1

Valgustustehnika põhimõisted.1. Valguse olemus. Nähtav valgus. Valguse mõju tervisele.2. Põhimõisteid valgustustehnikas

Valgustehnika on teadus optilise kiirguse saamisest ja kasutamisest.Valgustustehnika on valgustehnika fotomeetriline ala, mis käsitleb valguse kasutamistvalgustamiseks

Põhimõisteid valgustustehnikas

Valgusti (ingl. k. luminaire) - täiesti toimiv seade, mis on varustatud lampide,paigaldusseadmete ning elektrikomponentidega, mis vajalikud seadme normaalseks tööks ja/või juhtimiseks.

Lamp on optilise, enamasti nähtava kiirguse tekitamiseks valmistatud allikas (EVS-EN12665). Lamp on välja töötatud (kunstlik) valgusallikas, mis koosneb valgust tootvastelemendist, teda ümbritsevast klaaskolvist, metallkannast,mis kindlustab elektrikontakti ja kaitseb lambikannas lampi ennast.

Ruuminurk (ingl. k. solid angle) ΩΩΩΩ = A/r2,kus A- pindala osa, mida ruuminurk kujuteldava kera pindalast eraldab. Mõõtühik - steradiaan[sr]

r – kera raadiusSteradiaan on ruuminurk, mis eraldab kera pindalast, mille raadius on 1m - 1 m2 suuruse osa.

Valgusvoog ( ingl.k. luminous flux) Φ on lambi kiirgusenergia ajaühikus, mis tekitabnägemisaistingu. Valgusallika valgusvoog tuletatakse kiirgusvoost

Mõõtühik - luumen [lm]

Lambi valgusvoog oleneb lambi võimsusest, valgusviljakusest, tüübist ja pingest.

Valgusallika valgustugevus (ingl.k. luminous intensity) Ion valgusvoog määratud suunas. Kirjeldab valgusallika võimet toota valgust etteantudsuunas. Mõõtühik - kandela [cd] . 1 cd = 1 lm / sr

Φ = dQ/dt,kus Q - kiirgusenergia 1 lm = 1 cd x sr.

2

Lamberti koosinusseaduse kohaselt on ideaalselt hajutava pinna korral valgustugevus antudsuunas Iββββ= I0 cosββββ

Valgustustihedus (ingl.k. illuminance) E on teatud pinnale langev valgusvoog pinnaühikukohta Mõõtühik - luks [lx]

kus A – valgustatav pind m2

1 lx = 1 lm / m2

Valgusvoo, valgustugevuse ja valgustustiheduse vahelised seosed

Kui valgus langeb pinnale normaali suunas, siis

ΩΩΩΩ - ruuminurkA - valgustatav pind r - valgusallika kaugus valgustatavast pinnastΦ - valgusvoog I - valgusallika valgustugevusE – valgustustihedus

Heledus (ingl.k. luminance) L iseloomustab valgustugevuse näivat tihedust valgustandvalpinnal, s.t. valgustatud ala heledus, mis jõuab vaataja silma. Mõõtühik kandela ruutmeetrikohta [cd / m2 ]

Pinnaheledus on valgustugevuse ja pinna projektsiooni jagatis.

3

Pinna heledus sõltub vaatenurgast ja oleneb pinna peegeldusvõimest, s.t. peegeldustegurist.

Paistvus (ingl.k. brightness, luminosity) on nägemisaistingu iseloomustussuurus, mille järginägemisvälja mingi osa paistab kiirgavat enam või vähem valgust. Paistvus on heledusesubjektiivne vaste.

Valgusviljakus (ingl.k. - luminous efficacy) η = Φ / P on lambi valgusvoo ja lambi elektrilisevõimsuse suhe (kasutegur). Ühik - luumen vati kohta [lm/W]

Pinnalt peegeldumine, neeldumine ja läbimine

Mingile kehale langevast valgusvoost osa peegeldub tagasi, osa neeldub ja osa võib kehaläbida. Peegelduva , neelduva ja läbiva valgusvoo suurus sõltub keha materjalist,läbipaistvusest, värvist, pinnasiledusest, valgusvoo suunast jms., mida arvestatakse peegeldus-(ρρρρ),neelde- (αααα) ja läbitusteguriga (ττττ).

Energia jäävuse seaduse järgi Φ = Φpeeg + Φneeld + Φläb ,seega ρρρρ + αααα + ττττ = 1

kus A - peegelduv ala

L

Pinnalt peegelduv, pinnal neelduv ja pinda läbiv valgusvoog

ρ = Φpeeg / Φ α = Φneeld / Φ, τ = Φläb / Φ

2. Silm, nägemine ja nähtavus

2.1. Silma ehitus ja tundlikkus2.2. Värvinägemine2.3. Nähtavus. Kontrast, kontrastitundlikkus

2.1. Silm

Valgusärrituste vastuvõtmiseks on silma võrkkestas erinevatel andmetel 130 – 160 miljonitvalgustundlikku rakku ehk nägemisretseptorit - 125 -150 miljonit kepikest ja 6,5 – 7 miljonitkolvikest. 2002.a. leiti veel ka kolmas valgustundlik rakuliik, mida alles uuritakse.

Silma tagumisel poolel, võrkkesta keskel asub kollatähn, mille ülesandeks on selgema jatäpsema nägemise tagamine. Kollatähni keskosas on ainult kolvikesed. Mida kaugemalekeskosast, seda enam kolvikeste arv väheneb, asemele asuvad kepikesed. Värvinägeminetoimub kolvikeste abil. Kolvikesed jagunevad punase-, rohelise- ja sinisetundlikeks.

Adaptatsioon on silma võrkkesta ja silmaava läbimõõdu muutumine sõltuvalt valgustusetugevusest. Selline kohanemine öisel, nn. skotoopsel nägemisel erineb oluliselt päevasestnägemisest. Pimedas avaneb silmaava täielikult ja silma tundlikkus suureneb, kuiginägemisteravus ja värvinägemine vähenevad. Silm adapteerub sõltuvalt vanusest keskmiselt15 – 60 minuti jooksul.Readaptatsioon on üleminek päevasele nägemisele, s.t. pimedast valgesse. Readaptatsioontoimub kiiremini – 4 – 7 minutiga, kuna kolvikeste ja kepikeste adaptatsioonikiirus on täiestierinev. Kolvikeste maksimaalne tundlikkus taastub 4 – 7 minutiga, kepikestel 30 – 45minutiga või veel kauemgi peale absoluutset pimedust eredasse valgusesse jõudmist, kunakepikesed on valguse suhtes tundlikumad.Fotoopilise ja skotoopilise nägemise vaheline ala videvikust kuni veerandkuu valguseni onmesoopne nägemine. Sellises valguses ei tööta ei kepikesed ega kolvikesed enamefektiivselt, kuid mõlemad annavad nägemisse oma panuse.

2.2. VärvinägemineSilm on võimeline nägema lisaks valgusele ka värve.Kepikesed, mida on kolvikestest kordi rohkem, on valguse ereduse suhtes tundlikud.Kui inimesel on silmas ainult kepikesed, näeb ta maailma musta-halli-valgena.Kolvikesed tekitavad silmas värvitaju, mis on kollatähni ülesanne.

Joonis 2.1. Kolvikeste ja kepikestejagunemine kollatähnil

2.3. Nähtavus. Kontrast. Kontrastitundlikkus.

Nähtavus on silma võime eristada detaile.Nähtavuse määravad ära 4 tegurit:

1- vaadeldava objekti suurus2 - heledus3 - kontrast4 - aeg

Objekti suurus ei tähenda mitte objekti füüsilist suurust, vaid seda, millise vaatenurga altobjekti nähakse. Kui objekt tuuakse silmale lähemale, peame objekti selgelt nägemisekssuurendama nägemisnurka.

Heledus L on seotud valgusega, mis langeb mingile pinnale ja peegeldub sellelt pinnalt tagasisilma. Madala peegeldusvõimega pinnad vajavad sama heleduse saavutamiseks rohkemvalgust kui kõrgpeegeldusvõimega pinnad.Hajuva pinna jaoks L= ρ E,kus ρ – peegeldustegur E – valgustustihedus

Kontrast on nägemise põhialus. Kontrasti lävi on vaataja võime hinnata kahe pinna väikseidheleduserinevusi protsentides ajaühikus.Kontrastitundlikkus on nägemissüsteemi tundlikkustase külgnevate pindadeheleduserinevuste suhtes.Kontrastitundlikkus oleneb tausta heledusest ja objekti nägemisnurgast.Kontrast ja kontrastitundlikkus on omavahel pöördvõrdelises sõltuvuses.Kui kontrastitundlikkus tõuseb, vajab nägemissüsteem sama nähtavuse säilitamiseksväiksemat kontrasti.

Joonis 2.2. Must kõveriseloomustab kepikestespektraaltundlikkust, värvilisedkolvikeste spektraaltundlikkust.

Joonis 2.3. Nägemisnurk sõltuvalt vaadeldava objekti kaugusest

Kui taustaheledus suureneb, väheneb detailide tuvastamiseks vaja minev aeg. Nägemine ei olehetkeline tegevus, kuna võrkkestalt ajju edasiantav signaal tekitab viivituse ajas.Piisavalt pika aja vältel suudab silm tuvastada detaile ka madala heleduse korral.

