ELEC-C8001 Sähköenergiatekniikka. VALAISTUS Prof. Liisa Halonen

Samankaltaiset tiedostot
Life cycle assessment of light sources Case studies and review of the analyses Valonlähteiden elinkaariarviointi Esimerkkitapausten analysointia

Tievalaistuksen elinkaariarviointi. Seminaari , Light Energy -projekti Leena Tähkämö Valaistusyksikkö Sähkötekniikan ja automaation laitos

ELEC-C6001 Sähköenergiatekniikka Laskuharjoitukset. Suure Symboli Yksikkö Laskenta Valovirta cd (kandela)

LED Systems. Yleisvalaistusta LEDtuotteilla

- ultraviolettisäteilyn (UV) - näkyvän alueen (visible) - infrapuna-alueen (IR)

Mitä ledi on ja mitkä ovat sen edut ja haitat?

Ledif difakt ktoja Jaakko Ketomäki Obelux Oy Ledi diryh ä m

Uudet valaistusratkaisut talliyrityksissä. kuva:

Mikael Vilpponen Innojok Oy

Julkisten tilojen vihreät valaistusratkaisut. Henri Juslén, Philips Oy

VALAISTUKSEN VAIKUTUKSET. Mobilia Kangasala

Kauniaisten kaupunki

Liikutaan ulkona pimeälläkin Valoa sinne missä sitä tarvitaan

Led-valaistuksen kokonaistaloudellisuus ja energiatehokkuus sairaalavalaistuksessa. Simo Kari Glamox Luxo Lighting Oy 1

ENERGY SAVING LAMPS. Energiansäästölamput 2008

Valaistuksen tulevaisuus

VALAISTUSSUUNNITTELUN RESTORATIIVISET VAIKUTUKSET RAKENNETUSSA YMPÄRISTÖSSÄ

Kätevin tapa korvata purkauslamput LED-lampuilla

MINI LEAN DL. SKILUX VALAISTUS

LEDit ulkovalaistuksessa. Valoisa ja vetovoimeinen kaupunki, Oulu, Pauli Tarna, Philips Oy

GE Lighting. GE LED-lamput 2014

UGR -arvo voidaan laskea yhtälöllä (4.1). UGR=8 lg 0,25 L (4.1)

Kätevin tapa korvata HPI-, SON- tai HPLlamput LED-lampuilla

CIE Division 1: Vision and Colour. MarjukkaPuolakka

SL713 LED HYVÄ DESIGN KOHTAA TEKNISEN TÄYDELLISYYDEN. spittler on yritys Performance in Lighting S.p.A. konsernissa

Erittäin tehokas loistelamppu

MASTERColour CDM MW Eco - korvaa kvartsilasiset monimetallilamput ja tarjoaa välitöntä energiansäästöä

Ammattimaista ja energiaa säästävää valaistusta

Valaistushankinnat Antti Kokkonen

AIRAM SUOMALAISEN VALON ASIANTUNTIJA JO VUODESTA 1921

Ledifaktoja Valomessut Daniel Jenkins OEM / Philips Valaistus

LED -VALOT JA KORVAUSPOLTTIMOT

Making LED lighting solutions simple TM.

Mittaustuloksen esittäminen Virhetarkastelua. Mittalaitetekniikka NYMTES 13 Jussi Hurri syksy 2014

Sisältö. Valaistustekniikan perusteita

Iridium² valaisee tietä eteenpäin

Ledit vanhoissa ja uusissa sisävalaistusasennuksissa. Tapio Kallasjoki Vantaan kaupunginvaltuustolle

Tuotejärjestelmien ekotehokkuuden arviointi

Light and Lighting Conference with special emphasis on LEDs and Solid State Lighting; Budapest. Poimintoja esityksistä

Philips ledilamput Lanseeraukset Q Philips Lighting Finland Oy Toukokuu 2016

MASTERColour CDM- Rm Elite Mini säkenöivän valkoista valoa

MASTERColour CDM- R Elite täydellistä säkenöintiä

Esimerkki. Lighting calculation. Today: 63 x HPS 400W (PW 480W) -> total PW= 30,2 kw.

