Regulering og optimering af belysningsanlæg

Størrelse: px
Starte visningen fra side:

Download "Regulering og optimering af belysningsanlæg"

Transkript

1 Titelblad Regulering og optimering af belysningsanlæg Tema: Emne: Modellers virkelighed Modeller for dynamiske systemer Gruppe: 320E Suppleringsgruppe: 311K Hovedvejleder: Niels Erik Bødker Jensen Bivejleder: Lars Hjorth Jensen P2-projekt foråret 2001 Afleveret d. 1. juni 2001 Aalborg Universitet Esbjerg Niels Bohrs Vej Esbjerg Figur 1: Induktionspære. Udarbejdet af: Anders Skærlund Petersen Kristian Lymann Iversen Michael Holte Thomas P. B. Lorenzen Lars H. P. Andersen Jens Åge Holm Synopsis: Denne rapport behandler reguleringssystemer, der udnytter dagslysindfaldet, til belysning indenfor kontor- og undervisningsmiljøer. Formålet er at undersøge, om der gennem regulering kan opnås en energibesparelse uden at forringe arbejdsmiljøet. Med udgangspunkt i valget af en lyskilde gennemgås og konstrueres et reguleringssystem. Herigennem fås et indblik i reguleringsteknik og problemstillingerne herved. Rapporten konkluderer, at der er muligheder for energibesparelser i at regulere på belysningen, hvilket er værd at tage med i overvejelserne ved renovering og især ved nybyggeri. Dette kan sammen med andre tiltag være med til at mindske ressourceforbruget. Aalborg Universitet Esbjerg Side 1

2 Indholdsfortegnelse P2 projekt maj 2001 Forord Gruppe 320E består af 6 personer og blev dannet i februar 2001 i starten af P2- projektperioden. Gruppen kom til at bestå af 4 personer fra en tidligere tværfaglighed gruppe, der havde arbejdet med biomassebaseret energi, samt 2 andre, der kom fra en elektro-gruppe, som havde arbejdet med solceller. Fælles for disse to grupper var, at de havde arbejdet med alternativ energi. Derfor var det oplagt at se på et andet aspekt af energiproblematikken omkring energibesparelse. Gennem projektet har vi fået en større viden omkring belysning, forskellige pærer, regulering, lys og ikke mindst, hvordan vi mennesker oplever lys og dermed hvilke krav vi stiller til belysningen for at befinde os godt. Denne viden ligger til grund for vores rapport, som vi håber vil være spændende og interessant læsning. Når det er sagt, vil vi gerne takke Viggo Bremer og Kim Hardi Nielsen fra Philips for, at vi måtte besøge dem og få et indblik i industriens synspunkter på Philips Lys i København og i øvrigt for deres hjælpsomhed. Helle B. Andersen hos BST Esbjerg vil vi også gerne takke for hjælp og vejledning. Lilian Andersen vil vi specielt takke for hjælp med korrekturlæsningen. Derudover vil vi gerne takke vores suppleringsgruppe for konstruktiv kritik og vejledning. I rapporten er der refereret til litteraturlisten i afsnit 9 via hævede tal i parenteser: (1), (2), (3), osv. Kursiverede ord er forklaret bagest i rapporten i en nomenklaturliste ordnet alfabetisk. Yderligere findes der nogle afsnit på den vedlagte CD-ROM. I rapporten vil der blive refereret til forsøgslokalet, som er lokale B320 på Aalborg Universitet Esbjerg. 320E Esbjerg, maj 2001 Side 2 Aalborg Universitet Esbjerg

3 indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse 1 INDLEDNING TIL PROJEKTET INDLEDNING TIL RAPPORTEN PROBLEMANALYSE Energiforbruget og dets emissioner CO 2 -problematikken Besparelsespotentiale ved regulering af belysningen Pæretyper Forkoblinger Det elektriske lys' historie Glødepærer Halogenglødepærer Lysstofrør og energisparepærer Lysdioder Induktionspærer Kviksølvpærer Metalhalogenpærer Lavtryksnatriumpærer Højtryksnatriumpærer Armaturer Reguleringsteknikker Menneskets syn Synsfaktorer Farveopfattelse Arbejdsmiljø Interesseparter Sammenfatning af problemanalyse PROBLEMFORMULERING LØSNINGSDEL Løsningsforslag Valg af løsningsforslag Krav til løsningen Reguleringsteori Reguleringssløjfen og dens terminologi Reguleringsprincipper Lysmåler Laplace-transformation RC-leddet Praktisk opbygning af regulatoren Praktisk opbygning af lysmåler Test af system Energibesparelse Livscyklusanalyse LCA Teknologianalyse Teknologivurdering...75 Aalborg Universitet Esbjerg Side 3

4 Indholdsfortegnelse P2 projekt maj SAMMENFATNING KONKLUSION APPENDIKS Lys og begreber Karakteristik for LDR modstand Undersøgelse af dagslysindfaldet Simulering af belysning Øjets opbygning NOMENKLATURLISTE LITTERATURLISTE Side 4 Aalborg Universitet Esbjerg

5 1 Indledning til projektet 1 Indledning til projektet Som indføring til dette P2 projekt, for Det teknisk-naturvidenskabelige Fakultet under Aalborg Universitet, vil der i det følgende blive beskrevet projektets tematilknytning og målgruppe. Projektgruppen 320E har ud fra projektkataloget valgt oplægget Regulering og optimering af belysningsanlæg som udgangspunkt for projektet på 2. semester. Tematilknytning Temaet for P2-perioden er Modellers virkelighed med undertemaet for Elektronik-retningen Modeller for dynamiske systemer. Projekterne på basisuddannelsen på Aalborg Universitet tager udgangspunkt i modelbegrebet. Generelt opstilles der modeller for alting, som ønskes beskrevet. Der skal også opstilles modeller for projektet her for at være i stand til at bearbejde og regne på virkeligheden. Modeller gør det muligt at beskrive nogle sammenhænge, men vil aldrig stemme 100 % overens med virkeligheden. Derfor er det vigtigt, at det gøres klart, hvor usikkerhedsmomenterne ligger, så der kan tages højde for disse. Dvs. være kritisk, når modellerne udfærdiges. Elektronik-retningens undertema for P2 lægger op til, at der skal konstrueres et dynamisk system. Et system, der kan regulere mængden af lys i et lokale i forhold til nogle parametre, er et dynamisk system. Parametrene kunne være lysstyrke, dagslysindfald eller aktivitet i rummet. En parameterændring medfører en reaktion fra systemet, der forsøger at kompensere for parameterændringen for at opretholde en forudbestemt værdi. I den forbindelse skal der iht. modelbegrebet opstilles en model for virkeligheden, hvor en beskrivelse af sammenhængene forefindes. Definering af målgruppe Målgruppen for projektet omkring regulering af belysning er el-branchen i almindelighed, elinstallatørerne i særdeleshed samt andre interesserede. Projektet vil kunne bruges som et værktøj i udbredelsen af regulerbare løsninger. I projektet gennemgås fakta ved regulering, og læseren vil få indblik i, hvordan reguleringsteknikken er sammensat. Dette skulle give læseren grundlag for at argumentere sagligt for eller imod at installere en regulerbar belysningsinstallation. Aalborg Universitet Esbjerg Side 5

