Işıklardan ısı kazancı
Aydınlatma, konutlarda toplam enerji kullanımının yaklaşık yüzde 7’sini ve ticari binalarda yüzde 25’ini oluşturmaktadır. Bu nedenle, aydınlatma, bir binanın ısı ve soğutma yükleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Acil durumlar ve romantik ortamlar için kullanılan mum ışığını ve kamp sırasında kullanılan gazyağı lambalarını hesaba katmayan tüm modern aydınlatma ekipmanları elektrikle çalışıyor. Elektrikli aydınlatma cihazlarının temel türleri, akkor, flüoresan ve gaz deşarjlı lambalardır.
Aydınlatma lüksü başına verilen ısı miktarı aydınlatma türüne göre büyük ölçüde değişir ve bu nedenle aydınlatma iç ısı yükünü doğru bir şekilde tahmin etmek için kurulu aydınlatma türünü bilmemiz gerekir.
Işıkların tükettiği enerji, konveksiyon ve radyasyonla dağıtılır. Flüoresan lambalar için ısının konveksiyon bileşeni yaklaşık yüzde 40’ını oluşturur ve aydınlatma nedeniyle soğutma yükünün anlık kısmını temsil eder. Kalan kısım ise duvarlar, döşemeler, tavan ve mobilyalar tarafından emilen ve yeniden yayılan radyasyon şeklindedir ve bu nedenle zaman gecikmesi ile soğutma yükünü etkiler. Bu nedenle aydınlatma, ışıklar kapatıldıktan sonra bile yeniden radyasyonla soğutma yüküne katkıda bulunmaya devam edebilir. Bazen, tasarım soğutma yükünü belirlerken zaman gecikmesi etkilerini dikkate almak gerekebilir.
Kullanılan aydınlatma watt değerinin kurulu toplam watt miktarına oranı kullanım faktörü olarak adlandırılır ve belirli bir zamanda aydınlatma nedeniyle oluşan ısı kazancı belirlenirken, kurulu aydınlatma açık olmadıkça ısı vermediği için dikkate alınmalıdır. Süpermarket, alışveriş merkezi gibi ticari uygulamalar için kullanım faktörü birlik olarak alınır.
Modern ofis veya üretim alanlarındaki ışıklardan ısı kazancı önemli miktarda olabilir. Işıklardan odaya yayılan ısı şunlara bağlıdır:
- odadaki ışık seviyesi
- ışık türleri ve yapıları
- ışık teçhizatının yeri
Bir odadaki ışık seviyesi öncelikle faaliyetin türüne bağlıdır. Tipik ofis işleri için seviye 500 – 1000 lüks aralığında olabilir.
Lüks, SI aydınlatma ve ışık yayma birimidir – birim alan başına ışık akısını ölçer
Işıklar için gerekli elektrik gücü
Aydınlatma ekipmanından yerel soğutma veya hava çıkışları gibi özel düzenlemeler kullanılmadıkça, ışıklara gelen elektrik gücü odaya aktarılan ısıya dönüştürülür. Önerilen ışık seviyesine ulaşmak için gerekli elektrik gücü tahmin edilebilir.
P = b / (ηe ηr ls) (1)
P = kurulu elektrik gücü (W/m2 taban alanı)
b = önerilen ışık seviyesi (lux, lumen/m2, lm/m2)
ηe = ışık ekipman verimliliği
ηr = oda aydınlatma verimliliği
ls = kaynaktan yayılan ışık (lumen/W, lm/W)
Kaynaktan yayılan ışık-ls
Bir lambanın amacı, elektrik gücünü (watt) ışığa (lümen) dönüştürmektir. Lambalar bunu farklı verimliliklerle yapar ve bir kaynaktan yayılan ışık, kaynağın türüne bağlıdır.
Lamba türlerinin tipik verimliliği aşağıda belirtilmiştir.
| Lamba Tipi | Kaynaktan Yayılan Işık (lümen / Watt) | Ömür (saat) |
| GLS Ampul 1) | 15-Oct | 1000 |
| Alçak Gerilim Halojen | 20 | 2000 – 5000 |
| Cıva buharı | 40 – 60 | 22 |
| Floresan | 50 – 90 | 7000’den fazla |
| Metal Halide | 70 – 90 | 12000’den fazla |
| Beyaz LED | 80+ | |
| Yüksek basınçlı sodyum | 90 – 125 | 25 |
| Düşük Basınçlı Sodyum | 120 – 200 | 20 |
- Tipik bir akkor GLS ampul yaklaşık 10 lümen / Watt yayar
- Tipik bir floresan tüp yaklaşık 60 lümen / Watt’a kadar yayar
Bir GLS Ampulü, geleneksel şekilli standart ampul olarak da bilinir. GLS ampuller masa lambaları ve tavan sarkıtlarında kullanılmaktadır.
Işık ekipman verimliliği – ηe; Işık ekipmanının verimliliği, ışığın gerçekte ne kadarının ışık kaynağından odaya yayıldığını ifade eder. Çıplak bir floresan tüp, odaya% 100 yayılır.
Korumalı bir tüp % 50 ila% 80 daha az yayar.
Oda aydınlatma verimliliği – ηr; Oda aydınlatma verimliliği, etkinlik alanına girmeden önce oda tarafından ışığın ne kadarının emildiğini ifade eder. Işık Ekipman Verimliliği ve Oda Aydınlatma Verimliliği birbirini etkiler. ηe ηr ürününün ortak değerleri 0.3 – 0.6 aralığındadır.
Örnek – Işıklardan Gelen Isı Yükü
Detaylı çizim çalışmalarının yapıldığı bir ofiste 1000 lux tavsiye edilen ışık seviyesidir. Oda ve aydınlatma ekipmanı verimliliği 0 ,5 olarak ayarlanabilir .
Standart GLS ampulleri kullanarak – aydınlatma için elektrik gücü şu şekilde hesaplanabilir:
P = (1000 lumen/m2) / (0.5 (10 lumen/W))
= 200 W/m2
Standart flüoresan tüpler kullanarak – aydınlatma için elektrik gücü şu şekilde hesaplanabilir:
P = (1000 lumen/m2) / (0.5 (60 lumen/W))
= 33.3 W/m2
Yüksek enerji tüketimi ve klima ısı yükleri üzerindeki büyük etkisi nedeniyle, standart GLS ampuller, yüksek aydınlatma alanlarında bir alternatif değildir.
Aşağıdaki tablo, farklı ışık seviyeleri için tipik olarak kurulu elektrik gücünü gösterir:
| Yüklü etki (W) | Işık Seviyesi (lux) 200 | Işık Seviyesi (lux)400 | Işık Seviyesi (lux) 600 | Işık Seviyesi (lux) 800 | Işık Seviyesi (lux) 1000 |
| Akkor GLS ampul lambası | 40 | 80 | 120 | 160 | 200 |
| Floresan tüpler | 6.7 | 13.3 | 20 | 26.7 | 33.3 |
Not! İmalatçıların veri sayfalarına her zaman ayrıntılı mühendislikten önce danışılmalıdır. Yukarıdaki sayılar kaba ön hesaplamalar için geçerlidir.
