Faktorer att ta hänsyn till vid inredningsbelysning

Allmänt inre belysning i förflutna och nuvarande tider

Vi känner till elektrisk belysning från tidigare dagar när klassrum, kontor och andra allmänna arbetsytor upplystes av prismatiska eller genomskinliga globar. Dessa hängde från taket och innehöll glödlamper på ett sätt som dessa enheter gav lumener både direkt och indirekt till arbetsplanet. Det skedde genom reflektioner från rummets ytor. Återigen användes glasglobar ofta för att ha hög luminans. Denna belysningslösning producerade därför betydande bländning i arbetarnas ögon.

• Under 1930-talet uppträdde helt indirekt glödlampsbelysning med pannformade eller koncentriska ringlyktor. Även de hade en halv silverad lampa monterad uppåt i ett hål i mitten av enheten. I detta system omdirigerades lampens lumener till taket. Så i grunden blev taket ljuskällan.
  Det var sant att dessa indirekta enheter producerade högkvalitativ, felfri belysning. Men denna belysningslösning var inbyggd mycket ineffektiv. I detta indirekta belysningsystem resede inga lumener direkt till arbetsplanet. Återigen krävdes många lampor i en given yta för att ge tillräcklig belysthet på arbetsplanet. Så producerades mycket värme (infraröd) vilket ofta orsakade att utrymmet blev termiskt obekvämt.

• I slutet av 1930-talet initierade framträdandet av fluorescentlampor en förändring i inre belysning. Dessa lampor hade mycket lägre luminans än de glödlamporna. Så det var inte längre nödvändigt att skicka alla lampens lumener upp till taket för omdirigering nedåt. Återigen kunde de flesta lumener skickas direkt nedåt med lämplig anordning med skydd och linser. Förstås hade fluorescentlampan ungefär fem gånger så stor effektivitet som glödlampan. Konsekvent kunde 70 fotcandelar av fluorescentbelysning ges mer effektivt än 30 fotcandelar av glödbelysning.

• Framträdandet av metallhalid och högtryckssodiumlampor orsakade flera ytterligare förändringar i inre belysning under 1960-talet. De stillade energikrisen i början av 1970-talet. Dessa lampor är koncentrerade och har hög luminans som glödlampor. De hade effektivitet sju eller flera gånger så stor. Så helt indirekt belysning i inre utrymmen blev ekonomiskt möjligt igen att designa med dessa lampor. Som ett resultat blev någon minskning av energiförbrukningen möjlig. I denna indirekta belysning med dessa lampor sänktes belysthetsnivåerna. Detta belysningsystem, trots att det gav en rimligt jämn belysthet över hela arbetsytan, krävdes ytterligare belysthet vid uppgiftsplatser.

• Så vi noterar att glödbelysning inte rekommenderas för den allmänna belysningen av inre utrymmen där fluorescentbelysning fortsätter att dominera glödbelysningen. Återigen, i inre belysning, är särskilt den 4 fotcandelan, 40 W snabbstartslampen den vanligaste fluorescentlampen. Metallhalidlampor uppträder mer varje år i indirekt belysning, både lyktor hängande från taket och i enheter byggda in i kontormöbler. Den mest populära lampan för dessa ändamål är den 400 W fosforbelagda metallhalidlampen. Högtryckssodiumlampor i noggrant designade lyktor får viss acceptans i inre belysning men rekommenderas generellt endast för rum med högt tak och där god färgåtergivning inte är viktig, såsom gymnastiksal.

Lampor för inre belysning

Inre belysningsdesigner väljer generellt lampor bland följande lamptyper:

• Glödlampa

• Fluorescentlampa

• Metallhalidlampa

• Högtryckssodium

Var och en av de ovanstående typerna har sin egen speciella uppsättning styrkor och svagheter. Faktorer som designer bör ta hänsyn till vid val av en lampa är:

1. Övervägande av ljusflödeseffektivitet. Ljusflödeseffektivitet är förhållandet mellan lumenutdata från lampan till den elektriska effekten (i watt) som matas in till lampan. Den krävda belystheten måste levereras av lampan i kombination med belysningen ekonomiskt.

2. Övervägande av lampans livslängd måste göras av designer. De bör tänka på vad som kan vara svårigheter att ersätta brända lampor och om gruppersättning av lampor är det bättre valet ekonomiskt eller inte.

3. Lumenunderhåll av lampan är en viktig faktor. Fråga kan uppstå om det är viktigt att ha en viss minimumbelysthet hela tiden.

4. Återigen ett annat viktigt övervägande är färg, faktorn utseende. Trots att alla de listade lamporna producerar "vit" ljus, skiljer sig deras CCT och CRI. Designer bör överväga vikten av färgerna på synuppgiften och dess omgivningar för att troget återskapas.

5. Tillbehör som krävs tillsammans med lamporna ställer till en stor fråga. Som vi sett, kräver alla gasavgifts ljuskällor ballaster, medan glödlampor inte gör det. Typen av ballaster som används kan påverka lampoutdata, livslängd, startreliabilitet, systemeffektivitet och beboarens komfort.

6. Designer bör tänka på vad som kan vara andra olika, dvs. om några andra faktorer finns i det specifika miljön eller inte, om temperatur är ett problem eller inte och om området måste vara fri från stroboskopiska effekter eller inte, om elektromagnetisk interferens stör aktiviteter i utrymmet, om gaser finns som kan producera korrosion eller en explosiv atmosfär etc.