6 2 Indledning til rapporten P2 projekt maj Indledning til rapporten I forbindelse med læsningen af denne rapport vil strukturen være baseret på en overordnet model for Aalborg Universitet, som er opbygget efter følgende hovedlinier: Projektet er opbygget omkring et initierende problem, som er en indledende problemstilling. I problemanalysen vurderes og analyseres aspekter inden for emner relaterende til det initierende problem. Løsningsdelen indeholder en eller flere løsningsmodeller samt praktisk opbygning og test af løsningsmodel. Konklusionen på rapporten giver en vurdering af løsningsmodellens brugbarhed. Dette projekt vil omhandle regulering af belysningsanlæg og opstilling af en model for et reguleringssystem, der vil kunne udnytte dagslysindfaldet i et lokale som supplerende belysning. Projektets primære problemstillinger er: Kunstig belysning medfører et energiforbrug. Belysningen er i mange tilfælde ikke tilpasset forholdene på installationsstedet. Hvordan kan kunstig belysning reguleres og optimeres? Disse problemstillinger leder frem til to primære emner: Der kunne være et potentiale for besparelser både energi- og miljømæssigt. Belysningen kunne blive bedre tilpasset til de aktiviteter, der foregår i lokalet, og dermed forbedre arbejdsmiljøet. Sammenhængen mellem disse to punkter kan anskueliggøres ved at se på et typisk problem med belysning. Ofte opsættes et standardsystem til belysning i loftet og med lige stor lysstyrke overalt i rummet. Denne type belysning medfører et energiforbrug, der er større end nødvendigt, og belysningen kan virke generende for de personer, der opholder sig i lokalet. Det leder frem til det initierende problem, der arbejdes ud fra: Hvorfor bruges der ikke flere ressourcer på regulering og optimering af belysningen, når det potentielt kan forbedre velvære og arbejdseffektivitet? Kan der opnås en reduktion i energiforbruget ved anvendelse af lysregulerings- og optimeringsteknikker? Generelt udvikler samfundet sig mod mere og mere avancerede løsninger på dets problemer. Nye teknologier fremkommer hele tiden, men indenfor belysningsområdet er den synlige udvikling begrænset, hvis der ses bort fra energisparepæren og styrede tænd/sluk relæer. Da der formodentligt er noget at vinde ved at regulere, kan det være svært at se, hvorfor nye systemer ikke har vundet mere indpas. Dette skaber spørgsmål som: Er besparelsen for lille i forhold til den ekstra udgift til regulerbare løsninger? Er beslutningstagerne ikke bekendt med de muligheder, der er tilstede? Er der ikke nævneværdige problemer med eksisterende belysningssystemer? Hvor problemet ligger, om det er et problem, og om det kan løses, vil dette projekt prøve at finde svar på. Side 6 Aalborg Universitet Esbjerg

7 2 Indledning til rapporten Afgrænsning af emneområde Regulering af belysningen er ikke lige relevant at beskæftige sig med alle steder. Derfor skal irrelevante områder sorteres fra. For at afgrænse rapporten er der opsat nogle kriterier: Arbejdets art og belysningens tilpasning. Besparelsespotentiale. Adgang til dagslys. Afgrænsning i forhold til disse parametre vil ikke ske nu, da det først er muligt som en løbende proces gennem problemanalysen, efterhånden som der tilegnes viden på området. Strukturering af rapporten For at kunne skabe et overblik over rapporten, vil den overordnede struktur blive opridset. Dette skal hjælpe til en forståelse af rapportens indhold. Hovedopdelingen i problemanalysen er som følger: Hvorfor regulere? Hvilke lyskilder kan reguleres? Hvad skal der passes på, hvis der reguleres? Hvem har interesse i regulering? Med denne opdeling vil der blive set på de begrundelser, der er for at regulere på belysning. Første del tager udgangspunkt i energiproblematikken. Derefter ses på hvilke muligheder der er rent teknisk for at regulere. Efterfølgende flyttes fokus over på de arbejdsmiljømæssige og menneskelige aspekter omkring belysning, for at undgå at belysningen forringes. Til sidst behandles interesseparterne. Derefter følger løsningsdelen med følgende struktur: Afgrænsning og valg af løsningsmodel. Teoretisk indføring i reguleringsprincipper. Dimensionering af løsningsmodel. Praktisk opbygning og test af løsningsmodel. Vurdering af løsningsmodellens brugbarhed. De behandlede emner fra problemanalysen vil i løsningsdelen danne grundlag for nogle krav til løsningen. Efter gennemlæsning af rapporten skulle de fleste fakta omkring regulering af belysning være berørt. I relation til målgruppen skulle læseren herefter være i stand til at overskue de sammenhænge og krav mv., der gør sig gældende indenfor regulering af belysning. Rapportens opbygning kan også ses af følgende strukturdiagram: Aalborg Universitet Esbjerg Side 7

8 2 Indledning til rapporten P2 projekt maj 2001,QLWHUHQGH SUREOHP Indledning (QHUJLIRUEUXJHW RJ GHWV HPLVLRQHU %HVSDUHOVHVSRWLHQWLDOH YHG UHJXOHULQJ DI EHO\VQLQJ )RUNREOLQJHU RJ S UHW\SHU $UPDWXUHU 5HJXOHULQJHWHNQLNNHU 9DOJ DI RJ NUDY WLO O VQLQJ 5HJXOHULQJVWHRUHWLVN Problemfor mulering $UEHMGVPLOM,QWHUHVVHSDUWHU /DSODFH WUDQVIRUPDWLRQHU 5HJXOHULQJVVO MIH RJ SULQFLSSHU Løsning 'LDOX[VLPXOHULQJ 3UDNWLVN RSE\JQLQJ DI UHJXODWRU 7HNQRORJLDQDO\VH RJ 7HNQRORJLYXUGHULQJ Problemanalyse Konklusion (QHUJLEHVSDUHOVH 'DJVO\VLQGIDOG Side 8 Aalborg Universitet Esbjerg