3. Värv

3.1. Värviteooria

3.2. Klassifikatsioon

3.3. Värvsustemperatuur

3.4. Värviesitus-üldindeks

Värviteema on valgustusala professionaalidele oluline, kuna valgustus mõjutab otseseltvärvide tajumist. Värv ei ole mitte vaadeldavate objektide omadus, vaid psühholoogilinevõime eristada silma võrkkestale langeva kiirgusenergia erinevaid lainepikkusi. See onvalgusallika spektraaljaotuse (värvijaotuse) ja objekti peegeldusomaduste kombinatsioon, mistekitab spetsiifilise värviilmingu selle objekti jaoks.

3.1. Värviteooria.17.saj. avastas Newton, et valge valgus koosneb paljudest erivärvi valguskiirtest.Päikesevalguse suunamisel läbi klaasprisma hajus valguskiir vikerkaarevärviliseks, mida tahakkas nimetama spektriks. Sama spektri suunamisel läbi teise klaasprisma muutus spektertaas valgeks valguseks.

Objekti värv sõltub objektile langeva valguse loomulikkusest, objekti peegeldusest ja vaatajasilma karakteristikast.

Substraktiivse värvide segamise teooria kohaselt, mida kasutatakse värvipigmentidesegamisel, on põhivärvideks magenta, kollane ja tsüaniid ja nende omavahelisel kahe värvisegamisel saadakse sekundaarvärvid - punane, sinine ja roheline värv. Kõikide kolmepõhivärvi segamine annab musta värvi.

Aditiivne värvide segamise teooria kehtib valguse värvide segamise kohta. Selle kohaselt onpõhivärvideks punane, roheline ja sinine värvispekter, mille kõikide kolme segamiselsaadakse valge valgus, nende omavahelisel kahekaupa segamisel aga vastavalt kollane, fuksiavõi türkiissinine.

3.2. Klassifikatsioon.Erinevaid klassifitseerimissüsteeme on loodud aastaid. Kasutusel on mitmeid erinevaidsüsteeme, mis põhinevad erinevatel värvide segamise teooritel. Valgustustehnikas kasutatakseCIE värvsussüsteemi (kromatiivsus-süsteem). Kõikide CIE-värvsusdiagrammi tasapinnalasuvate loomulike ja kunstlike värvsuste puhtus on diagrammi piirjoontel maksimaalne javäheneb võrdeliselt kaugusega Plancki joonele kantud valgete valgusliikide suunas.

Joonis 3.1 CIE xy-värvsusdiagramm jasellele kantud Plancki joon.Standardvalguse D65 koordinaadidxD = 0,31yD = 0,32

3.3. Värvsustemperatuur

Mustkiirgur (kasutatakse ka absoluutkiirguri või Plancki kiirguri mõistet) on termiline kiirgur,millel antud temperatuuril on suurim võimalik kiirgavuse spektraaltihedus ja mille kiirgavusvastab Plancki kiirgusseadusele. Mustkiirgur neelab kogu temale langeva kiirguse, sõltumatakiirguse lainepikkusest, langemissuunast ja polariseeritusest. Mustkiirguri temperatuurikasvades kiirgab see energiat nähtavas vahemikus

Värvsustemperatuuri kasutatakse valgusallika värvi kirjeldamiseks võrreldes tema värvimustkiirguriga. Värvsustemperatuur ei ole valgusallika füüsikaline mõõt. See on mustkiirguritemperatuur, mil mustkiirguri värv muutub sarnaseks testitava valgusallikaga.

Värvsustemperatuur on seega mustkiirguri temperatuur, mille puhul mustkiirguri javaadeldava kiirguse värvsused kokku langevad.

Enamuse luminofoorlampide korral erineb valgusallika värvsustemperatuur Plancki kõverastoluliselt, mistõttu kasutatakse nende valgusallikate värvsustemperatuuri kirjeldamisekskorrigeeritud ehk lähima värvsustemperatuuri mõistet, mis eeldab mustkiirguri värvsust antudtemperatuuril, kuid ei vasta mustkiirguri spektraaljaotusele.

3.4. Värviesitus – üldindeks RaErinevalt värvsustemperatuurist, mis kirjeldab valgusallika poolt tekitatavat valguse näivatvärvi, näitab värviesitus - üldindeks valgusallika poolt valgustatud objekti värve ja seda, kuipalju need värvid erinevad etalonvalgusallika poolt tekitatavatest värvidest.

CIE kehtestatud värviesitus - üldindeks Ra iseloomustab antud valgusallika valguselvaadeldava 8 etalonvärvi muutust võrreldes samade värvidega, kui neid vaadeldaksetestvalgusallika all. Valge valguse puhul on testvalgusallikaks loomulik päevavalgus ningkollase valguse puhul hõõglampvalgus, mille kummagi puhul Ra =100.

1

Valgusallikad.4.1. Elektrilambi ajalugu4.2. Valgusallikad4.3. Hõõglambid. Halogeenlambid4.4. Kaarlahenduslambid4.5. Madalrõhulahenduslambid4.6. Kõrgrõhulahenduslambid4.7. Süüteseadised4.8. Muud eriliiki lambid4.9. Valgusallikate nähtamatu mõju

4.1. Esimene katse valmistada hõõglampi tehti Warren de la Rue poolt 1820.a. Esimenepraktiliselt kasutatav kõrge vastupidavusega hõõglamp loodi Thomas Edisoni poolt ningpatenteeriti 1880.a.

4.2. Valgusallikad (vt. ka lampe tootvate firmade katalooge, kus on piisavalt paljuinformatsiooni)

Valgusallikaid (lampe), mida kasutatakse laialdaselt tänapäeval arhitektuurses valgustuses,võib jagada kahte põhikategooriasse:- Hõõglambid- Lahenduslambid- Madalrõhulahenduslambid

- Luminofoorlambid- Madalrõhu-naatriumlambid

- Kõrgrõhulahenduslambid- Elavhõbelambid- Metallhalogeniidlambid- Kõrgrõhunaatriumlambid

Eelpool nimetatud lambid on laialt levinud valgusallikad, mida igapäevaelus kasutatakse.

Iga valgusallikal on kolm põhikomponenti:- valgust tootev element- kinnine klaaskolb- elektriline ühendus

Valgusallikaid iseloomustavad:- lambi tööiga- tööiga aasta kohta- majanduslik tööiga- värvsustemperatuur ja lähim värvsustemperatuur

Valgusallikate valik konkreetsesse projekti peaks sõltuma- lülitusvajadusest- vajadusest valguse hajumise järgi- tundlikkusest pingekõikumiste suhtes- keskkonna temperatuurist ja niiskusest- kliimatingimustest- vajadusest taasesitada värve ja luua meeleolusid- maksumusest

2

- efektiivsusest- vajadusest valgust juhtida- elektrienergia kulust.

4.3. Hõõglambid.Hõõglambis muundub elektrienergia valguseks kõrge temperatuuriga volframhõõgniidivahendusel, mis kiirgab pidevat spektrit.Lühiiseloomustus:- ei nõua süttimiseks liiteseadist- keskkonna temperatuur ja niiskus ei mõjuta tööd- soe, hubane värvsus, madal värvsustemperatuur, kõrge värviesitus-üldindeks- kompaktne valgusallikas- lihtne paigaldada ja vahetada- võimalik timmida- odav- valgusefektiivsus ja tööiga võrreldes teiste valgusallikate väikesed- vibratsioon ja sagedased lülitused vähendavad tööiga- tööiga ja valgusvoog sõltuvad võrgupingest- lambi kolb muutub kasutamise ajal kuumaks- terava kontrasti tõttu tausta suhtes vajab vaataja silme eest varjamist.

Halogeenlamp on hõõglambi erivorm, kus lambi kolbi on lisatud halogeeni, mille ülesandekson hõõgniidilt aurustuva volframiga ühinemine ning volframi tagasi suunamine hõõgniidile.Sellega pikeneb lambi tööiga 2 kuni 4 korda.

4.4. Kaarlahenduslambid.Kinnises kaarlahenduslambi kolvisasub 2 või enam elektroodi, mingi inertgaas, veidi kergeltaurustuvat elavhõbedat, naatriumi vms. Valgusvoo spektraalkoostise parendamiseks kantaksesageli kolvi sisepinnale luminofooraine kiht.

Kaarlahenduslampe nimetatakse enamasti lihtsalt lahenduslampideks.Enamus lahenduslampe on üsna tundlikud lambi põlemisasendi suhtes, v.a.madalrõhuluminofoorlambid. Milline on konkreetse lambi tööasend, leiab lambi etiketilt, agaka kataloogist.Lahenduslambid vajavad täisvalgusvoo saavutamiseks aega. Põhjus: lambi elektroodid peavadkaarlahenduse toimumiseks piisavalt kuumaks minema.Kõrgrõhulampide puhul, kui pinge mingil põhjusel katkeb või langeb alla lubatava, peabkustunud lamp enne taassüttimist maha jahtuma.

4.5. Madalrõhulahenduslambid.Elavhõbedaauru rõhk on alla 1 Pa.Jagunevad kaheks rühmaks:- luminofoorlambid- madalrõhunaatriumlambid (Eestis peaaegu ei kasutata)

Luminofoorlamp vajab nähtava valguse tootmiseks kolme elementi või komponenti:- elektroode- gaasi- fosforit

3

Klaaskolvi ülesandeks on hoida luminofoorlambi tööks vajalikke gaase enese sees ja tagadanähtava valguse tekitamiseks pind, millele kantakse fosfor.

Sirged kahesokliga luminofoorlambid T12, T8, T5, kus T tähendab torukuju ja number näitabmitu kaheksandikku tolli on toru läbimõõt. Vastavad ZVEI koodid on T38, T26 ja T16, kusnumber näitab toru läbimõõtu mm.