9 W TEHOKKAAT LED VALOT

Valaistuslaskelma jääkiekkokaukalolle, 50 kpl 150W ledlamppuja

Ratkaisu: Maksimivalovoiman lauseke koostuu heijastimen maksimivalovoimasta ja valonlähteestä suoraan (ilman heijastumista) tulevasta valovoimasta:

124 VALONLÄHTEET IP20. » Valaisimen teho: 7W ± 5% (230V)

Älykäs katuvalaistus ja valaisimen elinikä. Hans Baumgartner Muuttuva valaistus- ja liikenneympäristö Aalto Yliopisto

Tehokkuus yhdistettynä säkenöivään valoon

Nykyinen valaistus antaa kuvaseinälle epätasaisen valoisuuden

VALOA TYÖHÖN. LED VALAISTUS TEOLLISUUSKIINTEISTÖIHIN.

Maailman tehokkain loistelamppu

Ammattimaista ja energiaa säästävää valaistusta

LAMPPUOPAS Kuinka säästät energiaa LED-lampuilla LAMPPUOPAS. DECORATION LED ILLUMINATION LED SPOTLIGHT LED

DigiStreet älykäs tie- ja katuvalaistus

Valaistuslaskelma jääkiekkokaukalolle, 50 kpl 240W ledlamppuja

Yksikkömuunnokset. Pituus, pinta-ala ja tilavuus. Jaana Ohtonen Språkskolan/Kielikoulu Haparanda-Tornio. lördag 8 februari 14

Pieni ja tehokas sekä energiaa säästävä valonlähde, joka tarjoaa korkealaatuista valoa ja kompaktia muotoilua

Efficient fluorescent lighting with improved color rendering

StyliD PremiumWhite ihanteellinen yhdistelmä erittäin laadukasta valoa ja energiansäästöä muoti- ja huonekalumyymälöihin

TUOTTEEN TEKNISET TIEDOT L 58 W/830 XXT

Energiatehokas valaistus. vähentää hiilidioksidipäästöjä ja säästää rahaa

FL LED MUUNNELTAVUUTTA TEHOKKUUTTA TOIMINNALLISUUTTA. SPITTLER on yritys Perfomance in Lighting S.p.A. konsernissa.

NANO Tuotteella on tehtaan myöntämä 5-vuoden takuu. Valonlähde vaihtoehdot CRI K, 4000 Valon värin yhtenäisyys MacAdams 3 SDCM

ABB Oy, Harri Liukku Harri Liukku, ABB Oy Pitäjänmäen tehdashallin valaistusratkaisujen

L E D I F A K T A. Ledit lämpenevät

Energiatehokas katuvalaistus

CoreLine Batten kirkas valinta

SmartForm huippuluokan valaistus raikkaalla ja viehättävällä muotoilulla

Tuotekuvaus. MASTER SON-T PIA Plus. Hyödyt. Ominaisuudet. Käyttökohteet

VALAISTUSTA VALOSTA. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka. Kari Sormunen Kevät 2014

ENERGIAN SÄÄSTÖ VALAISTUKSEN KEINOIN LÄHTEVÄN TAVARAN VARASTO, HELVAR OY AB

Luonnollinen värintoisto

Iridium LED gen3 älykäs "Plug & Play" - tievalaisin

Led-lamput Vallankumouksellista valaistusta

Vaihtamalla säästöjä

CoreLine Waterproof kirkas valinta

ClearWay taloudellinen leditievalaisin

LOISTAVA VALO SUURI SÄÄSTÖ

Verkkojännitteisten halogeenispottien täydellinen korvaaja

Älykkään valaistuksen mahdollisuudet

CoreLine Wall-mounted kirkas valinta

Cleanroom LED hygieeninen ja tehokas

SpeedStar Ledit varmistavat turvallisen kotimatkan

valinta CoreLine Wall-mounted Hyödyt Ominaisuudet

LED - KORVAUSPOLTTIMOT

Toimintamalli - EkoValo. lightinglab.fi/ekovalo Espoo 2011

VALON VÄRIN JA VÄRILÄMPÖTILAN SÄÄTÖ JA NIIDEN VAIKUTUS IHMISEEN

CoreLine Waterproof kirkas valinta

TUOTTEEN TEKNISET TIEDOT DULUX L HE 26 W/840 2GX11

Asiaa Valosta. There s more to light

PowerBalance Tunable White, upotettava. Parantaa yleistä terveyden ja hyvänolon tunnetta. Hyödyt. Ominaisuudet