9 3 Problemanalyse 3 Problemanalyse 3.1 Energiforbruget og dets emissioner Den danske stat har en målsætning omkring reducering af energiforbruget. Dette skyldes et stadig stigende energiforbrug, som har konsekvenser for miljøet. Som det kan ses på Figur 2, var Danmarks energiforbrug i 1999 på 841 PJ, hvilket er ca. 3 % større end i Figur 2: Danmarks samlede energiforbrug fordelt på brændselstyper. Det ses, at forbruget af de enkelte brændsler har ændret sig markant. Fra 1980 til 1999 er der sket en reduktion i brugen af olie, kul og koks i energiforsyningen, hvorimod energiproduktionen fra naturgas og vedvarende energi er steget betydeligt. I 1980 udgjorde olieforbruget 2/3 af det samlede energiforbrug, mens kul og koks udgjorde 30 % og vedvarende energikilder 3 %. I 1999 var olieforbrugets andel af det samlede energiforbrug kun 46 %, og kul- og koksforbruget var faldet til 21 %. Energiproduktionen fra naturgas og vedvarende energikilder udgjorde derimod henholdsvis 23 % og 10 %. (1) CO 2 -problematikken Det er især anvendelsen af fossilt brændsel til energiproduktion, der er interesse i at minimere, da der er udsigt til, at de naturlige forekomster af fossilt brændsel vil blive opbrugt inden for en årrække. Foruden det faktum, at afbrænding af fossilt brændsel medfører en kraftig forurening af miljøet og herunder bidrager til en større koncentration af CO 2 i atmosfæren, der kan være medvirkende til drivhuseffekten. Folketinget vedtog i 1990, at den samlede danske udledning af CO 2 inden år 2005 skulle nedbringes med 20 % set i forhold til 1988-niveauet og i alt nedbringes med 50 % inden år I 1999 var dette reduceret med 9,1 %, derfor manglede stadig en reduktion på 10,9 %. Hvis den fastsatte CO 2 -reduktion skal opnås, er det nødvendigt, at indsatsen intensiveres fremover, da minimeringen af CO 2 -emissionen over de sidste 11 år har været for lille. På Figur 3 er Danmarks faktiske og korrigerede CO 2 -emission vist sammen med det nationale mål, der skal opnås inden år I den korrigerede CO 2 -emission er der taget højde for årlige temperaturforskelle og udenrigshandel med el. Den korrigerede opgørelse har til formål at give et reelt billede af udviklingen. Aalborg Universitet Esbjerg Side 9

10 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 Reduktionen i CO 2 -emissionen i året 1999 på 9,1 % set i forhold til 1988-niveauet er bestemt ud fra den korrigerede CO 2 -opgørelse. Den korrigerede CO 2 -emission faldt ca. med 1,4 % fra 1998 til (1) Figur 3: Danmarks faktiske og korrigerede CO 2 -emissioner. Afbrænding af fossilt brændsel er en væsentlig faktor til CO 2 -emissionen, da der ved forbrændingen sker en omdannelse af organisk materiale til vand og CO 2. CO 2 er en betydelig del af Jordens økosystem, idet planter mv. under vækst optager CO 2 og vand, som igen frigives, når de dør. Denne balance har passet sig selv i millioner af år, men den teknologiske udvikling har siden den industrielle revolution i midten af 1800-tallet rykket på denne balance, så der udledes mere CO 2, end der forbruges. Dette skyldes, at der ved afbrænding af fossilt brændsel udledes CO 2, som har været bundet i undergrunden i millioner af år. Når der frigives disse store mængder CO 2 på relativ kort tid, kan naturen ikke optage dette. På Figur 4 ses den danske CO 2 -emission fordelt på brændselstype. Som tidligere nævnt, er der sket et markant skift i energiproduktionens fordeling på brændselstyperne. Energiproduktionen fra vedvarende energikilder og naturgas er blevet forøget på bekostning af energiproduktionen fra kul. Figur 4: Danmarks CO 2 -emissioner fordelt efter brændselstype. Selvom energiforbruget er steget med 3 % siden 1988, har brændselsskiftet medført en minimering af CO 2 -emissionen. Dette er bl.a. på grund af, at kulafbrænding medfører en væsentlig Side 10 Aalborg Universitet Esbjerg

11 3 Problemanalyse større CO 2 -emission end afbrænding af naturgas. Efter nedgangen i kulforbruget kommer størstedelen af CO 2 -emissionen i dag fra olieforbruget. (1) CO 2 -emmisionen fra energiproduktionen kan altså reduceres på 2 måder: Nedsættelse af energiforbruget, hvorved det ikke vil være nødvendigt at anvende en så stor mængde fossilt brændsel. En reduktion af energiforbruget vil blandt andet kunne realiseres ved mindre energiforbrug til belysning. Den anden måde er, at der i højere grad tages andre alternative energikilder i brug, som er CO 2 -neutrale. Her er der tale om vedvarende energikilder som vind-, sol- og bølgeenergi samt biomassebaserede energikilder. (2) Konklusion på energiforbruget og dets emissioner En stor del af de samlede emissioner af CO 2 bliver udledt under produktion af energi. Den danske CO 2 -emission er kun blevet reduceret i ringere grad i forhold til intentionerne. Som tidligere nævnt mangler Danmark at reducere sin CO 2 -emission med 10,9 %-point i forhold til 1988-niveauet fra 1999 til Det er derfor vigtigt, at der sker en omlægning i de brændsler, der anvendes til energiformål, så der i større grad anvendes CO 2 -neutrale energikilder. Derudover er det vigtigt, at energiforbruget reduceres, så den energiproduktion, som er baseret på fossile brændsler, kan minimeres og herved udlede mindre CO 2 til atmosfæren. 3.2 Besparelsespotentiale ved regulering af belysningen I det foregående afsnit er energiproblematikken bearbejdet, og det viser sig, at der er mange gode grunde til at spare på energien. I dette projekt er det belysningen, der er indsatsområdet. Indenfor dette er der potentiale for at spare energi. Hermed menes, hvor der kan spares, uden at det går ud over lysets funktionalitet. Udgangspunktet er, at der ikke er nogen rationel grund til at have mere lys end nødvendigt eller have lyset tændt, hvis der ikke er nogen tilstede. For at vurdere, hvor meget energi det er muligt at spare, er der nogle parametre, som nævnt i indledningen, der skal tages hensyn til: Aktiviteten i lokalet. Belysningens tilpasning. Dagslysets indfald i lokalet. De aktiviteter, der foregår i et lokale, har stor betydning for, hvilke muligheder der er indenfor besparelser i energiforbrug. Arbejdsopgaver som f.eks. farvebedømmelse eller vurdering af overflader kræver gode belysningsforhold. I situationer som disse besværliggøres en regulering af belysningen af de store krav til belysningskvaliteten. Som udgangspunkt er der noget at spare ved at mindske den generelle belysning og øge lokalbelysning i form af arbejdslamper, der hvor der arbejdes. Det er dog ikke alle steder, dette er muligt. I et konferencerum eller en idrætshal vil lokalbelysning ikke kunne bruges, da aktiviteten ikke er centreret omkring nogle bestemte steder. Derimod er der et besparelsespotentiale på kontorer, hvor der arbejdes på samme sted hele tiden. Adgang til dagslys er også en vigtig faktor, hvis der ønskes besparelser på energiforbruget. Solens energi er gratis, og hvis dette kan udnyttes, kan der spares på supplerende og energikrævende belysning. De steder, hvor denne indgangsvinkel er attraktiv, er hvor der forefindes store vinduesarealer. Her er kontorer igen med på listen sammen med undervisningslokaler. Aalborg Universitet Esbjerg Side 11

