

Aydınlatma

15%

26.574 GWh

4.689 GWh

Işık nedir ?

IIşışık, gk, göörsel duyarlrsel duyarlııllığığa neden olabilen radyasyon a neden olabilen radyasyon enerjisi enerjisi şşeklinde taneklinde tanıımlanabilir.mlanabilir.

IIŞŞIKIK = ENER= ENERJJİİ

1010--1515 1010--1212picometrepicometre

1010--99nanometrenanometre

1010--66micrometremicrometre

1010--33millimetremillimetre

11metremetre

IIŞŞIKIK

ELECTROMAELECTROMAGNETGNETİİKK DALGALARDALGALAR

380nm380nm 780nm780nmGGÖÖRRÜÜLEBLEBİİLLİİRR SPESPEKKTRUMTRUM

mormor mavimavi yeyeşşilil sarsarıı kkıırmrmıızzıı

U.V.U.V.cosmic ray cosmic ray -- ray gamma ray gamma -- X ray X ray -- I.R.I.R. RADAR TVRADAR TV

femtometrefemtometre

Spektral Duyarlık

GGööz tz tüüm radyasyonlara karm radyasyonlara karşışı aynaynıı derecede derecede duyarlduyarlıı dedeğğildir. Max. duyarlildir. Max. duyarlıık 555 nm. dedir. k 555 nm. dedir.

VISIBLE SPECTRUMVISIBLE SPECTRUM

V(V(��������))

380 nm380 nm 555 nm555 nm 780 nm780 nm

11

��������violetviolet blueblue greengreen redredyellowyellow

GGöözzüün spektral duyarln spektral duyarlığıığı ggöözzüün gn güündndüüz z (fotopik) g(fotopik) göörmesine ait spektral duyarlrmesine ait spektral duyarlıık ek eğğrisi risi ile aile aççııklanklanıır.r.

GGÖÖRRÜÜLEBLEBİİLLİİR SPEKTRUMR SPEKTRUM

V(V(λλλλλλλλ))

380 nm380 nm 555 nm555 nm 780 nm780 nm

11

��������mormor mavimavi yeyeşşilil kkıırmrmıızzıısarsarıı

Renksel Geriverim Renksel Geriverim ÖÖzellizelliğğii

Renk SRenk Sııcaklcaklığıığı

SICAKSICAK15501550°°KK

30003000°°KK SOSOĞĞUKUK50005000°°KK

Spektroradyometrik DiyagramSpektroradyometrik Diyagram

Yüksek BasınçlıSodyum B.

GGü

çü

ç

Dalga BoyuDalga Boyu nmnm

����5000K‘den büyük ısı renkleri :günışığı beyaz renkli görünüm (tw).

����5000K‘den büyük ısı renkleri :günışığı beyaz renkli görünüm (tw).

Genel amaçlı aydınlatmada, lamba renkleri üç ana grupdatoplanmıştır. Genel amaçlı aydınlatmada, lamba renkleri üç ana grupdatoplanmıştır.

���� 3300K‘den düşük ısı renkleri :sıcak beyaz renkli görünümlü (ww).

���� 3300K‘den düşük ısı renkleri :sıcak beyaz renkli görünümlü (ww).

����3300K ve 5000K arası ısı renkleri :orta (doğal) beyaz renkli görünüm (nw).

����3300K ve 5000K arası ısı renkleri :orta (doğal) beyaz renkli görünüm (nw).

Renk sıcaklıkları

Renk karşılaştırması : Benzer renk Ra = 100Farklı renk Ra < 100

Renk karşılaştırması : Benzer renk Ra = 100Farklı renk Ra < 100

Işık kaynağıIşık kaynağı Eşdeğer ışık kaynağıEşdeğer ışık kaynağı

? Renk benzerliği ?11

? Renk benzerliği ?22

? Renk benzerliği ?88

Renksel geriverim.