LED-SISÄVALAISIMET. Universal Design Spot S100 / S102 / S104

Maxos LED Performer tehokasta ja tarkkaa valaistusta

PowerBalance Tunable White, upotettava. Parantaa yleistä terveyden ja hyvänolon tunnetta. Hyödyt

SYLVANIA LED-PUTKET Light your world

ClearFlood erinomainen lediratkaisu urheilu- ja aluevalaistukseen

SISÄLTÖ UUTUUDET SL713 LED SL764 LED SL789 LED. FL LED RECtanGULAR DLSB LED SL740SL LED SL789

Mini 300 LED gen2 hallitse valaistusta sovelluksen avulla

ew Profile Powercore Erittäin matalaprofiilinen valkoisen valon LEDvalaisin alapuoliseen valaistukseen ew Profile Powercore Hyödyt

Transkriptio:

ELEC-C8001 Sähköenergiatekniikka VALAISTUS Prof. Liisa Halonen

ELEC-6001 Ohjelma tänään Valaistusalan tutkimuksia Valaistuksen energiankäyttö ja elinkaarikustannukset Mitä valo on Valaistustekniset suureet ja yksiköt

Ohjelma 16.5 ja 19-20.5 Dr. Henri Juslen, Helvar OY, Freedom in Lighting Johtaja Jarmo Tomperi, Ensto, Valaistusteollisuus eilen, tänään ja huomenna 19-20.5 Harjoituksia Valaistustekniikasta 10-12 TEKNILLINEN KORKEAKOULU, Valaistuslaboratorio

Valaistustutkimusta kasvihuoneissa, vuoristokylässä, tien päällä, laboratoriossa

Outdoor lighting User experience Lighting Unit Humancentric dynamic lighting Energy efficiency Wellbeing Indoor lighting Aalto University School of Electrical Engineering Lighting Unit Finland

Energiankulutus rakennuksissa Rakennuksissa käytetään yli kolmasosa maailmassa käytetystä primäärienergiasta Maailmanlaajuisesti rakennuksissa käytettävän energian tarve on noussut vuosittain 3.5% vuodesta 1970 Rakennukset käytävät yli 55% EU:n kokonaissähkönkulutuksesta Rakennuksissä käytetään 70% USAssa käytettävästä sähköstä, mistä seuraa 40% kansallisista CO 2 -päästöistä

Valaistuksen osuus sähköenergiasta Primäärienergia Sähköenergia 19% Muut lamput 67% 33% Hehkulamput Nyt 70% valaistuksen sähköenergiasta kuluu lampuissa, jotka voidaan korvata energiatehokkaammilla lampuilla.

Valaistuksen energiankulutus Maailmanlaajuisesti 2650 TWh/v EU 407 TWh/v Teollisuus 18% Ulkovalaistus 8% Asunnot 31% Teollisuus 24,5% Ulkovalaistus 14,7% Asunnot 20,6% Palvelut 43% Palvelut 40,2% Lähde: IEA, 2006

LED valaistus Energian säästöpotentiaali Valaistus USA US Energy Information Administration EIA Lighting Unit / Department of Electrical Engineering and Automation 25.10.2014 9

Maailmanlaajuisesti. v 33 miljardia lamppua käytössä päivittäin v 16 miljardia uutta lamppua joka vuosi v Lampputeollisuuden liikevaihto 25 miljardia Euroa/vuosi, kasvaa jatkuvasti Sähkövalon määrä (Mlmh) henkilöä kohti vuosittain Valaistuksen kuluttama sähköenergia (kwh) henkilöä kohti vuosittain

Valaistuksen energiankäyttö ja päästöt Sähkövalaistuksen aiheuttamat CO 2 -päästöt (1 775 miljoonaa tonnia/a) ovat 7% maailman kokonaishiilidioksidipäästöistä Valaistuksen osuus kokonaissähkönkulutuksesta vaihtelee välillä 5% - 15% teollisuusmaissa, mutta on jopa 86% kehitysmaissa Yli neljäsosa maailman väestöstä käyttää nestemäisiä polttoaineita valon tuottoon. Tästä aiheutuu vuosittain 244 miljoonan tonnin CO 2 - päästöt ympäristöön, mikä vastaa 14% sähkövalon aiheuttamista päästöistä