Kompaktluminofoorlampidele mingit ühtset tähistust välja mõeldud ei ole.

Lampide markeeringus peab olema oluline informatsioon lampide Ra-indeksi javärvsustemperatuuri kohta. See antakse lambi võimsuse järel peale kaldkriipsu.Näiteks: /8308 näitab, et Ra-indeks on 80+ ja lambi värvsustemperatuur 3000 K (lisatakse 2. ja 3. numbrilemõtteliselt kaks nulli lõppu).

Kui sirgete luminofoorlampide kasutamisel ei ole vahet lambi valikul tavaballastiga jaelektroonilise liiteseadisega või akuühendusel, siis kompaktlampide korral tuleb teada, ettavaballasti korral kasutatakse 2-kontaktilist lambikanda ja kõrgsagedusmuunduri ningakuühenduse korral 4-kontaktilist lambikanda. Ka on kompaktlampide puhul lambikannasendas erinevused. Lisainformatsioon on olemas igas lampide ja valgustite kataloogis, samutika kasutatava valgusti etiketil.

Luminofoorlambi tööiga sõltub lõlituste sagedusest töötsükli kohta. Enamasti antakse see 3-tunnise töötsükli kohta. Tööiga sõltub ka kasutatavast liiteseadisest. Luminofoorlampidetööiga on sõltuvalt liiteseadisest ja kasutatavast lambi tüübist 8000 kuni 20000 töötundi.Valmistatakse ka eriti pika tööeaga luminofoorlampe, kuni 80000 töötundi.

Töökeskkonna temperatuur mõjutab luminofoorlambi tööiga, kuna enamus luminofoorlampeon välja töötatud keskkonna tingimuste jaoks +20…300 C. Olemas on ka eriti madalatetemperatuuride jaoks väljatöötatud luminofoorlambid.

Vahelduvvoolul iga siinuslaine vastupidiseks muutumisel (100 korda sekundis) kustubkaarlahendus, kuid fosforkate jätkab valguse kiirgamist ka sel perioodil. Silmaga ei pruugiseda märgata, kuid suure kiirusega pöörlevad masinaosad vms. Sattudes valgustussagedusegaresonantsi, võivad ühel hetkel tunduda paigalseisvaina. Olukorrast on kolm võimalikkuväljapääsu.- nihutada lampide faasi valgustis- paiagaldada ruumis olevad valgustid erifaasidele- kasutada elektroonseid liiteseadiseid

Nagu enamikel valgusallikatel, väheneb luminofoorlampide valgusvoog tööea edenedes,parema Ra-indeksiga lampidel ja standardlampidel pidevalt, kuid Ra=80+ lampidel peale 100-tunnist põlemist sõltuvalt tootjast 5 – 15%, kuni lamp lõpuks oma tööea lõpetab.

Lampide spektraalsed valgusjaotuskõverad on toodud tootjate kataloogides, eriotstarbelisedluminofoorlambid (bakteritsiid-, mustkiirgur-, solaariumi-, värvilised monokromaatilised jms.on enamasti välja toodud kataloogi eripeatükis).

Lühiiseloomustus:

4

- luminofoorlambid on maailmapraktikas üks laialdasemalt kasutatavaid valgusallikaid.- väga lai võimsusnomenklatuur- erinevad kujud- nõuavad süüteseadet- saadaval erineva värviesitusindeksiga- saadaval laia värvsustemperatuuri skaalaga- võrreldes väikeste valgusallikatega (hõõg- ja halogeenlambid) on nende valgus mahedam,

s.t. räigus on väiksem- valgusviljakamad kui hõõglambid- lampidest eralduv soojus on tunduvalt väiksem- võimalik valgust juhtida- keskkonna temperatuur mõjutab lambi valgusvoogu ja eluiga- võimalus kasutada erinevaid lambi süüteseadmeid- lambi võimsus peab sobima liiteseadmega

4.6. Kõrgrõhuluminofoorlambid.Kõrgrõhuelavhõbelamp.Valgust andvaks elemendiks on kaarlahendustoru, millesasuvad 2 tööelektroodi ja 1 käivituselektrood. Kaarlahendustoru on kvartsklaasist, etvõimaldada saata UV-kiirgust. Kaarlahendustoru sisaldab elavhõbedat ja väikeseskoguses argooni, neooni ja krüptonit. Kui lamp on ergastatud, tekib läbilöök käivitus- jatööelektroodi vahel. Elavhõbeda ioonide mõjul väheneb takistus kaarlahendustoru sees. Kuitoru sees olev takistus on väiksem kui väline takistus, tekib kahe elektroodi vahelkaarlahendus. Elavhõbe jätkab ioniseerimist suurendades lambi valgusvoogu.

Välisel kolvil on kolm põhilist ülesannet:- klaas toimib UV-filtrina. Kui väline klaaskolb läheb katki, hakkab töötav elavhõbedalamptootma keskkonda kahjulikku UV-kiirgust.- hoiab lambi sees konstantset soojuskeskkonda, kuna järsk temperatuurimuutus ningõhuliikumine takistavad kaarlahendust.- kolvi sisepinnale kantud fosforkiht parandab lambi värviesitus - üldindeksit Ra.

Kõrgrõhuelavhõbelambi valgusvoog väheneb tööea edenedes pidevalt. Lamp võib ise eladakaks korda kauem, kui on tema majanduslik tööiga.

Valgusjaotusdiagramme vt. kataloogist.

Metallhalogeniidlamp.Metallhalogeniidlambi ehitus on sarnane kõrgrõhuelavhõbelambi ehitusele. Valgust tootvakselemendiks on kaarlahendustoru, milles on kaks tööelektroodi ja üks käivituselektrood.Kaarlahendustoru konstruktsioon ja tööpõhimõte vastavad elavhõbelambi omadele.Kaarlahendustorus on lisaks elavhõbedale, argoonile, neoonile ja krüptoonile lisatud metallihalogeniidsooli (jodiide). Põhilisandiks on elavhõbe-, naatrium- ja skandiumjodiidid. Teistekslisanditeks on thallium-, indium- ja tseesiumjodiidid. Kui kaarlahendus ergastab neidlisandeid, emiteerivad need jodiidid kõrgrõhuelavhõbelambi spektris puuduvaid lainepikkusi– punast, oranži ja kollast spektriosa. Tänu metallhalogeniididele on metallhalogeniidlambispekter hästi tasakaalustatud, mille tulemusena saadakse valge valgus.

Lambi väliskolvil on kaks ülesannet:- hoida kaarlahendustorus konstantset temperatuuri

5

- väliskolb toimib UV-kiirguse filtrina

Metallhalogeniidlambi tellimisel tuleb alati jälgida tema tööasendit, mis peab olema lambi tähises võieraldi välja toodud, kuna lamp on põlemisasendi suhtes tundlik. Vale tööasend mõjutab lambivärvsustemperatuuri ja tööiga.

Tööiga ulatub 12 tuh. töötunnist 18 tuh. töötunnini, kuid lambi arenedes pikeneb pidevalt. .

Metallhalogeniidlampide spektri värvsus, valgusvoog ja tööiga sõltuvad tootjast, lambitööasendist, võimsusest, pingest ja lambi tööeast ja süüteseadisest.

Kõrgrõhunaatriumlamp.Valgust tootvaks elemendiks on kõrge töötemperatuuri hoidmiseks väikese diameetrigakaarlahendustoru. Toru diameeter on väike sellepärast, et naatriumlambis puudubkäivituselektrood. Kuna naatriumil on rõhu all kõrge temperatuuri juures klaasile jakvartsklaasile söövitav efekt, on kaarlahendustoru valmistatud keraamilisest materjalist.Kaarlahendustorus on ksenooni, elavhõbeda amalgaami ja naatriumi, mis töötavad rõhul 200mm /Hg.

Lambikolb aitab hoida temperatuuri lambi sees konstantsena

Lambi valgusviljakus sõltub lambitootjast, süüteseadisest, põlemisasendist ja lambivõimsusest, tööiga sõltub lambi võimsusest, süüteseadme voolutugevusest ja lambitootjast.

4.7. Süüteseadised.Kõik kaarlahenduslambid vajavad lambi töö stabiilseks muutmiseks ballastseadet ehk -takistit, kuna kaarlahenduslambid on muidu väga ebastabiilsed. Kaarlahendustorus olevatelisandite ioniseerimisel väheneb kaarlahendustoru takistus kuni nullini, mis omakordatähendab voolutugevuse kasvamist kuni lõpmatuseni. Kui voolu ei piirata, siis põlevadelektroodid sekunditega läbi. Seega, kõik kaarlahenduslambid vajavad ballastseadet, mispiiraks nende voolutugevust.

Magnetballastidel on terve rida negatiivseid omadusi:- müra- liigne soojus- suur kaal- madal võimsustegur- suured võimsuskaod

Elektroonne (elektrooniline) liiteseadis ehk kõrgsagedusmuundur muundab 50 Hz (60 Hz)sisendvoolu 30000 kuni 70000 Hz-ks vooluks. Luminofoorlambi kõrgsageduslik töörežiimsuurendab lambi efektiivsust viljakama fosfori ergastamise tõttu. Samuti pikeneb lambi tööigaja kõrvaldatakse lambi värelus. Kõrgsagedusmuunduri kasutamisel vähenevad liiteseadisemõõtmed, kaal, müra ja soojus ning energiakaod.