Renksel geriverim kategorileriRenksel geriverim kategorileri

Renk geriverimleriRenk geriverimleri

1 2 3 4

Sıcak beyaz (ww)

Günışığı beyaz (tw)

100 - 85100 - 85 84 - 7084 - 70 69 - 4069 - 40 < 40< 40

Benzer renk ısıları, TCBenzer renk ısıları, TC

Doğal beyaz (nw)

6000°C_

5000°C_

4000°C_

3000°C_

2000°C_

1000°C_

0°C_

-273°C_

_1000 K

_0 K, Mutlak

Sıfır

_6000 K

_5000 K

_4000 K

_3000 K

_2000 K

Lambaların renk sıcaklıkları ve renksel geriverimleri

Işık

akı

sı ParıltıL

Yüzey yansıtma çarpanı j

Aydınlatma ŞiddetiE

Aydınlatma kavramları

IŞIK AKISI

IIşışık akk akııssıı, bir , bir ışıışık kaynak kaynağığınnıın birim zamanda yaydn birim zamanda yaydığıığıtoplam toplam ışıışık miktark miktarıı ile ilgili bir kavramdile ilgili bir kavramdıır. r.

IŞIK AKISIBBİİRRİİMMİİ : lumen (lm): lumen (lm)

veyaveya::

IIşışık kaynak kaynağığından ndan ççııkan ve normal gkan ve normal göözzüün gn güündndüüz z ggöörmesine ait spektral duyarlrmesine ait spektral duyarlıık ek eğğrisine grisine gööre re dedeğğerlendirilen enerji akerlendirilen enerji akııssıı olarak tanolarak tanıımlanmlanıırr..

Işık Şiddeti

IIşışık k şşiddeti, birim zamanda belli bir doiddeti, birim zamanda belli bir doğğrultuda yayrultuda yayıılan lan ışığıışığın yon yoğğunluunluğğu ile ilgilidir.u ile ilgilidir.

veyaveya: : belli bir dobelli bir doğğrultuda birim uzay arultuda birim uzay aççıı iiççinden inden yayyayıılan lan ışıışık akk akııssıı olarak da tanolarak da tanıımlanabilir.mlanabilir.

IŞIK ŞİDDETİBBİİRRİİMMİİ : : kkandelaandela ((cdcd))

UZAYAÇI

steradyan 1

lumen 1candela 1 =

Aydınlık Düzeyi

AydAydıınlnlıık dk düüzeyi, bir yzeyi, bir yüüzeyin birim alanzeyin birim alanıına birim zamanda na birim zamanda ddüüşşen en ışıışık akk akııssıı miktarmiktarııddıır.r.

TanTanıım olarak,m olarak, aydaydıınlnlıık dk düüzeyi yzeyi yüüzeyinzeyin ışıışık k akakııssıınnıın o yn o yüüzeyin alanzeyin alanıına bna bööllüümmüüne ene eşşittir.ittir.

AYDINLIK DÜZEYİBBİİRRİİMMİİ : : luxluxALANALAN

2m 1

lumen 1lux 1 =

Aydınlatma Hesabı

ENKANDESEN

DEŞARJ

Işık Kaynakları (Lambalar)

LED

Deşarj LambalarıGAZGAZ BASINBASINÇÇ GGÖÖRRÜÜNNÜÜMM

Civa Alçak

Civa +metal halojen

Yüksek

Civa Yüksek

Sodyum Alçak

Sodyum Yüksek

yayılan ışık

kullanılan elektriksel güç

Lümen

Watt=

IŞIK VERİMİ

lmW

Watt: Lambanın enerji sarfiyatınıgösterir.

Işıksal Etkinlik

Etkinlik Faktörü

IIşışık kaynaklark kaynaklarıınnıın n şşebekeden ebekeden ççektikleri gektikleri güçüç ile yaydile yaydııklarklarıı ışıışık k akakııssıı arasarasıında sabit bir oran yoktur.nda sabit bir oran yoktur.