Miksi valaistus on tärkeää kestävän kehityksen kannalta? Valaistussähkön tuotannon aiheuttamat päästöt vastaavat 70% maailman henkilöautoliikenteen päästöistä ja ovat kolme kertaa suuremmat kuin ilmailun aiheuttamat päästöt. Paul Wade, IEA

Valaistustuotteen ympäristövaikutukset Ilmaston lämpeneminen Uusiutumattomien luonnonvarojen väheneminen Energia Raakaaineet Raaka-aineiden valmistus, Tuotteen valmistus Jakelu, kuljetus Käyttö, huolto Käytöstäpoisto Päästöt ilmaan, veteen, maahan Jätteet Rehevöityminen Happamoituminen Ekotoksisuus Otsonikato Alailmakehän otsoni Maaperän pilaantuminen Raskasmetallit (elohopea ) Muovit Metallit Lasi Pakkausjäte (paperi, pahvi, muovi )

Valaistustuotteen elinkaari Valmistus Jakelu Raaka-aineiden hankinta Käyttö Käytöstä poisto Department of Electrical Engineering and Automation 13.5.2016 14

Elinkaariarviointi Tuotteen ympäristövaikutusten arviointi Elinkaariarvioinnissa tutkitaan tuotteen tai palvelun ympäristövaikutuksia elinkaaren aikana Elinkaariarviointi on standardisoitu (ISO 14040 ja 14044) menetelmä Tuotteita vertaillaan toiminnallisen yksikön perusteella Valonlähteille toiminnallinen yksikkö usein lumen-tunti (lmh) Valonlähteiden elinkaariarviointien tyypillisiä tuloksia: Käyttövaiheen energiankulutus merkittävin tekijä (~90% ympäristövaikutuksista), riippuu käytetystä energianlähteestä Valmistus aiheuttaa noin 10 ympäristövaikutuksista Käytöstä poisto ja muut elinkaaren vaiheet ovat lähes merkityksettömiä LED-tuotteiden valotehokkuus paranee ja polttoikä pitenee (luotettavuus paranee). Tämä tekee valmistus- ja käytöstäpoistovaiheista enenevässä määrin merkittäviä elinkaariarvioinnissa.

Elinkaarikustannukset - Tuotteen tai palvelun elinkaaren aikaiset kustannukset Elinkaarikustannukset Investointikustannukset Käyttökustannukset Jäännösarvo Alkuinvestointi: hankinta ja asennus Energiakustannukset Käytöstä poiston kustannukset: Kierrätyskustannukset Asennuksen purkukustannukset Kunnossapitokustannukset (vaihto, huolto, puhdistus) (Tuotteen jäljellä oleva käyttöarvo)

Energiatehokas valaistus Valaistuksen kokonaisenergian käyttöön vaikuttavia tekijöitä Valaistussuunnittelu Valaisimet Valonlähteet Liitäntälaitteet Valaistuksen ohjaus ja säätö Päivänvalon käyttö Teollinen internet ( integrointi) Valaistusyksikkö

Älykkäät valaistusratkaisut Tavoitteena vähentää energian käyttöä ja siitä aiheutuvia päästöjä sovittaa valaistus käyttäjien tarpeisiin ja mieltymyksiin dynaamiset valaistusjärjestelmät: oikea määrä oikeanlaista valoa oikeaan paikkaan ja aikaan Useita ratkaisuja ja mahdollisuuksia päivänvalosäätö läsnäolotunnistus, tilanneohjaus aikaohjaus, dynaaminen säätö liikenne- ja keliolosuhteiden mukainen säätö Anturi- ja ohjaustekniikan, ICT:n ja valaistusjärjestelmän yhdistäminen rakennusautomaatioon ja liikenneseurantaan Teollinen internet Aalto University School of Electrical Engineering Lighting Unit Finland

ELEC luentosali S4, valaistuksen käytön ja kunnossapidon optimointi Ennen Jälkeen Ohjattuna* Valaistusvoimakkuus / lx 428 1 260 30-1160 Teho / W 10 571 7 683 1070-6240 Energia kwh / viikko 477 347 63 Energiansäästö / % 27 % 87 % *Säädettynä esiasetellulle tasolle tai pois päältä läsnäoloohjauksen mukaan Valaistusyksikkö