Tänu kõrgsagedusmuunduritele on kaarlahenduslampide juhtimine saanud võimalikuks.

2000.a.-l võttis Euroopa Parlament vastu direktiivi 2000/55EC, mille põhieesmärgiks onelektrienergia kokkuhoid valgustusseadmetes. Sama seadus on eesti keeles Energiatõhususeseaduse nime all.

6

Vastavalt Euroopa Standardile EN 50294, mis sätestab meetodimadalrõhuluminofoorvalgustite liiteseadiste vajaliku võimsuse mõõtmiseks, töötas CELMAvälja põhiliste luminofoorlampide liiteseadiste energiaklasside süsteemi (EEI), mis koosnesseitsmest klassist: A1, A2, A3, B1, B2, C ja D. Energiaklassid C ja D on tootmisest jubapraktiliselt kadunud, kuna Euroopa tarbeks neid enam valmistada ei tohi, samuti ei tohi EL-ituua kolmandatest maadest valgusteid, mille liiteseadised oleksidmadalrõhuluminofoorlampide puhul viletsamad kui B2.

Kõrgsagedusmuundurite eelised võrreldes tavaballastiga

- Elektrienergia kulu - kuni 30 % väiksem, sest lambi soojuskaod on väiksemad, seetõttuvähenevad ka kulutused ventilatsioonile

- töövool - väiksem, kuid NB! Sama grupi valgustite käivitusvool üheaegne!- stroboskoopnähtus - puudub, kuna elektroonsed liiteseadised töötavad sagedusel 30 - 70

kHz),- lamp süttib vilkumata, seega valguse kvaliteet paraneb- võimsustegur cos ϕ > 0,95, mistõttu puudub vajadus reaktiivenergia

kompenseerimisseadmete järele- magnetväli - tunduvalt väiksem, ei tekita häireid täppisseadmetes- müra - tunduvalt väiksem, mistõttu sobivad hästi ka helistuudiotesse- lambi tööiga - pikeneb ning valgusvoo alanemine aeglustub vähendades hoolduskulusid- eritüübiliste liiteseadiste korral võimalik valgust juhtida- liiteseadised on väiksemad ja kergemad- aju poolt tunnetatav värelus - puudub, mistõttu töökvaliteet kasvab

Valgustid

5.1. Üldmõisted. Valgusti ehitus5.2. Valgusti optiline süsteem5.3. Valgusjaotuskõverad5.4. Valgusti parameetrid5.5. Valgustite valik vastavalt keskkonna nõuetele

Üldmõisted. Valgusti ehitus

Valgusti koosneb armatuurist ja ühest või mitmest lambist. Armatuur omakorda koosnebvalgusti kerest, valgusvoo suunamisvahendist (reflektor, hajuti vms.) ja elektrilisest osast(lambihoidjad, juhtmed, süüteseadmed). Lihtsuse mõttes öeldakse armatuuri kohta ka lihtsaltvalgusti.

Kui valgusti reflektori ülesandeks on valguse suunamine, siis hajuti põhiülesandeks on silmipimestava valguse hajutamine. Reflektorid ehk peegeldid võivad olla diffuusse (hajutava) võipeegelpinnaga, hajutid läbipaistva kirka prismaatilise, piimjasmati vms. pinnaga.

Valgustid jagunevad lakke süvistatuteks, pinnale, rippasendisse, seinale, siinile, põrandassevms.paigaldatavateksSõltuvalt otstarbest jagatakse valgustid arhitektuurseteks, üldkasutatavateks,tööstusvalgustiteks, välisvalgustiteks jne.Kõige paremini kirjeldab valgusti võimet luua kvaliteetset valguskeskkonda valgustifotomeetriliste andmete teabeleht.

γ -fotomeetriline vertikaalnurk, mida nimetatakse ahendatud avarusnurgaks (ingl. k. cut-offangle).Fotomeetriliste uuringute laboratooriumis mõõdistatakse fotomeetriliste andmete teabelehejaoks valgusti kaks põhilist väärtust – heledusintensiivsus ja valgusti heledusmaksimummäär.Nende kahe väärtuse alusel luuaksegi fotomeetrilise testi raport, mis sisaldab:

• kirjeldust koos füüsikaliste andmetega (valgusti nimimõõtmed, lampide arv ja võimsus,mõõdistustel kasutatud lampide valgusvoo luumenväärtus, valgusti optika kirjeldus)

• heledusintensiivsust ja valgusjaotuskõverat• väljundandmeid (tsonaalne valgusvoog, valgusti kasutegur, valgusti klassifikatsioon)• heledusnäitajaid (keskmine heledus, maksimaalne heledus, valgusti heledussuhe, s.t.maksimaalne heledus keskmise heleduse suhtes).

• kasutustegurit.

Valgusti valgusjaotuskõver kirjeldab valgusti heledusenergia intensiivsust konkreetses suunas

Valgusti samavalgustustihedusjoon ehk isoluks on joon, mis ühendab mingi pinna võrdsevalgustustihedusega punkte.

Võrdse valgustustihedusega punktid moodustavad ruumis samavalgustustiheduspinna.

Valgusti kasutegur on ekspluatatsioonitingimustes mõõdetava väljundvalgusvoo ja valgustikõikide lampide valgusvoogude summa suhe, kui lampide valgusvoogu mõõdetakseväljaspool valgustit keskkonnatemperatuuril 200 C.

Valgusti kaitsenurk on nurk rõhttasandist nägemissuunani, milles valgustis paiknevatelampide valgustandvad osad just otse paistma hakkavad. Valgusti avardatud ahendusnurk jakaitsenurk annavad alati kokku 900

Valgustite klassifikatsioon näitab, kui palju valgust suunab valgusti alumisse pooltasandisseja kui palju ülemisse.Valgusti maksimaalset heledust mõõdetakse piki ja risti valgustit nn. räigusnurkade 450, 550,650, 750, 850 valgusti pinna projektsioonalal ja mis on aluseks ka räigusarvutusele. Valgustipinna projektsioonala sõltub valgusti valgusjaotusest.Keskmine valgusti heledus arvutatakse nii piki kui risti valgustit iga nn. räigusarvutusnurgakorral kasutades selleks heledusintensiivsustabelit ja valgusti pinna projektsioonala.

Valguslik kasutegur ehk valgusvoo kasutustegur on arvutuspinda valgustava kasulikuvalgusvoo ja valgusti valgusallikate kogu valgusvoo suhe, s.t. iseloomustab kasulikuvalgusvoo taset. Kasutustegur sõltub valgusti omadustest, ruumi mõõtmetest, ruumi pindadepeegeldusvõimest.

Reflektorite peegeldusomadused

Valgustite valik vastavalt keskkonna nõuetele

Valgusti valik sõltub keskkonna tingimustest, kuhu valgusti paigaldatakse. Vastavalt ohutuekspluatatsiooni eeskirjadele klassifitseeritakse valgusteid puutepingekaitse, paigalduspinnasüttivuse, tolmu- ja veekindluse ning vahel ka vandaalikindluse järgi.Jaotus puutepingekaitse järgi:

Klass 0 – kaitse elektrilöögi eest põhineb ainult põhiisolatsioonil. Seadme pingealteidjuhtivaid osi ei saa ühendada kohtkindla paigaldise kaitsejuhiga; põhiisolatsiooni rikke korraloleneb kaitse seadme ümbrusoludest (enamikes Euroopa riikides keelatud)

Klass I – kaitse elektrilöögi eest ei sõltu mitte üksnes põhiisolatsioonist, vaid lisaks sellele onpingealtid juhtivad osad ühendatud kohtkindla paigaldise kaitsejuhiga selliselt, etpuutevõimalikud juhtivad osad ei saa põhiisolatsiooni rikke korral pingestuda. Kaitsejuhikülgühendusklemm on tähistatud sümboliga

Klass II – kaitse elektrilöögi eest ei sõltu mitte üksnes põhiisolatsioonist, vaid mis onvarustatud kahekordse või tugevdatud isolatsiooniga (kaitseisolatsiooniga). II klassi valgustitei saa ühendada kaitsejuhiga ja tema kaitsevõime ei olene paigaldusoludest. Tähis

Klass III – kaitse elektrilöögi eest põhineb kaitseväikepingetoitel (PELV, SELV) ja milles eisaa tekkida kaitseväikepingest kõrgemat pinget. Tähis

Jaotus paigalduspinna süttivuse järgi:

Valgustit võib paigaldada normaalselt süttivale pinnale

Valgustit võib paigaldada normaalselt süttivale pinnale, kui lae ja valgusti vahelepaigaldatakse isolatsioonimaterjal

Valgusti võib paigaldada normaalselt süttivale pinnale, kui toote ja süvistatava pinnavahele jääb tihend, mille min. mõõt on näidatud

Valgustit ei tohi normaalselt süttivale pinnale paigaldada

Kesta võimet kaitsta valgusti siseosi võõrkehade, tolmu ja vee eest ning kesta abilsaavutatavat kaitset seadme pingestatud või liikuvate siseosade otsepuute eest tähistataksekahe tähega IP (ingl. k. - international protection) ja kahe numbriga, millest esimene näitabvalgusti pingestatud osade kaitset tahkete kehade suhtes ning teine number – kahjuliku veesuhtes.