IIşışık Akk AkııssııGGüçüç

BBİİRRİİMMİİ : lm/W: lm/W

= = ETKETKİİNLNLİİK FAKTK FAKTÖÖRRÜÜ

BazBazıı öörneklerrneklerLamba tipi Güç (W)

Işık akısı

(lm)

Etkinlik

faktörü

(lm/W)

Bisiklet farı 3 30 10

Akkor telli lamba 75 900 12

Flüoresan 58 5200 90

Yüksek basınçlı sodyum 100 10500 105

Alçak basınçlı sodyum 180 32000 178

Yüksek basınçlı civa 1000 58000 58

Metal halojen 2000 190000 95

EnkandesenTungst. hal.

Flüoresan tüp

Civa

Metal halojen

Alç. bas. sod.Yük. bas. sod.

Endüksiyon

1520

9

50

35

18

55

35

5002000

65

2000

2000

180

85

1000

Güç(W)

1020

90

55

85

200

70

138

Lm/W

10002000

8000

8000

6000

10000

60000

12000

(saat)

Ömür Renk

T(°K) Ra

30003000

çeşitli

3800

4000

1800

3-40002000

100100

85

45

70

!

3-85

25-85

Boyut

ufakufak

uzun

büy.

ufak

uzun

büy.

ufak

Fiyat

ucuzucuz

ucuz

ucuz

ucuz

pahalı

pahalı

pahalı

Enkandesen (Akkor Telli Lamba)

75 W Akkor telli ���� 15 W Kompakt Flüoresan

Konut sayısı : 16 milyon

Günlük kullanım : 3 saat

Yıllık yanma süresi : 1000 saat

YILLIK TASARRUF

16x 106 x 103 x ( 75 – 15 ) = 960 GWh / yıl (144.000.000 YTL/yıl)

Keban barajı yıllık üretim = 6.000 GWh / yıl

Sıcaklık bakımından karşılaştırma

Flüoresan Lamba

Flüoresan Lamba

1043650 lm35

1042900 lm2816 mm

961350 lm14

90 5200 lm58

933350 lm3626 mm

751350 lm18

684400 lm65

702800 lm4038 mm

57.51150 lm20

e(lm/W)Işık akısıGüç(W)Çap

Değişik çaplardaki flüoresan lambaların karşılaştırılması

Lümen/m2Aydınlık seviyesi

Etkinlik faktörü=

Watt/m2=

Watt

m2

Ortalama 300 Lx

Watt/m2Lux/eÇap

3,13300/9614

4,00300/7518

5,22300/57,520

Giriş gücünün

wattmetre ile ölçülmesi

Ampul ve kontrol elemanından oluşan elektrik devresi

V

W

Toplam giriş gücü

Flüoresan Aydınlatma Balastlarının Enerji Verimliliği

.

Enerji verimliliği için Lamba-Balast Devrelerinin Sınıflandırılması

Enerji verimliliği için Lamba-Balast Devrelerinin Sınıflandırılması

A1 A2 A3

Elektronik balastlar

B1 B2 CC D

Manyetik balastlar

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

Ampul

Lambanın ve tüm aydınlatma sisteminin etkinlik faktörünüartırır.

Işık titreşimlerini ve stroboskobik olayları önler.

Startere gerek kalmadan lambanın ani ateşlemesini sağlar.

Lambaların ömrünü uzatır.

Kompanzasyona gerek kalmayacak şekilde sistemin güç faktörünüyükseltir.

Uğultu ve vızıltı gibi gürültülerin oluşması önlenir.

Işık akısının istenilen oranda azaltılıp, çoğaltılmasına imkan tanır.

Sıcaklık yükselmesi az olduğundan ısı kayıpları da azalır. Buna bağlı olaraksoğutma giderleri ve yangın tehlikesi de azalır.