Övervägande av ljusflödeseffektivitet

Jämförelsen av de tre första faktorerna för de fyra vanliga lamptyperna visas i tabellen ovan. Låt oss diskutera lampens effektivitet först. För glödlampor varierar effektiviteten från 12 lm/W för den 40 W standardlampan till 22 lm/W för den 500 W standardlampan. För glödlampor med oförändrad design ökar lampens effektivitet med lampans effekt. Det beror till stor del på att de tjockare filamenten i de högre effektlamporna kan drivas vid högre temperaturer för samma livslängd. PAR (Parabolisk Aluminiserad Reflektor) och R (Reflektor) lampor har generellt lägre effektivitet än standardlamporna av samma effekt. Det beror på att PAR och R lampor är designade för att ha längre livslängd.
Fluorescentlampor ger mycket högre effektiviteter än glödlamporna trots ballastförluster. Som exempel ger den 40 W standard kalla vita fluorescentlampen 3150 lumen initialt och dess ballast förbrukar 12 W. Så effektiviteten är 3150/40 = 79 lumen /watt initialt och inklusive ballastförlust total effekt är 52 W och därför 3150/52 = 61 lumen / watt totalt. Denna totala effektivitetsbetygelse används för den senare figuren på marknaden. I belysningsdesignschema används fluorescentlampor för att opereras i par med en enda ballast för att förbättra den totala effektiviteten. Till exempel, var och en av de två fluorescentlamporna förbrukar 40 W och deras gemensamma ballast förbrukar 12 W, vilket ger en initial effektivitet på 68 lumen/W totalt. I fall av förvarmvärmade fluorescentlampor är lampens effektiviteter mycket låga. I detta moderna ålderskall fluorescentlampballaster så designade att de anses som energisparande lampor med den högsta ljusflödeseffektiviteten.
Metallhalidlampor har högre effektiviteter än kvicksilverlamporna. Det beror på tillägget av halidsalt i metallhalidlamporna. Som exempel ger 400W metallhalidlampa 34000 lumen initialt och dess ballast förbrukar 460 W. Det ger en initial total effektivitet på 745 lumen/W. Så de lägre effektsstorlekarna ger lägre effektiviteter.
Återigen i fall av högtryckssodiumlampa, de ger hög effektivitet. Men den lågtryckssodiumlampa med högre effektivitet är inte lämplig för inre belysning. Det beror på dåliga färgåtergivningsegenskaper. Som exempel ger 400 W sodiumlampen 50000 initiala lumen och dess ballast förbrukar 75 W. Så hela installationen förbrukar 475 W. Dess initiala ljusflödeseffektivitet är 105 lumen/W. Enligt sammansättning ger 100 W sodiumlampen 9500 lumen, förbrukar 135 W, och har en initial effektivitet på 70 lumen/W.

Övervägande av lampors livslängd

Den andra kolumnen i tabellen ovan visar lampornas livslängd i timmar. Vi antar alltid att lampornas drift sker vid deras angivna spänning och normal temperatur. Lampornas livslängd beror på lampatyp. Livslängdsbetygelsen för standard glödlampor är 750 eller 1000 timmar. Återigen är PAR och R lampor bedömda till 2000 timmar. För fluorescentlampor ligger deras livslängdsintervall på grundval av 3 brinnande timmar start, medan förvarmvärmade fluorescentlampor har livslängdsbetygelser i det lägre intervallet, nämligen 7500 eller 9000 timmar. Instant start-lampa är hållbar i 12000 timmar. Återigen håller livslängden för snabbstartslampa i 18000 eller 20000 timmar.
Metallhalidlampors livslängd beror på antalet brinnande timmar per start. Deras livslängdsbetygelser är för 10 timmars start. Som exempel har 400 W metallhalidlampa den längsta livslängden, nämligen 20000 timmar. 1500 W-lampan har den kortaste livslängden, nämligen 3000 timmar. Återigen har alla högtryckssodiumlampor en livslängd på 24000 timmar när de används med specialdesignade ballaster. Högtryckssodiumlampor används istället för kvicksilverlampor på grund av lägre effekt och längre livslängd. Kvicksilverlampor har en livslängd på 12000 timmar.

Övervägande av procentuell lumenförminskning

Procentuell lumenförminskning av lampor visas i tabellen.
I fallet med standard glödlampor, minskar den i lumenutdata med 10 till 22% under lampans livslängd.
I fallet med fluorescentlampor, kallas 100 timmars lumenvärde för initiala lumen och lumenförminskningen beräknas från det punkten framåt och baseras på 3 timmars start.
Medellumenfaktorn är procentandelen av de initiala lumen som kan förväntas vid 40% av den angivna livslängden. Lampens lumenförminskningsfaktor är procentandelen av de initiala lumen som kan förväntas vid 70% av den angivna livslängden.
Till exempel, ger 40 W standard kalla vita fluorescentlampen 3150 initiala lumen vid 100 timmar och 2650 lm vid 70% av den angivna livslängden (14000 timmar). Så dess lumenförminskningsfaktor är 0.84 eller 16% förminskning i lumenutdata.
Högintensitetsavgiftslampor har sina initiala lumenbetygelser vid 100 timmar. Lumenförminskning för dessa lampor ges i termer av medellumen, vilket är lumenutdata som kan förväntas vid ca 70% av den angivna livslängden. Metallhalidlampor visar större lumenförminskning än högtryckssodiumlampor.