12 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 En fabrikshal vil i de fleste tilfælde ikke kunne drage nytte af dagslyset i stort omfang, da vinduesarealet sådanne steder normalt er begrænset. Philips oplyser, at der kan opnås en energibesparelse på 60 % ved kontinuerlig regulering af belysningsniveauet ved benyttelse af præinstallerede HF-installationer. (3) Afgrænsning Ud fra ovenstående viser det sig, at kontor- og undervisningslokaler er de steder, hvor det kan være attraktivt at regulere på belysningen. En god indgangsvinkel er regulering af belysningen, så der tages højde for den mængde dagslys, der kan bidrage til belysningen i lokalet. Derfor afgrænses resten af dette projekt til kontor- og undervisningslokaler. Derved er det denne type lokaler, som ligger til grund for resten af analysearbejdet i projektet. For at regulere på belysningen er det nødvendigt med en lyskilde, der kan reguleres. Forståelsen for hvilke lyskilder, der egner sig, både teknisk, økonomisk og arbejdsmiljømæssigt kræver en gennemgang af de i dag tilgængelige pæretyper, samt en generel indføring i begreber indenfor belysningsområdet. 3.3 Pæretyper Efter en kort historisk gennemgang af det elektriske lys vil glødepærer, halogenglødepærer, lysstofrør, energisparepærer og lysdioder blive gennemgået, hvad teknik og egenskaber angår. Lysdioder til indendørsbelysning er stadig på forskningsstadiet, men er taget med, fordi teknologien ser meget lovende ud. Yderligere vil andre knap så interessante og/eller brugbare pæretyper kort blive beskrevet. Til sidst bliver der konkluderet på hvilke, der kan reguleres, og hvilke, der er brugbare i forhold til projektets fokus på belysning til kontorer og undervisningslokaler. På kontorer vil det f.eks. ikke være optimalt, hvis reguleringen består i, at en eller flere lyskilder slukker eller tænder, da dette vil foregå brat og vil betyde en blinkende belysning, der forringer arbejdsmiljøet. Da der gennemgående bliver brugt begreber som forkoblinger, R a -indeks og farvetemperatur, vil disse blive forklaret herefter, desuden vil supplerende begreber være beskrevet i appendiks afsnit 8.1. Farvetemperatur Ud fra fænomenet, at øjet opfatter lys fra flere områder af spektret som en samlet farve, er der defineret en enhed kaldet farvetemperatur, som beskriver en lyskildes udsendte synlige lys. Farvetemperaturen defineres som den temperatur, et absolut sort legeme skal have for at udsende lys af samme farve som den pågældende lyskilde. Glødelamper har typisk en farvetemperatur på K, hvorimod lysstofrør og Solens overflade kan have en farvetemperatur op omkring K. Menneskets opfattelse af lys er generelt lige modsat. Vi opfatter lys med en høj farvetemperatur som koldt lys og lav farvetemperatur som varmt lys. På Figur 5 ses farvetemperaturlinien passet ind i et koordinatsystem med det synlige lys. Side 12 Aalborg Universitet Esbjerg

13 3 Problemanalyse Figur 5: Farvetemperaturen ses som stregen gående gennem trekanten. R a -indeks To forskellige lyskilder med samme farvetemperatur vil af øjet blive opfattet som ens, selvom deres spektre er vidt forskellige, mens refleksionen fra genstande vil opfattes forskelligt. (4) For to lyskilder med farvetemperaturen K er følgende gældende: Den ene (A) med et spektrum nær identisk med Solens lys og den anden (B) med næsten samme spektrum dog uden grønt lys. A s lys ville gøre os i stand til at se alle farver. B s lys har ikke noget grønt lys, og derfor vil lyset ikke blive reflekteret fra en grøn flade. Altså vil en grøn flade opfattes sort. Refleksionen vil da blive opfattet forskelligt, mens lyskilderne opfattes ens. Da det er uhensigtsmæssig i mange situationer med ukorrekt farvegengivelse, er der indført en standard for en lyskildes evne til at gengive farver. Denne kaldes R a -indekset. R a = 100 er en lyskilde med perfekt lysgengivelse af 8 standardiserede farver. Altså kan den gengive disse 100 % korrekt. Pærer har R a -værdier fra 0 mod 99. Eksempelvis skal kontorbelysning have en R a -værdi på 80 eller derover Forkoblinger Afsnittet omhandler hovedsageligt forkoblinger til lysstofrør - men principperne er i store træk de samme for andre pæretyper. En forkobling er en enhed, der indsættes før lyskilden, for at give den rigtige spænding, frekvens mv. Generelt kan det siges, at der ikke behøves en forkobling til temperaturstrålere, såsom glødepærer og halogenglødepærer. Ved halogenglødepærer vil spændingsforsyningen dog typisk nedsættes til 12 V. Luminescensstrålere skal i større eller mindre grad have en forkobling. En del forkoblinger består også af en starter, typisk en glimtænder. For lysstofrør og energisparepærer findes der følgende forkoblingstyper, hvor den sidste type ikke kræver glimtænder: - Induktive. - Kapacitive. - Kombinerede. - HF-forkoblinger. Aalborg Universitet Esbjerg Side 13