Älykäs tievalaistuksen ohjaus tuottaa valoa OIKEAAN AIKAAN OIKEAAN PAIKKAAN OIKEAAN SUUNTAAN OIKEA MÄÄRÄ Aalto University School of Electrical Engineering Lighting Unit Finland

Nobel prize in physics 2014 ISAMU AKASAKI, HIROSHI AMANO, and SHUJI NAKAMURA For the invention of efficient blue light-emitting diodes which has enabled bright and energy-saving white light sources. Lighting Unit / Department of Electrical Engineering and Automation 25.10.2014 21

White LED Luminous Efficacy (US DOE) Colour-mixed and phosphor-conversion Power LED, 1 mm 2, 350 ma, 25 C. Driver losses not included US DOE: Solid-state lighting research and development: Multi-year program plan.

303lm/W efficacy was measured at a correlated color temperature (CCT) of 5150K and a drive current of 350mA. Standard room temperature was used to achieve the results.

Haitz s Law: LED Light Output Increasing / Cost Decreasing

Sairaalat: leikkaussalivalaisin Photometrical data: E c = 150.000 Lux, d 10 > 20 cm T f = 3300 K - 5500 K (adjustable.), R a = 94 even luminous distribution high depth resolution shadow free illumination adjustable lighting area

LED-Leikkaussalivalaisin Polvi- ja jalkaleikkaukset Suurempi valaistu alue T = 3500 K T = 5000 K Säädettävä värilämpötila vakiovalaistusvoimakkuudessa parantaa näkötehokkuutta Vähemmän varjoja

Mona Lisan värien spektrianalyysi

Phototherapy Bilirubin treatment Bilirubin happens in around 50% of newborns Bilirubin 455 nm LED a.u. 200 300 400 500 600 Wavelength [nm] Lighting Unit / Department of Electrical Engineering and Automation 25.10.2014 28

Tievalaistus Helsinki Herttoniemi Roihuvuori Siteco SL10 mini Mercury lamps (250W) Mercury lamps (125W) Philips Iridium2 LED medium LED (86W) LED (50W) Thorn Plurio LED Lighting Unit / Department of Electrical Engineering and Automation 25.10.2014 29

Valaistus kehitysmaissa Noin 2 miljardia ihmistä elää pimeydessä Maailma ei kestä kehitysmaiden valaisemista hehkulampuin

EC Asia-Link ENLIGHTEN TKK Lighting Laboratory Co-ordinator Kathmandu University Vilnius University Finland Nepal Lithuania Projektissa kehitettiin energiatehokkaita valaistusratkaisuja (LEDit ja aurinkopaneelit) Nepalin syrjäisiin vuoristokyliin

Kasvihuonevalaistus Nyt ja tulevaisuudessa 13.5.2016 32

Mitä valo on? Valo on näkyvää säteilyenergiaa. Valo on näkyvää säteilyenergiaa. Näkyvä säteily(380-780nm) on vain Näkyvä säteily(380-780nm) on vain hyvin pieni hyvin osa sähkömagneettisesta pieni osa sähkömagneettisesta säteilystä(10-15 >10 6 m) säteilystä

Sähkömagneettinen spektri Aallonpituus (nm) Väri 780 627 punainen 627 589 oranssi 589 566 keltainen 566 495 vihreä 495 436 sininen 436 380 violetti Valaistusyksikkö

Säteilystä valoksi Säteily [W] Silmän spektriherkkyys Valo [lm] Silmän spektriherkkyyskäyrän avulla arvioidaan säteilyenergian aikaansaama valoisuusaistimus Valaistusyksikkö

Verkkokalvo tappisolu sauvasolu valon tulosuunta gangliosolu bipolaarisolu hermoliitoksia Valaistusyksikkö

Spektriherkkyys FOTOOPPINEN NÄKEMINEN PÄIVÄNVALO TAPPISOLUT V(l) MESOOPPINEN NÄKEMINEN SAUVA- JA TAPPISOLUT V mes (l) SKOTOOPPINEN NÄKEMINEN KUUTAMO SAUVASOLOUT V (l) Valaistusyksikkö

Spektriherkkyys Herkkyys erilainen valon eri aallonpituuksille V(l)-käyrä päivänäkemisen (fotooppinen) suhteellinen spektriherkkyyskäyrä huippuarvo l m = 555 nm valotehokkuusvakio K m =683 lm/w V (l)-käyrä hämäränäkemisen (skotooppinen) suhteellinen spektriherkkyyskäyrä huippuarvo l m = 510 nm valotehokkuusvakio K m =1700 lm/w Valaistusyksikkö

Esimerkkejä valonlähteen spektreistä

Katuvalaistuksessa käytettyä valoa HPS lamps HQ lamps

Valkoista vai keltaista valoa?