IPXX 1. number - kaitse tahkete kehade suhtesTähis Valgustisse mittesattuva võõrkeha iseloomustus0 Kaitse sätestamata1 Suured võõrkehad (üle 50 mm), puudutamine

käelabaga2 Keskmised võõrkehad (üle 12 mm), puudutamine

sõrmega3 Väikesed võõrkehad (üle 2,5 mm), puudutamine

tööriistaga4 Terajad võõrkehad (üle 1,0 mm), puudutamine

traadiga5 Ladestuv tolm, puudutamine traadiga6 Igasugune tolm, puudutamine traadiga

IPXX 2. number - kaitse kahjuliku vee suhtes:

Mõnel maal kasutatakse kaitseastme tähistuses ka kolmandat numbrit, mis näitab valgustivandaalikindlust:

0 – kaitsmata1 – kuni 0,025 J3 – kuni 0,5 J5 – kuni 2 J7 – kuni 6 J9 – kuni 20 J

ATEX - ATmosphere EXplosible

Tähis Kaitse vee kahjuliku sissetungimise eest0 Kaitse sätestamata1 Vertikaalis langevad veetilgad (kondensvesi) ei pääse valgustisse2 Kuni 150 vertikaalist langevad veetilgad ei pääse valgustisse3 Kuni 600 vertikaalist langev piiskvesi (vihm) ei pääse valgustisse4 Igast suunast pritsiv vesi ei pääse valgustisse5 Igast suunast tulev veejuga ei pääse valgustisse6 Igast suunast tulevad tugevad veejoad ja merelained ei pääse valgustisse7 Vesi ei tungi kuni pooleks tunniks vette uputatud valgustisse (aegajaline

üleujutus)8 h x Etteantud sukeldussügavusel x (meetrites) ei tungi vesi valgustisse määramata

aja jooksul

CENELEC’istandard

II 2 G EEx edm IIC T5

Kaitse-meetod

Temperatuuriklass:T1 450 0 CT2 300 0 CT3 200 0 CT4 135 0 CT5 100 0 CT6 85 0 C

Gaasi grupile vastavlubatud kasutustsoon:I: metaanIIA: propaan (200 µJ)IIB: etüleen (60 µJ)IIC: vesinik (20 µJ)

Plahvatusohutusesümbol

Seadmete grupp:I – kaevandusII – mitte kaevandus

Kaitse kategooria:1 - väga kõrge2 - kõrge3 - normaalne

Keskkond:G - gaasD - tolm

II 2 G EEx edm IIC T5 Nemko 02A TEX 161U Zone 1

Euroopa maades hakkas alates 1. juulist 2003.a. kehtima ATEX direktiiv 94/9/EC, misreguleerib plahvatusohtlikes keskkondades kasutatavate seadmete märgistused ning onkohustuslik kõikides Euroopa Liiduga ühinenud maades.

Keemiakindlus

Kuna igapäevases elus kasutatavad valgustite materjalid ei ole keemiliselt vastupidavad, siiskeskkonna keemilisest agressiivsusest sõltuvalt valitakse valgusti, mis peab ette antudkeskkonnatingimustele vastu.

Valgusti valikul mingisse konkreetsesse keskkonda tuleb arvestada:

• Valgusti valgusjaotuskõverat, mis mõjutab keskkonnas saadavat valgustustihedust ja sellekvaliteeti

• Võimalust vältida otsest räigust vaateväljas.• Võimalust vältida kaudsest valgustusest tekkivat räigust vaateväljas.• Kerget hooldusvõimalust nii valgusallikate kui valgusti komponentide saadavuse javahetusvõimalustega.

• Keskkonda sobivat mehaanilist konstruktsiooni, et valgusti ei puruneks ega väänduks vms.valitud keskkonnas.

• Ohutust, mille tagavad valgustuslaborite ja tehaste sertifikaadid valgusti vastavusele lubatudkeskkonnatingimustele.

• Valgusti välimust, et valgusti oleks ka esteetiline.• Hinda, vältimaks mõttetuid kulutusi.• Valgusti efektiivsust• Tootja usaldusväärsust.

EVS-EN 12464-1:2003. Valgus ja valgustus. Töökoha valgustus. Osa 1. Sisetöökohad.

Registrisse kantud 28.10.2003 nr 455, projekti nr 56527 standardite andmebaasis.

Et võimaldada inimestel täita nägemisülesandeid tõhusalt ja täpselt, tuleb ette nähasellekohane vajalik valgustus. Valgustuseks võib kasutada päevavalgust, tehisvalgust võimõlemate kombinatsiooni.Nõutav nähtavustase ja nägemismugavus eri töökohtadel sõltub töö liigist ja kestusest.

3.1 nägemisülesanne - nägemistöö elementide kogum.Märkus. Nägemistöö põhielemendid on vaadeldava eseme mõõtmed, heledus, kontrast taustasuhtes ja vaatlemise kestus.

3.2 tööpiirkond - töökoha alapiirkond, milles täidetakse nägemisülesannet. Töökohtadel, milletööpiirkonna suurus ja asukoht ei ole täpselt teada, loetakse selleks piirkond, millesnägemisülesannet võidakse täita

3.3 lähiümbruspiirkond – tööpiirkonda nägemisväljas ümbritsev vöönd,mille laius onvähemalt 0,5 m.

3.4 valgustustiheduse hooldeväärtus (Ēm) - väärtus, millest allapoole antud pinnakeskmine valgustustihedus ei tohi langeda.

3.5 kaitsenurk - nurk rõhttasandist nägemissuunani, milles valgustis paiknevate lampidevalgustandvad osad just paistma hakkavad

3.7 valgustustiheduse ühtlus - pinna vähima ja keskmise valgustustiheduse suhe

4 Valgustuse projekteerimiskriteeriumid

Hea valgustuse saavutamiseks on oluline, et peale nõutava valgustustiheduse rahuldataks kateisi inimsilma kvalitatiivseid ja kvantitatiivseid vajadusi.- nägemismugavus, mis seisneb töötajate heaolutundes ja aitab kaudselt kaasa ka kõrgeletöötootlikkusele,- nägemisvõime, mille juures töötajad suudavad oma nägemisülesandeid ka keerukates oludesja pika aja jooksul täita,- ohutus.

Valguskeskkond on määratud järgmiste põhinäitajatega:- heledusjaotus,- valgustustihedus,- räigus,- valguse suund,- värviesitus ja valguse näiv värv,- valguse värelus (flikker),- päevavalgus.

Nägemisvälja heledusjaotus määrab silmade adaptatsiooniseisundi, mis omakorda mõjutabnähtavust.Hästi tasakaalustatud adaptatsiooniheledus on vajalik selleks, et suurendada- nägemisteravust,

- kontrastitundlikkust (võimet eristada heleduse väikesi suhtelisi erinevusi),- silmade töövõimet (akommodatsiooni, keskendumist, silmaava suuruse muutmist, silmadeliikuvust jne).

Nägemisvälja heledusjaotus mõjutab ka nägemismugavust. Selle tõttu tuleb vältida- liiga suuri heledusi, mis võivad suurendada räigust,- liiga suuri heleduskontraste, mis võivad silmi pideva ümberadapteerumise tõttu väsitada,- liiga väikesi heledusi ja liiga väikesi heleduskontraste, mis teevad töökeskkonna tuimaks egastimuleeri töötegemist.Tähtsad on kõigi pindade heledused; viimased sõltuvad pindade peegeldusteguritest javalgustustihedustest.

Valgustustihedus ja selle jaotus nii töö- kui ka ümbruspiirkonnas mõjutavad suurel määralinimese nägemisülesande käsitamise ja täitmise kiirust, ohutust ja mugavust.

Sõltumata valgustuspaigaldise vanusest ja seisundist ei tohi keskmine valgustustihedus üheginägemisülesande jaoks langeda alla jaotises 5 esitatud väärtuste.

Viimased kehtivad normaalsete nägemisolude korral ja arvestavad· psühhofüsioloogilisi aspekte nagu nt. nägemismugavust ja heaolu,· nägemisülesandega määratud nõudeid,· nägemisergonoomikat,· praktilisi kogemusi,· ohutust,· majanduslikkust.Piirkondades, kus töötajad kestvalt viibivad, ei tohi valgustustiheduse hooldeväärtus olla alla200 lx

Lähiümbruspiirkonna valgustustihedus peab vastama tööpiirkonna valgustustihedusele jatagama nägemisvälja hästi tasakaalustatud heledusjaotuse.

Suured valgustustiheduse erinevused tööpiirkonna ümbruses võivad põhjustadanägemisstressi ja diskomforti.

Lähiümbruspiirkonna valgustustihedus võib olla väiksem kui tööpiirkonna oma, kuid ei tohiolla väiksem kui tabeli 1 vastaval real esitatud väärtus.

Tööpiirkond peab olema valgustatud nii ühtlaselt kui võimalik. Valgustustiheduse ühtlustööpiirkonnas ega lähiümbruspiirkonnas ei tohi olla väiksem kui tabelis 1 näidatu.

EE märkus. Liigheledate laikude vältimiseks tuleb soovitada, et tööpiirkonna suurimaja keskmise valgustustiheduse suhe ei oleks suurem kui 1,4.

Räigus on aisting, mida kutsuvad esile nägemisvälja heledad alad; see võib avalduda kasdiskomfort- või pimestusräigusena.

Et vältida vigu, väsimust ja õnnetusi, on tähtis, et räigus oleks piiratud.

Märkus. Eriti hoolikalt tuleb räigust vältida, kui nägemissuund on rõhttasandist ülespoole.