14 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 Induktive forkoblinger består af en drosselspole (L-kobling), hvilket giver en hurtigere genstart og et lavere tab - typisk 10 til 25 % af den tilførte effekt. At lave en drosselspole er en kompliceret proces, hvor mange faktorer spiller ind, hvilket gør denne komponent relativ bekostelig. Foruden lysstofrør kan induktive forkoblinger bruges til kviksølvpærer, metalhalogenglødepærer, lav- og højtryksnatriumpærer. Kapacitive forkoblinger (C-kobling) er alene ikke særlig velegnet til lysnettet på 50 Hz, hvilket gør, at denne forkoblingstype sjældent bruges. En kombineret forkobling (LC-kobling) består af et rør i L-kobling og et rør i C-kobling, der er parallelforbundet. En sådan forkobling har en lav følsomhed overfor spændingsvariationer, og lysstofrør kan startes med høje lampespændinger. Denne forkobling er en af de mest udbredte til lysstofrør. HF-forkoblinger er elektroniske forkoblinger, hvor drosselspole eller starterkredsløb ikke er nødvendig. I stedet bliver netfrekvensen konverteret fra 50 Hz til højfrekvens vekselspænding på mellem 25 og 100 khz. Derved opnås mange fordele i forhold til konventionelle forkoblinger: - Øget lysudbytte på 10 %. - Reduceret varmeudvikling på 20 %. - Mindre effekttab i forkoblingen. - Ingen faseforskydning. - Blinkfri opstart. - Længere levetid, pga. forbedret start og drift af lysstofrøret. - Ikke noget synligt flimmer. - Lav egenvægt. - Automatisk udkobling af defekte lyskilder. Derudover er der ingen støj fra forkoblingen i form af en hørbar brummen, der tit opstår i forkoblinger med drosselspoler pga. mekaniske svingninger. Den nok vigtigste egenskab ved HF-forkoblinger er, at de kan reguleres med dertilhørende energibesparelser og bedre komfort. Reguleringen foregår ved at regulere på den frekvens, lysstofrøret får tilført. (7) HF-forkoblinger findes i mange varianter og i meget varieret kvalitet. Desuden kan der være store variationer mellem forskellige produkter alt efter hvilke komponenter, der er brugt, og af hvilken kvalitet. HF-forkobling er en mulighed til lysstofrør og energisparepærer, mens induktionspærer skal have en HF-forkobling. Glimtænderen En glimtænder består af en bimetal-kontakt i et udladningsrør og en kondensator. Når spændingsforskellen er over 160 V i udladningsrøret, opvarmes bimetallet og bringes til kortslutning. Derved opvarmes elektroderne i lysstofrøret. Ved kortslutningen af bimetallet ophører udladningen i glimtænderen, hvilket afbryder for drosselspolen, hvorved den inducerede spænding ( V) kan tænde røret. Hvis røret ikke tændes, starter processen forfra. Det er dette, der gør, at lysstofrøret kan blinke under start. Når lysstofrøret er tændt, vil spændingen være under 140 V, hvilket gør, at bimetallet ikke er kortsluttet (se Figur 6). (4) Side 14 Aalborg Universitet Esbjerg

15 3 Problemanalyse De to hyppigst forekommende glimtændere er til lampespændingerne på 60 og 100 V. Figur 6: (tv) ses en illustration af en glimtænder, med kondensator og bimetal-kontakt - (th) et eksempel på en glimtænder fra Philips. Konklusion på forkoblinger Til regulering af luminescensstrålere er det nødvendigt, at forkoblingen er af HF-typen, da det er den eneste af forkoblingerne, der kan reguleres effektivt på. HF-forkoblinger har desuden mange fordele, såsom højere lysudbytte, mindre effekttab og mindre varmeudvikling end andre typer af forkoblinger. Hvad arbejdsmiljø angår, kan flimmer helt undgås ved at vælge en HF-forkobling, hvorved lysstofrør kan få egenskaber, der ligner glødepærer Det elektriske lys' historie Det elektriske lys så første gang dagens lys i starten af 1800-tallet i form af kulbuelamperne. Disse lyskilder var dog alt for skarpe og ikke praktisk anvendelige. I 1879 skulle dette ændre sig. Dette år opfandt Thomas Edison den første anvendelige glødepære. Glødetråden var lavet af bomuldstråde, bambusfibre eller græs, hvilket betød et lavt lysudbytte på kun 2,5 til 5 lm/w. Kulminationen kom i 1934, hvor den moderne glødepære kom frem, siden har denne ikke ændret sig nævneværdigt. Fra 1960'erne kunne man dog begynde at få halogenglødepærer med et noget højere lysudbytte. I 1930'erne begyndte de første lysstofrør desuden at komme frem. I starten dog kun 60 cm rør med et ringe R a -indeks på omkring 55. I 1970'erne blev rørdiameteren reduceret, og R a - indekset kraftigt forbedret med en samtidig bibeholdelse af lysudbyttet. Årtiet efter kom de første energisparepærer på markedet, og HF-forkoblinger til lysstofrør begyndte at blive tilgængelige. I dag er der mange flere varianter tilgængelige, såsom kviksølvpærer, lav- og højtryksnatriumpærer og metalhalogenglødepærer. Endvidere har de førende pæreproducenter netop lanceret de første induktionspærer, der modsat lysstofrør ingen elektroder har. Hvide lysdioder er meget tæt på at blive kommercielt tilgængelige, og på trods af mange børnesygdomme ser denne teknologi ud til at blive meget lovende Glødepærer Opbygning og virkemåde Den traditionelle glødepære, som den kendes i dag, består af en lufttæt kolbe pånittet et edisongevind. Kolben indeholder en dobbeltsnoet glødetråd af wolfram, som forøger virkningsgraden og mindsker varmetabet. Wolfram benyttes på grund af dets høje smeltepunkt og dets lave fordampningsevne. Standardtykkelsen ligger på 0,013 mm. Aalborg Universitet Esbjerg Side 15

16 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 For at få wolframtråden til at udsende lys lægges der en spænding over den, som bevirker, at tråden begynder at gløde. Dette forårsager også, at det lys som udsendes for 92 % - 95 % s vedkommende ligger uden for det synlige område og udsendes som infrarødt lys, til daglig kaldet varmestråling. Hvis der lægges en spænding over tråden, vil wolfram opvarmes og begynde at fordampe. For at nedsætte denne fordampning fyldes kolben med en gasart som f.eks. kvælstof eller argon. Når en glødepære brænder ud, skyldes det, at et sted på wolframtråden er blevet så svagt, at tråden brænder over. Det sker efter ca timer, som er pærens levetid. Dette uafhængigt af hvilken frekvens pæren har været tilført indenfor en relativ margin af standardfrekvensen. Til gengæld har spændingen stor betydning for levetiden. Sænkes spændingen over tråden forlænges levetiden, til gengæld nedsættes lysintensiteten. F.eks. vil en spændingsnedsættelse på 10 % af pærens normalspænding forøge levetiden med 400 %. Tilsvarende vil en spændingsforøgelse på 10 % nedsætte levetiden med 70 % (se Figur 7). Figur 7: Sammenhæng mellem en standardglødepæres levetid ved varierende spænding, samt dennes indvirkning på lysstrøm og lysstyrke. Det lys som en standardglødepære udsender, har en farvetemperatur på K, hvilket svarer til lyset ved solnedgang. Derudover har glødepæren et R a -indeks på 99. Foruden den velkendte glødepære findes også andre typer og udformninger af glødepærer: Udformningen af kolben og reflektoren kan bruges til at dirigere lyset i en bestemt retning. Dette betyder, at lysets spredning kan justeres fra 3 til 60 (se Figur 8). Figur 8: Reflektorglødepære i presglas og blæst kolbe. Side 16 Aalborg Universitet Esbjerg