Valkoisen valon hajoaminen prismassa

Valaistustekniikan perussuureet ja yksiköt Jokaisella fysiikan alalla tarvitaan neljä perusyksikköä, joista kolme on kaikille samat ja neljäs on yksilöllinen yksikkö. Kolme yhteistä perusyksikköä ovat kilogramma (massa), metri (pituus) ja sekunti (aika). Valaistustekniikassa neljäs on kandela (valovoima). Suure Yksikkö Valovoima I luumen per steradiaani (lm/sr) Valovirta F luumen (lm) Valaistusvoimakkuus E luksi (lx) = (lm/ m 2 ) Luminanssi L kandela per neliömetri (cd/ m 2 ) Valomäärä Q luumensekunti (lm s)

Säteily- ja valaistussuureiden vastaavuuksia SÄTEILYSUUREET VALAISTUSSUUREET Suure Yksikkö Suure Yksikkö Säteilyenergia Q e joule (J) Valomäärä Q luumensekunti (lm s) Säteilyteho F e, P watti (W) Valovirta F luumen (lm) Irradianssi, säteilytysvoimakkuus E e watti per neliömetri (W/m 2 ) Valaistusvoimakkuus E luksi (lx) = (lm/ m 2 ) Säteilyn Intenssiteetti I e watti per steradiaani (W/sr) Valovoima I luumen per steradiaani (lm/sr) Radianssi L e watti per neliömetri ja steradiaani (W/m 2 sr) Luminanssi L kandela per neliömetri (cd/ m 2 )

Valovoiman (I) määritelmä 1. Kynttilä 2. Hefnervalo 3. Platinaupokas (1948, uusi yksikkö kandela) 4. Nykyinen määritelmä (1979)

Valovoima (I) Vuonna 1979 valovoiman yksikkö kandela määriteltiin uudelleen. Valonlähteen valovoima tiettyyn suuntaan on yksi kandela silloin, kun valonlähde säteilee monokromaattista 540*10 12 taajuista säteilyä, ja sen säteilyteho tähän suuntaan on 1/683 W/ sr.

Valonjakokäyrä Valaisimen valonjako ilmoitetaan yleensä C-g -järjestelmässä. Yksikkönä on cd/klm, eli valovoima valaisimen tuhatta luumenta kohti 60º 100 60º C=270º C=180º 200 300 g 400 30º 30º 500 C=0º C I C=90º

Valovirta (F) ilmoittaa valonlähteen säteilytehon painotettuna silmän spektriherkkyyskäyrällä yksikkö luumen [lm], joka on siis tehon yksikkö Kun valonlähteen valovoima kaikkiin suuntiin on 1 cd, niin sen valovirta on 4p lm. Esim. hehkulamppu 40 W 400 lm loistelamppu 36 W 2 500... 3 500 lm pienpaine natrium 40 W 5 000 lm 180 W 33 000 lm F = Iw

Silmän spektriherkkyys V(l) käyrä kertoo silmän suhteellisen herkkyyden eri aallonpituuksille valoisassa eli fotooppisella alueella (tappinäkeminen). Huippuarvo l m = 555 nm. V (l) ilmoittaa saman asian matalilla valaistustasoilla eli skotooppisella alueella (sauvanäkeminen). Huippuarvo l m = 510 nm