Normal Endüktif Balastlara Göre YFEB’ ların Üstünlüklerive Sakıncaları

Hafiftirler. Bu durum armatür ve tavan tasarımında kolaylık sağlar.

Bir balastla iki lamba çalıştırılabilmesine olanak verir.

Sistem doğru gerilimle de beslenebilir. Fakat sistem doğru gerilimlebeslendiği zaman aynı gerilim kademesinde alternatif gerilimlebeslenmesine 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.

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 dolayıyaklaşık % 30 değer kaybetmesi için geçen süredir.

ORTALAMA ÖMÜR

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

Lamba ömrüne bir örnek : 7 000 saat

Ku

llan

ım

Zaman (saat)

Ömür Boyu Kullanılabilme

Işık Akısı Azalması

Lu

men

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 bağlantılarınısağlamak,

İçindeki ortam sıcaklığını, ışık kaynağının kararlı çalışmasıiçin gerekli olan düzeyde tutmak,

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.

Işık Dağılım Eğrileri

Işık Dağılım Eğrileri

Işık Dağılım Eğrilerinin Karşılaştırılması

HPL-N 125w

Fluo 2x40w

MC1

SON-T 70W

Yasal Düzenlemeler

•Yönetmelik 2000/55/EC Balast Enerji sınıflandırması

•Yönetmelik 1998/11/EC Enerji Etiketi

•CELMA – balast enerji verimi sınıflandırmasıC.E.L.M.A. Avrupa Birliği içinde bir komitedir.

Aydınlatma sistemlerinde balastlar için Energy Efficiency Index (EEI) adında bir enerji verimliliği sınıflandırmasıoluşturmuştur.

.

Enerji verimliliği için Lamba-Balast Devrelerinin Sınıflandırılması

Enerji verimliliği için Lamba-Balast Devrelerinin Sınıflandırılması

A1 A2 A3

Elektronik balastlar

B1 B2 CC D

Manyetik balastlar

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

Ampul

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 kullanımınıartırmak

Türkiye’de ki durumSanayi ve Ticaret Bakanlığının “Flüoresan Aydınlatma

Balastlarının Enerji Verimliliği İle İlgili Yönetmelik 2000/55/AT"

(02/05/2003 Tarih ve 25096 sayılı Resmi Gazete)

1. Aşama 15/01/2005 2. Aşama 15/07/2006

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

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

���� 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 akısınıönemli ölçüde azaltığından periyodik olarak aydınlatma armatürleri temizlenmelidir

5. Lambaların ekonomik ömrü kontrol edilerek, gerektiğinde bölgesel olarak değitirlimelidir

6. Aydılatılan yerlerde açık renkler seçilmelidir

7. Kullanılmayan yerlerdeki lambalar söndürülmeli

DODODODODODODODOĞĞĞĞĞĞĞĞALALALALALALALAL

AYDINLATMAAYDINLATMA

DÜNYAYI

İNSANLAR ANCAK BU KADAR AYDINLATABİLİYOR !..

GÜNEŞAYDINLATINCA

HALBUKHALBUKİİ ;;

Reichstag Berlin Parlamento Binası, Paul Wallotİtalyan Rönesans stil, Kaiser Wilhelm, 1898 – N. Foster

Tasarımda temel sorun max saydamlıkla max güvenliğin sağlanması..1954’de yıkılan özgün kubbe bir güneş toplacı olarak yeniden tasarlanmış ve toplantı salonunu doğal olarak aydınlatıyor.

yaz

kış

IŞIK TÜPÜ

çatı yüzeyi

tavan yüzeyi

ışık

ışık

Norman Foster

LED li Aydınlatma

• Kırmızı bir trafik lambasında kullanılan 150 Watt lık ampül 12 Watt lıkled dizisi ile değiştirilerek renkli ışık üretimindeki yüksek verim sayesinde belirgin bir güç tasarrufu sağlanabilir.