Sisevalgustuspaigaldistes tuleb valgustite otsest diskomforträigust hinnata RahvusvaheliseValgustuskomisjoni (Commission Internationale de l’Éclairage, CIE) ühtse räigusteguri UGR(Unified Glare Rating) tabelmeetodi abil.Kõik eeldused, millel põhineb teguri UGR arvutus, peavad olema esitatudarvutusdokumentatsioonis. Valgustuspaigaldises ei tohi UGR väärtus olla suurem kui jaotises5 esitatu.

Suure heledusega peegeldused nägemisülesande täitmise alas mõjutavad nähtavust enamastikahjulikul viisil. Loorpeegeldusi ja peegeldusräigust saab vältida või vähendada- valgustite ja tööpaikade sobiva paigutusega,- pinnaviimistlusega (mattide pindadega),- valgustite heleduse piiramisega,- valgustite heledate osade mõõtmete suurendamisega,- heledate lagede ja seintega.

Nägemisülesande valgustamine suundvalgusega võib mõjutada ka nähtavust.Varjumoodustus on haju- ja suundvalguse sobivas vahekorras kasutamine. See on peaaegukõigi siseruumide valguskvaliteedi oluline tunnus.

Valgustus ei tohi aga olla liiga tugevalt suunatud ega tekitada teravaid varjusid. Ta ei tohi ollaka liiga hajutatud, sest siis läheks varjumoodustusefekt üleni kaduma ja tekiks väga tuimvalguskliima.

Kindlast suunast tulev valgus võib esile tõsta nägemisülesande selliseid peensusi, mis nendenähtavust parandavad ja töö sooritamist hõlbustavad. Tuleb aga vältida loorpeegeldusi japeegeldusräigust.

4.6 Värvi aspektidLigikaudu valget valgust andva lambi värvikvaliteeti iseloomustavad kaks tunnust:- lambi enda valguse näiv värv,- lambi värviesitusomadused, mis mõjutavad lambi poolt valgustatavate esemete ja inimeste

värviilmingut.- 4.6.1 Valguse värvLambi valgusvärv on määratud lambist kiirguva valguse värvitooniga. Viimast saab kirjeldadalähima värvsustemperatuuri (TCP) kaudu.

Valguse värvi valik on peaasjalikult psühholoogia ja esteetika küsimus ning sõltub sellest,mida lugeda loomulikuks. Valik sõltub valgustustihedusest, ruumi ja mööbli värvidest,ümbruskliimast ja kasutusalast. Soojemates kliimavööndites eelistatakse üldiselt valgusejahedamat, külmas kliimas aga enamasti soojemat värvitooni.

Värvitoon Lähim värvsustemperatuur

TSoe alla 3300

Vahepealne 3300 kuni 5300

Külm üle 5300

4.6.2 VärviesitusValgusallika värviesitusomaduste objektiivseks kirjeldamiseks on kasutusele võetudvärviesituse üldindeks Ra , mille suurim võimalik väärtus on 100. Värviesituse kvaliteedivähenemisel indeks Ra väheneb.

Lampe, mille värviesitusindeks on alla 80, ei tohiks kasutada neis ruumides, milles inimesedkestvalt töötavad või viibivad. Eranditeks võivad olla mõned tööliigid või töökohad, ntkõrgruumid. Nende erandite korral tuleb kasutada sobivaid meetmeid, et pideva töö paikadelja kohtades, kus tuleb eristada ohutusvärve, oleks tagatud kõrgema värviesitusindeksigavalgustus.

4.7 Värelus ja stroboskoopnähtusValguse värelus põhjustab ärritust ja võib esile kutsuda haiguslikke füsioloogilisi nähtusi (ntpeavalu).Stroboskoopnähtus võib esile kutsuda ohtlikke olukordi, kuna selle tõttu võidaksemasinaosade pöörlevat või kulgliikumist näha valesti.

Valgustussüsteemid tuleb projekteerida selliselt, et valguse värelus ja stroboskoopnähtusoleksid välditud.

4.8 HooldetegurValgustuspaigaldise projekteerimisel tuleb arvestada hooldetegurit, mis on määratudkasutatavate valgustusvahenditega, ruumi keskkonnaga ja kindla hoolduskavaga.Soovitatavad valgustustasemed on iga ülesande jaoks esitatud valgustustihedusehooldeväärtustena. Hooldetegur sõltub lampide, liiteseadiste, valgustite ja ümbrusehooldeomadustest ning hoolduse korraldusest.EE märkus. Hooldetegur on valgustustiheduse hooldeväärtuse ja algväärtuse (vastvalminudning sisustatud valgustuspaigaldises tekitatava väärtuse) suhe. Hooldetegur langeb sisuliseltkokku varem valgustuspaigaldiste projekteerimisel kasutatud oskussõnaga vähendustegur.Hooldetegurit saab avaldada korrutisena

KH = KL KV KR,

milles tegur KL arvestab lampide valgusvoo vähenemist, KV lampide ja valgustimustumist ja KR ruumi valgustpeegeldavate pindade peegeldustegurite vähenemisthooldevahemiku jooksul.Projekteerija peabnii hooldeteguri väärtuse kui ka selle määramise aluseks olnud eeldused projektis ära näitama,- valima ruumi kasutusotstarbele vastavad valgustusseadmed,- koostama üksikasjalise hoolduskava, milles on näidatud nii lampide vahetamise kui ka

valgustite ja ruumi puhastamise sagedus ning puhastamisviis.- 4.9 EnergiakaalutlusedValgustuspaigaldis peab täitma kindla ruumipiirkonna valgustusnõuded ilma energiaülemäärase kuluta. Seejuures on aga tähtis, et üksnes energiakulu vähendamise eesmärgil eihalvendataks valgustuspaigaldisele esitatavate nägemisnõuete täitmist.

See nõuab sobivate valgustussüsteemide ja -vahendite ettenägemist, valguse reguleerimist javõimalust mööda ka päevavalguse kasutamist.

4.10 Kuvaritöökohtade valgustus4.11.1 Üldnõuded

Kuvaritööpaikade valgustus peab vastama kõigile ülesannetele, mida nendel tööpaikadeltäidetakse, nt kuvari ja trükiteksti lugemisele, kirjutamisele, klaviatuuri kasutamisele.Kuvari ja mõnikord ka klaviatuuri kasutamist võivad mõjutada peegeldused, mis põhjustavadpimestus- ja diskomforträigust. Seetõttu tuleb valgustid valida ja paigutada selliselt, et nad eisaaks tekitada liiga heledaid peegeldusi.

Projekteerija peab kindlaks tegema häireid esilekutsuva paigalduspiirkonna ja valimaseadmed ja nende paigutuse selliselt, et häirivaid peegeldusi ei tekiks.

4.11.2 Allasuunatud valgusvooga valgustite lubatav heledus

Käesolev jaotis käsitleb nende valgustite lubatavat heledust, mis võiksid peegeldudanormaalse vaatlussuuna jaoks ettenähtud kuvari ekraanilt.Tabelis on esitatud valgustite lubatav keskmine heledus püstsuunast mõõdetava nurga all 65°või enam, radiaalselt ümber valgusti, mis on ette nähtud kuvaritööpaiga valgustamiseks kuvariekraani püstasendi või kuni 15° suuruse kalde korral.

Märkus. Mõnedel eritööpaikadel, nt muudetava kaldega, puutele reageeriva kuvarikasutamisel, tuleb heleduse piiramise nõudeid rakendada alates väiksematest püstsuunastmõõdetavatest nurkadest (nt alates nurgast 55°).

EE märkus. Ülalnimetatud nurka, millest alates heleduse piiramise nõudeid rakendatakse(ingl cut-off angle), võib eesti keeles nimetada ahendatud avarusnurgaks.

6 Kontrollitoimingud

Valgustustiheduse kontrollmõõtmisel tuleb kasutada mõõtepunktide rastrit, mis peab kokkulangema valgustuspaigaldise projekteerimisel kasutatud rastriga. Edasistel kordusmõõtmistel tuleb kasutada samu mõõtepunkte.Mingiks tööks vajalikku valgustustihedust tuleb kontrollida selle töö tööpinnal.Märkus. Valgustustiheduse kontrollmõõtmisel tuleb tähelepanu pöörata· kalibreeritud mõõteriistade kasutamisele,· lampide ja valgustite vastavusele nende kohta avaldatud andmetega,· projekteerimisel peegeldustegurite jne kohta tehtud eelduste vastavusele tegeliku olukorraga.

EE märkus. Oluline on, et mõõteriistade kalibreering oleks kehtiv ja et ruum, millesvalgustust kontrollitakse, oleks normaalses tööolukorras.Mõõteandmete järgi tuleb arvutada valgustustiheduse keskväärtus ja ühtlus, mis ei tohi ollaväiksemad kui vastavalt jaotises 5 ja tabelis 1 esitatud väärtused.

Ekraani klass ISO 9241-7 järgi I II III

Ekraani kvaliteet Kõrge Kesk-mine Madal

Ekraanilt peegelduda võiva valgustienimalt lubatav keskmine heledus

1000 cd/m2

200 cd/m2

Valgustite tootja peab esitama tabelmeetodil toimuva projekteerimise tarbeks vajalikud UGRväärtused, nagu see on kirjeldatud Rahvusvahelise Valgustuskomisjoni (CIE) publikatsioonis117. Tootjad, kelle UGR-tabelid on koostatud valgustite teistsuguste vahekauguse ja kõrgusejagatiste jaoks kui nimetatud publikatsioonis esitatud, peavad selle selgelt ära näitama.Kontrollimisel tuleb võrrelda valgustite paigutust ja pindade peegeldusomadusi projektisesitatud andmetega.