Silmän spektriherkkyysarvot l nm V(l) V'(l ) 380 0,0000 0,0006 390 0,0001 0,0022 400 0,0004 0,0092 410 0,0012 0,0348 420 0,0040 0,0966 430 0,0116 0,1998 440 0,0230 0,3281 450 0,0380 0,4550 460 0,0600 0,5670 470 0,0910 0,6760 480 0,1390 0,7930 490 0,2080 0,9400 500 0,3230 0,9820 510 0,5030 0,9970 520 0,7100 0,9350 530 0,8620 0,8110 540 0,9540 0,6500 550 0,9950 0,4810 560 0,9950 0,3288 570 0,9520 0,2076 580 0,8700 0,1212 590 0,7570 0,0655 l nm V(l) V'(l ) 600 0,6310 0,0332 610 0,5030 0,0159 620 0,3810 0,0074 630 0,2650 0,0033 640 0,1750 0,0015 650 0,1070 0,0007 660 0,0610 0,0003 670 0,0320 0,0001 680 0,0170 0,0000 690 0,0082 0,0000 700 0,0041 0,0000 710 0,0021 0,0000 720 0,0010 0,0000 730 0,0005 0,0000 740 0,0002 0,0000 750 0,0001 0,0000 760 0,0001 0,0000 770 0,0000 0,0000 780 0,0000 0,0000

Valovirta ( ) Valonlähde säteilee säteilyteholla e [W]. Säteilyn spektritiheys on e, [W/nm]

Valovirta ( ) e, Jaetaan spektri kaistoihin joiden leveys on. Näin jokaisen kaistan säteilyteho [W] on fe, l Dl Säteilyteho koko spektrin yli on kaikkien kaistojen tehojen summa: F e = f Dl = f Dl + f Dl + e, l e, l1 e, l 2...

Valovirta ( ) V( ) Silmä reagoi valon eri aallonpituuksiin eri tavalla. Tätä kuvaa silmän spektriherkkyyskäyrä V( ) [ei yksikköä].

Valovirta ( ) V( ) Painotetaan kunkin kaistan säteilytehoa kaistaa vastaavalla silmän spektriherkkyydellä, lasketaan nämä yhteen ja lopuksi kerrotaan valotehokkuusvakiolla K m = 683 lm/w: F = V( l) f Dl = K V( l ) f + V( l ) f +... D [ ] l K m e, l m 1 e, l1 2 e, l 2

Valovirta ( ) V( ) Jos :sta tulee differentiaalisen pieni, vastaa summa integraalia 780nm F = K V( l) f dl m 380nm e, l

Valotehokkuus h = F / P h F P valotehokkuus [lm/w], valovirta [lm] kokonaisteho [W] Lampun valovirta jaettuna lampun ja liitäntälaitteen käyttämällä teholla watteina Vaikuttavat Valontuottotapa Spektri Kuinka tehokkaasti lamppu muuttaa sähköä valoksi

Valotehokkuus [lm/w] h = F / P Aallonpituus 554.5 555.5 nm 1 W => 683 lm Aallonpituus (5454 K, Ra» 95) 380 780 nm 1 W => 183 lm Musta kappale 380 780 nm 1 W => 90 lm 6500 K

Valaistusvoimakkuus (E) pinnalle saapuvan valovirran tiheys yksikkö luumenta neliömetrille [lm/m 2 ] eli luksi [lx] Esim. valaistu maantie 20 lx toimistopöytä 500 lx kirkas päivä 100 000 lx E = F A

Luminanssi (L) pinnan valovoiman tiheys tarkastelusuuntaan pinnan kirkkaus, valon tiheys kuvaa pinnalta lähtevää valoa yksikkö on kandelaa per neliö-metri [cd/m 2 ] ihmissilmä näkee luminansseja Esim. valaistu kadun pinta 2 cd/m 2 loistelampun pinta 4000...12 000 cd/m 2 kirkas taivas 8 000 cd/m 2 aurinko keskitaivaalla 1 700 000 000 cd/m 2 L = I q A cosq

Valaistusvoimakkuus Luminanssi? Valaistusvoimakkuus kertoo vain tasolle tulevan valon määrän, kun taas......luminanssi taas kertoo tasolta lähtevän valon määrän, eli se on riippuvainen pinnan heijastusominaisuuksista.

Valomäärä (Q) Valomäärä on valovirran aikaintegraali. Sen yksikkö on luumensekunti [lms] tai luumentunti [lmh]. t = Fdt 0 Jos valovirta on vakio, on valomäärä valovirta kertaa aika. = Ft

Valoteknillisiä suureita ja yksiköitä Suure Tunnus Yhtälö Yksikkö Valovirta F F = Km V * fe, l luumen (lm) Valovoima I kandela (cd) Valaistusvoimakkuus Luminanssi E L 780nm 380nm I = d E = da ( ) Ia L= Acosa luksi (lx) kandela per neliömetri (cd/m 2 )