17 3 Problemanalyse En diskonisk udformning tillader det infrarøde lys at passere bagud af kolben, mens det synlige lys kastes fremad. Dette reducerer den fremadrettede varmestråling med 70 %, og derfor kaldes denne reflektorpære for Cool-Beam eller "koldt lys" (se Figur 9). Figur 9: Princippet i Cool-Beam reflektorglødepære. Fælles for alle de nævnte typer af glødepærer er, at de har et lavt lysudbytte på ca lm/w, og at de afgiver % af den tilførte energi som varme. Derudover har glødelampen en relativ kort levetid pga. fordampningen af wolframtråden. Konklusion på glødepærer Glødepærer kan nemt reguleres ved at ændre spændingen. De giver et godt lys med et R a - indeks på 99. Der er primært to ting, der taler imod glødepærer som kilde til belysningen i et kontor- eller undervisningsmiljø. Den ene er, at lysstrømmen er meget lav, kun omkring 9-16 lm/w, mens den anden er, at glødepærer udvikler en del varme, hvilket gør, at armaturer skal designes under hensyntagen til dette. Dog er der ingen opvarmningstid. Det skal bemærkes, at en spændingsreduktion på 10 % medfører, at glødepærens levetid forlænges med op til 400 %, men vil også resultere i et lysudstrålingsfald på 20 % (se Figur 7) Halogenglødepærer Opbygning og virkemåde Ved at forøge temperaturen på den traditionelle glødepæres tråd til mellem K og K kan lysudbyttet hæves til lm/w. Glødetråden vil dog ikke kunne holde til dette, da wolframet vil fordampe så hurtigt, at tråden brænder over. Derfor tilsættes et halogen, som lægger sig på indersiden af kolben og forhindrer wolframatomerne i at sætte sig på denne. I stedet vil wolframatomerne svæve rundt i kolben og på et tidspunkt komme i nærheden af tråden igen, hvor wolframatomerne igen vil binde sig til tråden. Denne "rokade" af wolframatomerne betyder, at der på et givent tidspunkt vil opstå svage punkter på tråden, som vil bevirke en overbrænding. Halogengassen i kolben gør, at levetiden bliver forlænget med 200 % % i forhold til glødepæren. En halogenglødepære holder deraf ca timer. Det tilsatte halogen kan f.eks. være jod, fosfor, fluor, klor eller, som det mest anvendte, brom. For at opnå den ekstra lysintensitet kræves som nævnt en meget høj temperatur omkring glødetråden. For at holde denne temperatur mindskes rumfanget af kolben, som derudover skal være lavet i kvarts for at kunne modstå en temperatur på ca K. Kolben bliver derfor Aalborg Universitet Esbjerg Side 17

18 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 meget følsom overfor berøring. Hvis kolben berøres med fingrene, vil det berørte område resultere i en temperaturændring i glasset, som vil få dette til at krakelere eller glødetråden til at brænde over. Trådens placering i kolben har betydning for, hvordan lyset udsendes fra pæren. F.eks. vil en pære med lodret filament give 25 % mere centreret lys og vil være 35 % kraftigere i centrum af lyskeglen end en halogenglødepære med vandret filament. Til gengæld giver en halogenglødepære med vandret filament større spredning (se Figur 10). Figur 10: Filamentets placering i halogenglødepæren. Forskellen mellem de traditionelle glødepærer og halogenglødepærer er, at halogenglødepærer med en farvetemperatur på K udsender et mere koldt lys, mens R a -indekset er det samme, nemlig 99. (5,6) En nedsættelse af den pålagte spænding i forhold til normalspændingen betyder, at kolben vil sværte til pga. at wolframpartikler sætter sig på glasset. Dette kan undgås ved at tænde halogenglødepæren på fuld styrke i 5 min. hver gang den tændes, hvorved halogenglødepæren vil rense sig selv. Konklusion på halogenglødepærer Ligesom almindelige glødepærer kan halogenglødepærer reguleres. R a -indekset er på 99, mens farvetemperaturen er på K hvilket gør pæren velegnet til belysning i kontorer eller undervisningslokaler. Halogenglødepæren har derudover den fordel, at lysstrømmen er forholdsvis stor på op til 35 lm/w. Ulempen er, at lyset er meget skarpt. Levetiden på halogenglødepærerne på mellem og timer er en del længere end almindelige glødepærer. Desuden kan denne levetid forlænges kraftigt ved regulering. Som med glødepærerne skal der ikke nogen forkobling til, hvilket gør udformning af armaturer væsentlig nemmere Lysstofrør og energisparepærer Lysstofrør og energisparepærer vil blive behandlet under et. En energisparepære er et lysstofrør i miniformat, der er formet på en speciel måde. Det ses ofte, at forkoblingen er indbygget i soklen. Opbygning og virkemåde Et lysstofrør er opbygget, som vist på Figur 11, af et rundt glasrør med et fluorescerende pulver på indersiden, indeholdende en kviksølvdamp under lavt tryk (en titusinddel atmosfære). For begge ender af glasrøret findes der en glasring med elektroder af en wolframlegering. På disse elektroder sidder der imidlertid også et elektronemitterende stof. Dette stof er essentielt for, at lysstofrøret kan startes. Katoden og anoden skifter hele tiden plads på grund af netfrekvensen på 50 Hz. Side 18 Aalborg Universitet Esbjerg