Valgustuspaigaldis peab vastama projekteerimisel eeldatud väärtustele.

Projektis ettenähtud lampide kohta peab lampide tootja esitama usaldatavad andmedvärviesitusindeksi Ra väärtuse kohta. Kontrollimisel tuleb lampe võrrelda projektisettenähtutega.

Lambid peavad vastama projektdokumentatsioonile.

Valgusti valgustandvate osade keskmine heledus tuleb mõõta või arvutada C-tasandis 15-kraadiliste intervallidega alates püstsuunast (0?) ning fotomeetrilistel vertikaalnurkadel (?-nurkadel) 65?, 75? ja 85?. Tavaliselt peab valgusti tootja esitama need andmed lambi võivalgusti suurima nimivalgusvoo korral.

Valgustuse projekteerimine ja valmisehitatud valgustuspaigaldise mõõtmine.

Projekteerimiseks vajalikud lähteandmed

- Valgustatava ruumi parameetrid- Valgustatava ruumi otstarve, normid- Mööbli ja töökohtade paigutus- Ruumis kasutatavad värvitoonid- Ruumipindade peegeldustegurid- Erisoovid

Hästi projekteeritud valgustusprojekt aitab kaasa:

- elektrienergia efektiivsele kasutamisele- töökoha turvalisusele- töökvaliteedi ja tööviljakuse tõusule- töötaja tervist rikkumata

Valgustuspaigaldise mõõtmine (uue standardiprojekti alusel):3. Mõõdetavad suurused

Standard käsitleb järgmiste suuruste mõõtmist või kindlakstegemist:- tasandiline valgustustihedus E,- valgustustiheduse ühtlus g,- heledus L,- ühtne diskomforditegur UGR,- räigustegur,- peegeldustegur hajutatud (difuusse) langeva valguse korral,- valgusti kaitsenurk α,- valgustuspaigaldise toitepinge mõõtmise ajal,- luminofoorlampvalgustite ümbruse temperatuur,- valguse värv ja valgustite värviesitusindeks.

5. Mõõtmiste ettevalmistamine

5.1. Üldist

Enne valgustuspaigaldise mõõtmisele asumist on otstarbekohane kindlaks teha- ruumi mõõtmed (plaan ja lõige) ning sisustus,- ruumi või selles tehtava töö liik,- erinõuetega tööpaikade ja ohtlike paikade andmed,- õhkjahutusega valgustite korral - kliimaseadme talitlusseisund,- mõõdetavad suurused,- mõõtepunktide asukohad,- ruumi vanus, viimase uuendamise aeg ja üldseisund, sealhulgas lae ja seinte mustumisaste,- projektdokumentatsiooni olemasolu.

5.2. Valgustuspaigaldis

Valgustuspaigaldise kohta tuleb kindlaks teha- valgustite paigutus,- lampide liik (tootja, tüübitähis, nimivõimsus ja nimivalgusvoog),

- valgustite liik (tootja, tüübitähis, optiline kasutegur, valgustugevusjaotus),-- valgustuspaigaldise üldseisund, sealhulgas viimase puhastuse ja lampide viimasevahetamise aeg, lampide ja valgustite mustumise hinnang,- paigaldise kasutuselevõtu aeg,- projektdokumentatsiooni ja hoolduskava olemasolu.

10. Mõõteprotokoll

Mõõteprotokoll peab sisaldama järgmisi andmeid:- ehitise ja ruumi, milles mõõtmised läbi viidi, täpne nimetus;- mõõtja nimi ja tööalased andmed;- mõõtmise kuupäev ja kellaaeg; .- kasutatud mõõteriistade täpsed andmed (sealhulgas täpsusklass 4.1 järgi);- mõõdetava ruumi põhiplaan ja tarbe korral ka lõige koos pealejoonestatud mõõterastriga ja -töökoha mõõtepunktidega; tööpiirkonna valgustustiheduse mõõtepunktid; lisaandmed muudesuuruste mõõtmise korral;- ruumi pikkus, laius ja kõrgus;- lampide ja valgustite andmed; valgustite paigutus;- mõõtetulemused jaotise 7 järgi;- võrgupinge mõõtmiste ajal ja kasutatud korrektuuritegurid;- temperatuur mõõtmiste ajal;- mõõtmise eripärasused (kui neid on);- mõõdetud väärtuste võrdlus nõutavate või lubatavatega;- mõõteriistade mõõtevea arvestamine;- allkiri ja kuupäev.

Valgustuse juhtimine

Miks on vaja valgustust juhtida?- et hoida kokku elektrienergiatl- uua konkreetseks tööks või miljööks vajalikud valgustustingimused

Energiatootmisel eraldub keskkonda:- süsihappegaasi, metaani, lämmastikoksiidi - kasvuhooneefekt!- vääveldioksiidi ja elavhõbeda saastaineid - happevihmad!

Luminofoorlampide tootmisel kasutatakse toorainena alumiiniumi, soodaklaasi, niklit,,nikeldatud rauda, volframit, argooni, elavhõbedat.

Luminofoorained sisaldavad mitmesuguseid ühendeid.Roheline valgus saadakse näiteks tseeriumi ja terbiumi abilaktiveeritudmagneesiumaluminaadist, punast valgust euroopiumiga aktiveeritudütriumoksiidist. Keskkonna jaoks kahjulikem aine on aga elavhõbe. Rasked metallid, s.h.elavhõbe, on maapinnal haruldased, mistõttu elusorganismid taluvad geneetiliselt vaid vägatühiseid doose. Mikroorganismid muudavad elavhõbeda sageli metüülelavhõbedaks, missatub toitumisketi kaudu kõrgematesse organismidesse. Elavhõbe mõjutab kesknärvisüsteemija viljakust.

Tehisvalgustuse automaatne juhtimine võimaldab energiakulusid kokku hoida vahemikus 30 -70 %. Valgustuse juhtimissüsteemid, mis hoiavad ruumis horisontaalse valgustustihedusekonstantsena, nõuavad luminofoorvalgustitesse päevavalguse muutustele kiirelt reageerivaidkõrgsagedusmuundureid.

Juhtimine analoogsignaali abil:

Analoogsignaaliga juhtimine pingel 1 - 10 V võimaldab valgustuse reguleerimist 3(5) - 100 %Liiteseadis peab vastama analoogjuhtimissüsteemile!

Käsitsi juhtimine juhtimisnupu abil: Valgus kustub pinge katkestamisel.Juhtimisahela C0 - C1 sulgemisel on valgustus minimaaltasemel.

Juhtimine päevavalgusanduri abil.

Digitaalsignaali abil valgustuse juhtimine

- DSI (digitaalne 8bitine signaal), 255 juhtimiskäsklust,- Kaitse signaali müra vastu

Digitaalne timmimisväärtus

Suhteline valgusvoo tase %

Elektrienergia kulu %

Timmimistase %

kõrge

madal

I 0 I I 0 I 0 I

Müra

Analog1-10V

Müra

Digitaalne juhtimine: kahesuunaline suhtlemine

DSIliiteseadis

PCAI00II00I I00II00I PCAPCAI00II00I

1-10Vliiteseadis

analoogEVG

6,0V 5,5V analoogEVG

analoog

EVG

5,9V

DALI/ DSIliiteseadis

PCAI00II00I

1-10V 1-10V

1-10V rakendus

4

5

6

4

5

6

PCA PCA

DSI rakendus

4

5

6

4

5

6

Juhtimine impulsslülitiga:

Konstantse valgustuse hoidmine

Mitme valgusti juhtimine ühe anduriga (sel juhul ei toimi analoogjuhtimine):

Juhtimismoodul SmartDIM SM:

SmartDIM SM töö ilma valgusandurita Juhtimine toimub impulsslüliti abilJuhtimismooduli mälu hoiab meeles viimase valgustustaseme enne valgustuse välja lülitamist.

Kui väline andur puudub:

25 DSI seadet

SmartDIM SM:

PCA ECO baasil suuremad skeemid:

ModularDIM:

25 DSI seadet

DSI-Moodu

l

Digitaalne

DALI

DALI - Digital Addressable Lighting Interface - on digitaalsel juhtimisel põhinevintelligentne valgustuse juhtimissüsteem, mis annab igale valgustile oma aadressi ningvõimaldab neist igaüht juhtida vastavalt vajadusele, kasutades juhtimiseks vaid eraldikahesuunalist digitaalsignaali edastavat juhet.

DALI töötati välja firmas Helvar algselt DBI (Digital Ballast Interface) nime all.Täna on DALI standard Euroopa liiteseadiste standardis “EN60929 Annex E” all ningerinevate tootjate tooted peavad omavahel ühilduma, s.t. suhtlema DALI - protokollis.

DALI - süsteemi on lihtne paigaldada. Valgustites kasutatakse intelligentseid liiteseadiseid…one4all, milla juhtimine toimub digitaalkoodi abil. Sõltumata valgustite asukohast saabsoovitud valgustusstsenaariumi väga täpselt ära määratleda. Süsteem ei vaja pealüliteid.SISSE / VÄLJA lülitamise eest hoolitseb BUS-süsteem.

Ühest juhtimisliinist piisab kuni 64 valgusti juhtimiseks. Juhtimisliin ühendatakse vahetultvalgustitele, samasse juhtimisahelasse võib ühendada ka kohaloleku-, päevavalgus- jaliikumisandurid.

Igal DALI-süsteemi seadmel on oma aadress. Kuigi juhtimisliin on üks, saab läbi samajuhtimisliini moodustada samade valgustitega erinevaid juhtimisgruppe.

Valgustustase defineeritakse DALI - teadetes kasutades 8 - bitist numbrit, kus väärtus 0tähendab, et valgusti ei ole sisse lülitatud, 1 - valgustuse taset 0,1 % jne.

DALI tööpinge on 9,5 - 22,4 V, süsteemi vool max. 250 mA, andmete edastamise kiirus 1200Baud. Kaabli maksimaalne pikkus kuni 300 m (1,5 m2 ). Nii valgustite toitekaabliteks kuijuhtimisliinideks kasutada tugevvoolu juhtmestikku! Ühes kaablis võivad olla nii valgustitetoite- kui juhtimisahelad.

Dali ülevaade

- Juhtimisahel ei vaja polaarsust (2 - juhtme süsteem)- Võib kasutada olemasolevat juhtmestikku- Puuduvad interferentsist tulenevad häired- Igat seadist saab eraldi kontrollida-juhtida (aadressid)- Grupid defineeritakse rakenduse paigalduse käigus- DALI-liiteseadised võivad samal ajal olla erinevate gruppide liikmeteks- Informatsioon erinevate valgustusstsenaariumite ja gruppide kohta on salvestatudliiteseadistesse- Informatsioon lampide seisundist (Lamp on sees/väljas, jooksev timmimistase, lambi tõrge)- Detailne informatsioon timmimiskiirusest ja milline stsenaarium on ette nähtud süsteemitõrke korral.- Kõik liiteseadised saavad informatsiooni üheaegselt (stsenaariumid, grupid, tasemed)- Suurem timmimisvahemik - 0,1% kuni 100 %.

ComfortDIM:

DALI-PS (toiteallikas):DALI-PS varustab DALI seadet (15VDC/200mA)LED teavitab tõrkest DALI juhtmestikusPaigaldus elektrikilbi standardrennile 35mm

DALI DSI

ComfortDIM seadmed:

DALI TOUCHPANEL (puutepaneel)

DALI PS / PS1

DALI GC

DALI SC

DALI SCI

DALI DSI -> DALI DSI IIDALI RM

DALI-GC (grupi kontrollija):Adresseerib ja paneb DALI -seadmed tööleLisab ja kustutab gruppeLülitab ja timmib 2 gruppi eraldi või broadcast nupule vajutades kõiki valgusteid korraga.DALI -süsteemi poolt toitega varustatud (6 mA)Grupinumbri sobitamine integreeritud pöördlülitiga

DALI-GC paigaldatakse seina impulsslülitigaühte karpi:

DALI-SC (stsenaariumi kontrollija):

- 4 valgustusstsenaariumi programmeerimine- 4 valgustusstsenaariumi esile kutsumine- DALI -süsteemi poolt toitega varustatud (6mA)- Stsenaariuminumbri sobitamine integreeritudpöördlülitiga

DALI muundur DSI II:

- kuni 25 seadet kummagi kanali kohta

Skeem 1-klahvilise impulsslüliti

Lülitikarp

Lüliti

Sein

- DALI - süsteemi poolt toitega varustatud- Kumbki kanal omaette DALI - süsteemi aadressiga

DALI releemoodul DALI-RM :- erinevate elektriliste seadmete sisse / välja lülitamiseks DALI käskluste abil- 240V/4A- DALI - süsteemi poolt toitega varustatud- Adresseeritav

DALI-SCI seeriaarvuti liides:- DALI-SCI kontrollib ja juhib kõiki DALI - liiteseadiseid mistahes arvutilt- iga winDIM’iga varustatud arvuti muutub kasutajasõbralikuks valgustuse juhtimisseadmeks- Intelligentne kontseptsioon teeb võimalikuks kasutada mitut arvutit sama DALI -seadmepiires

DALI touchpanel (puutepaneel):- Vabalt konfigureeritav / erinevad standardkujundused- Mugav kasutus- Lihtne programmeerida- Modernne ja funktsionaalne disain- Valida saab paljude standardkujunduste vahel

- Läbi winDIM - i vabalt konfigureeritav

Näidiskontor:

Näidisklass:

ilp mm2

Grupp 1 Grup

Grup

Eraldatav vahesein

5-sooneline kaabel 5 x

Elektrik

1

Lühikonspekt välisvalgustusest.

prEN 12464-2:2003(E)4.5. Valgussaaste

Keskkonnatsoon

Selgitus Näited

E1 Oluliselt pimedad alad Rahvuspargid, loodusilu nautimisalad jms.

E2 Madala heleduspiirkonnaga alad Põllumajandusalad või väikesed külad

E3 Keskmise heleduspiirkonnaga alad Väikelinnade keskused või linna-alad

E4 Suure heleduspiirkonnaga alad Öise aktiivse tegevusega linnakeskused

Tabel 2 – Maksimaalne välisvalgustuses lubatud valgussaasteKeskkon-na tsoon

TaevakumaULR

[max %]

Valgus aknasseEv [lx]

Valgusallikavalgustugevus

[kcd]

Hoone heledus ennekeeluaega

cd/m2

Ennekeeluaega

Pealekeeluaega

Ennekeeluaega

Pealekeeluaega

Keskm.heledus

Max.heledus

E1 0 2 1 2,5 0 0 0E2 5 5 1 7,5 0,5 5 10E3 15,0 10 2 10 1,0 10 60E4 25,0 25 5 25 2,5 25 150

ULR - Upward Light Ratio of the Installation - ülespoole suunatud valgus

Põhjused valgustussaaste vähendamiseks

• Raisatud elektrienergia kulu vähendamine. Koos sellega väheneb ka elektrienegiatootmisel eralduvate kahjulike ainetega keskkonna saastamine.

• Valgustussaaste häirib ööloomade ja -lindude elu, segab rändlinde nende rändude ajal.• Lennukite, laevade ja autode juhtimisel pimestava räiguse vähendamine, kuna räigus on

sageli avarii põhjuseks.• Vähendamaks kuritegevust.• Hoidmaks suhteid naabrite vahel.• Võimaldamaks imetleda ja uurida põnevat tähistaevast nii professionaalsetel kui

harrastusastronoomidel.

Võimalused valgustussaaste vähendamiseks

• Vältida valgustatavate objektide ülevalgustamist ja sellega kaasnevat elektrienergiaraiskamist.

• Suunata valgustust õigesti, ainult valgustatavale objektile.• Vähendada öisel ajal valgustatust miinimumini kui valgustust ei vajata turvakaalutlustel.• Kasutada valgusteid, mis ei suunaks valgust taevasse.• Valgustid tuleb paigaldada nii, et nad ei tekitaks räigust.

2

• Äri- ja olmealade valgustustasemes peab olema selge piir.• Kommertsvalgustuses kasutada efektiivsemaid valgusallikaid.• Lõpetada äris valitsev võistlus ”eredam on parem”.• 30 min.peale äri sulgemist kustutada üleliigne valgustus jättes põlema ainult

valvevalgustuse

Nägemist mõjutavad pimedal ajal

• kontrastitundlikkus• nägemisteravus• tajukiirus, s.t. aeg, mille jooksul muutuvad ajas heledus, varjud, värvid, detailid• liikumiskiirus

Kontrasti-tundlikkus

Keskmine heledus cd/m2Adaptatsiooniheledus

Nägemisteravus

Adapteerumisaeg, min.

Suhtelinetundlikkus

3

Lambi valgusvoo vähendamise võimalused öisel ajal.

Sõidusuund

Valgusti

Valgusti

Sõidusuund

Kõnnitee

Kõnnitee

Umbes 0,5 x h kuni 1,0 x h

Umbes 0,5 x h kuni 1,0 x h

4

ZRM U6L/T - võimsuslüliti (Tridonic) lülitab HS või HME lambi alati vähemalt 330sekundiks täisvõimsusele (switch over time)

ZRM U6M- Tridonicu juhtimisliinita digitaalne võimsuslüliti kuni 400W HME ja HS-lampidele

Z

XX %

100 %

ZRM U6M

LAD N

ZRM

L N

1 3 2 N L

5

ZRM U6M- Tridonicu juhtimisliinita digitaalne võimsuslüliti kuni 400W HME ja HS-lampidele:

• töötab iseseisvalt ilma juhtimisliinita• digitaalne komponent arvestab ise valgusvoo vähendamise aega valgustite sisselülitamisejärgi õhtul ja valgustite väljalülitamise järgi hommikul jagades selle vahemiku tinglikultpooleks (keskööks). Installatsiooni käigus programmeeritakse valgusvoo alandamise aegnäiteks 3 tundi enne “keskööd” kuni 4 tundi peale “keskööd”. Hiljem vajadusel lihtne ümberprogrammeerida

• töötab nii 2-väljundiga drosselite (power tapping) kui ka lisadrosseliga (additional choke)skeemis.

• sobib olemasolevatesse võrkudesse installatsiooni muutmata, kuna juhtimisliin puudub• lülitab lambi alati täisvõimsusel tööle vähemalt 10 minutiks hoides nii ära lambi elueavähenemise

1.Valgustustehnika po__himo__isted.pdf2.Silm, na__gemine, na__htavus3.Va__rv, va__rvsustemperatuur, va__rviesitus-u__ldindeks4[1][1].Valgusallikad5.Valgustid6[1][1].EVS-EN124647.Valgustuse projekteerimine ja mo__o__tmine8,1.Valgustuse juhtimine, 18,2.Valgustuse juhtimine,29[1][1].Va__lisvalgustus