19 3 Problemanalyse Figur 11: Principskitse af et lysstofrør. Mængden af emitterstof er desuden bestemmende for, hvor lang tid lysstofrøret kan lyse. Lysstofrøret er fremstillet af blødt glas, mens de mere kompakte energisparepærer er fremstillet af såkaldt blyglas. Når der lægges en vekselspænding over lysstofrøret, vil glødetrådene i begge ender blive opvarmet og begynde at frigive elektroner. Elektronerne bevæger sig fra den ene elektrode til den anden. Under den bevægelse vil elektronerne støde ind i atomerne i gassen, hvis elektroner derved bliver exciteret. Når de exciterede elektroner falder tilbage i deres normale elektronbaner, frigiver de energi i form af elektromagnetisk stråling i det ultraviolette spektrum. Det ultraviolette lys bliver omdannet til synligt lys af det fluorescerende pulver på glasvæggen. Det er derfor det fluorescerende pulvers type og sammensætning, der er afgørende for, hvilket R a -indeks lyset har. R a -indekset er med tiden blevet forbedret fra tidligere, hvor der blev brugt halofosfater, til i dag, hvor der bruges 3-pulverfosfor. Derved kan der skabes lige netop den farve, der ønskes. Hvis R a -indekset skal være så højt som muligt, bruges oftest et 5-pulver fosfor. R a -indekset kan herved nå op på over 90, hvorimod lysudbyttet reduceres med 30 % i forhold til anvendelse af 3-pulverfosfat typen. Lystekniske data Et lysstofrør har efter timers brændetid en noget lavere lysstrøm, typisk på %. Dette skyldes primært, at pulveret på indersiden af glasrøret, som konverterer det ultraviolette lys, angribes af kviksølvionerne i gassen og bliver nedbrudt. En anden del skyldes sværtning af røret pga. udslynget emitterstof. I et lysstofrør går der normalt ca. 3 minutter, før kviksølvdampen når op på det optimale arbejdstryk. Derfor har et lysstofrør kun en lysstrøm på 20 % ved start, som derefter gradvist hæves. Lysstrømmen er meget forskellig alt efter type (specielt R a -indeks) og forkobling, men ligger mellem 14 lm/w og 93 lm/w, dog en smule mindre for energisparepærer (40 60 lm/w). Energisparepærer har en noget lavere lysstrøm ved start, hvilket gør dem mindre egnet til hyppige tænd/sluk, men har en større tolerance overfor temperatursvingninger end almindelige lysstofrør. (7) Når alt emitterstoffet er væk, kan lysstofrøret enten ikke tænde, eller også kræver det en større tændspænding. Levetiden på timer for et lysstofrør er den nominelle levetid, dvs. røret kan godt lyse i længere tid, dog vil rørets lyskvalitet være stærkt forringet. Lysstofrør startes bedst ved en elektrodetemperatur på K, hvilket kan nås ved en kort forvarmning af elektroderne. Lysstofrøret kan godt startes, før den optimale elektrodetemperatur er opnået, men dette vil medføre udslyngning af unødigt emitterstof fra elektroden. Forvarmes elektroderne ikke, vil lysstofrørets levetid være kraftigt forkortet til kun en tredjedel af nominel levetid. Aalborg Universitet Esbjerg Side 19

20 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 Forkoblingen har afgørende betydning for, hvordan ændringer i netspændingen påvirker lysstofrøret. En 5 % ændring i spænding medfører en 10 % ændring i lysstrømmen. Forkoblingen er bestemmende for startstrømmen, som typisk er mellem 90 % og 210 % af lampestrømmen eller driftsstrømmen. Dette kan være meget væsentligt, når belysningsanlæg skal installeres, for ikke at overbelaste sikringerne ved tænding af belysningen. Lysstofrøret frembringer lysglimt 100 gange i sekunder ved 50 Hz vekselstrøm og konventionel forkobling. Lyspulveret er ikke kun fluorescerende, men også fosforiserende, hvilket modvirker flimmer. Det kan siges, at fosforiseringen udglatter de mørke perioder med lys. Ældning af lysstofrøret betyder, at røret bliver mindre fosforiserende og dermed begynder at flimre mere, især omkring rørets elektroder. Dette er endvidere et meget tydeligt tegn på, at det skal skiftes. Konklusion på lysstofrør og energisparepærer Lysstofrør har den fordel, at de giver op til 93 lm/w, og at lyset kan komme op i nærheden af glødepærer i kvalitet. Levetid og økonomi er også punkter, hvor lysstofrør og energipærer er gode. Når dette er sagt, skal det nævnes, at med lysstofrør med almindelig forkobling, kan der forekomme flimmer, der kan virke til gene for arbejdsmiljøet. Dette kan undgås med en HFforkobling, hvilket også er den bedste måde at regulere lysstofrør på. Desuden kan lysstofrør og energisparepærer fås i forskellige variationer, så de passer til bestemte behov Lysdioder Opbygning og virkemåde De lysemitterende dioder også kaldet for LED tilhører de optoelektriske komponenter, hvis egenskab er, at de emitterer elektromagnetisk stråling, når der lægges en spænding over dem. Dioder er overordnet set opbygget af to materialer, et P- og et N-materiale, som reagerer med hinanden, når der lægges en spænding over dioden. P- og N-materialerne består af halvledere, som f.eks. silicium (Si) og Gallium-arsenid (GaAs), hvor atomerne er bundet til hinanden i et krystalgitter med kovalente bindinger. I P-materialet er enkelte af atomerne i strukturen udskiftet med et andet atom, som kun har tre elektroner i yderste elektronskal. Efter denne udskiftning vil der i krystalstrukturen være huller, hvor der ikke er bundet elektroner (se Figur 12). Figur 12: P-materiale bestående af silicium podet med indium. På tilsvarende vis fremstilles N-materialerne, hvor der i stedet udskiftes med atomer, der har fem elektroner i yderste elektronskal (se Figur 13). Figur 13: N-materiale bestående af silicium podet med arsen. Side 20 Aalborg Universitet Esbjerg

21 3 Problemanalyse Når der lægges en spænding over dioden og derved trækkes en strøm, vil dette påvirke hullerne og elektronerne. Afhængig af strømretningen, kan de fri huller og elektroner enten mødes ved deres overgange eller trække sig fra hinanden. Det betyder så en ændring af det spærrelag, som vil dannes i overgangen mellem N- og P-laget. Spærrelaget er ikke elektrisk ledende, fordi hullerne og elektronerne udligner hinanden (se Figur 14). Figur 14: Ved sammenføring af et N- og et P-lag, vil der dannes et område hvor fri huller og elektroner ophæver hinandens virkning, kaldet spærrelaget. Modstanden i en diode er derfor afhængig af strømretningen. På Figur 15 ses hvorledes strømgennemgang i en diode påvirker spærrelagets tykkelse og dermed modstand. For en lysdiode gælder, at der ved elektronvandringen sker en stadig rekombinering af elektronernes energiniveauer, hvorved elektronerne henholdsvis exciteres og falder tilbage til grundtilstanden under udsendelse af lys. Denne proces kræver selvfølgelig energi, som hentes fra elektronvandringen. (8) Figur 15: Spærrelagets tykkelse afgøres af strømmens retning. Afhængig af sammensætningen af dioden kan der udsendes lys med forskellige bølgelængder. Ud fra følgende grundmetaller kan der fremstilles dioder, med farverne som fremgår af Figur 16: Gallium-arsenid (GaAs), gallium-arsenidphosfid (GaAsP) eller gallium-phosfid (GaP). Som tilhørende forureningsmiddel kan anvendes zink (Zn), silicium (Si) eller fosfor (P). (8) Figur 16: Stofsammensætningen for lysdioder, samt de forekommende bølgelængder. I dag er lysdioder ikke udviklet nok til at kunne anvendes til kontorbelysning, da det ikke er lykkedes at fremstille en diode, til en konkurrencedygtig pris, som udsender hvidt lys. For at kunne udsende lys som opfattes hvidt, skal lyset indeholde farverne rød, grøn og blå. Det er imidlertid den blå farve, som skaber problemer, da den blå lysdiode er dyr at producere. Fremtiden ser dog lys ud, da der i USA i år 2000 blev lanceret en blå diode dyrket på silicium, som er billigere end eksisterende alternativer. Fordelene ved lysdioder er, at de kan levere et lysudbytte på mindst 250 lm/w og har en levetid på optil timer. Konklusion på lysdioder Ved brug af lysdioder til belysning vil mange lysdioder være placeret ved siden af hinanden. Ved at slukke for eksempel halvdelen af disse, vil en lavere belysning kunne opnås. Dette Aalborg Universitet Esbjerg Side 21

22 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 forudsætter, at der indgår en vis mængde dioder i systemet, så det ikke opfattes som blink, når dioderne tændes/slukkes. Lysdioder har en levetid på op til timer, og i denne levetid reduceres lysstrømmen på op til 250 lm/w ikke. Hvad lyskvalitet angår vil lysdioder med stor sandsynlighed kunne komme op i nærheden af glødepærer. Lysdioderne tages med som et sammenligningsgrundlag, men vil ikke, med den nuværende tilgængelighed kunne bruges til en løsning Induktionspærer Induktionspæren er ny, og derfor ikke så udbredt, men den har sine klare fordele frem for både glødepærer og lysstofrør. Som lysstofrøret har en induktionspære et højt lysudbytte. R a - indekset er mindst 80, hvilket er tilstrækkeligt til loftsbelysning i de fleste kontor- og undervisningssituationer. Det, der især gør induktionspærer interessante, er deres meget lange levetid på op til timer. Det afgørende, hvad induktionspærer angår, er, hvordan armaturerne udformes, og hvad prisen for sådanne lyskilder er. Pærens opstartstid på et minut må anses for at være acceptabel, da den starter ved 30 % af den maksimale lysstrøm. Induktionspæren er i projektet desværre ikke en brugbar løsning, da der endnu ikke er kommet udstyr til at regulere sådanne pærer. Ifølge Philips er det ikke noget, der er på trapperne Kviksølvpærer Kviksølvpærer må helt udelukkes som belysning til kontorer og undervisningslokaler, selvom de godt kan reguleres. Akilleshælen er R a -indekset, som ligger væsentligt under 80, hvilket kræves til kontor- og undervisningsbrug. Desuden vil lyset fra en kviksølvpære blive mere grønlig ved nedregulering. Pæren har også en lang opstartstid og en lang driftsperiode, hvis levetiden skal holdes på et rimeligt niveau. Denne pære er derfor ikke brugbar til belysning på kontorer eller i undervisningslokaler Metalhalogenpærer Disse pærer har på mange måder de samme begrænsninger som kviksølvpærer, dog kan de fås med et R a -indeks på op til 95. Værre bliver det, hvad regulering angår, da de ikke kan dæmpes til under 50 % af nominel lysstrøm. Desuden vil de skifte farve under dæmpning - mange fabrikanter fraråder derfor at regulere på metalhalogenpærer. Philips vil dog i løbet af i år sende en metalhalogenpære på markedet, som kan reguleres. På nuværende tidspunkt må det derfor konkluderes, at disse pæretyper ikke kan bruges til belysning i kontorer eller undervisningslokaler Lavtryksnatriumpærer Disse pærer udsender monochromatisk gult lys, der på ingen måde er acceptabel til kontorbelysning og i undervisningslokaler, hvilket klart ses ved, at lavtryksnatriumpærer end ikke er tilladt til gade- eller vejbelysning. Tiden på 15 minutter, før arbejdstemperaturen er opnået, er ligeledes helt uholdbar i denne henseende. Disse lyskilder kan derfor kun anvendes ved flugtveje og nødudgange. Lavtryksnatriumpærer bruges også til belysning på toiletter præventivt mod stofmisbrug Højtryksnatriumpærer Højtryksnatriumpærer udsender, modsat lavtryksnatriumpærer, lys i et større spektrum, hvilket gør, at de kan opnå et R a -indeks på omkring 80 for de bedste. Dette sammen med den høje Side 22 Aalborg Universitet Esbjerg

23 3 Problemanalyse lysstrøm på 40 lm/w, lang levetid og lav farvetemperatur gør, at de kan være en mulighed i kontor- og undervisningsmiljøer. Højtryksnatriumpærer kan dæmpes ned til 10 % af nominel lysstrøm, men disse pærer er ikke egnet til det. Der er dog ved at komme udstyr på markedet til regulering. Pærerne fås primært i store wattager. Konklusion på pæretyper I rapporten er valgt at sammenligne de forskellige pæretyper i to skemaer (se tabel 1 og tabel 2), hvor de forskellige egenskaber er tildelt point efter visse kriterier, som har betydning ved anvendelse i et kontor- eller undervisningslokale. Pointene er givet efter en skala fra 0 til henholdsvis 5, 8, 10 eller 12 point, vægtet efter, hvad projektet fokuserer på, samt subjektive vurderinger. De forskellige punkter er følgende: Sammenligning af de forskellige pæretyper Tabel 1 Lumen pr. watt Max. 12 point Glødepærer middel Anskaffelsespris i kr. Karakter for egenskaben Halogenglødepærer God Karakter for egenskaben Lysstofrør (HF) God Karakter for egenskaben Energisparepærer God Karakter for egenskaben Lysdioder God Karakter for egenskaben Induktionspærer Dårlig Karakter for egenskaben Kviksølvpærer Dårlig Karakter for egenskaben Metalhalogenpærer Dårlig Karakter for egenskaben Højtryksnatriumpærer Dårlig Karakter for egenskaben Max. 8 point Ra indeks Max. 10 point Placeringsmuligheder Max. 5 point Brændetid i timer Max. 10 point I alt Aalborg Universitet Esbjerg Side 23

24 3 Problemanalyse P2 projekt maj Lumen pr. watt er vægtet med maks. 12 point ud fra det synspunkt, at denne egenskab har stor indflydelse på miljø såvel som økonomi. Denne egenskab er vigtig, når der tales energibesparelse. - Anskaffelsespris i kr. er vægtet med maks. 8 point, da denne faktor ikke er så væsentlig, da det er energiforbruget, der skal nedsættes. Priserne er taget ud fra gængse ikke-specielle pæretyper, som typisk har en standardfarve, dvs. ikke et alt for højt R a - indeks eller lumen pr. watt. Generelt kan det siges, at højere R a -indeks giver højere anskaffelsespriser. - R a -indeks er vægtet med maks. 10 point dvs. lidt mindre end lumen pr. watt, ud fra det synspunkt, at det væsentlige er at reducere energiforbruget, mens lyskvaliteten skal være status quo eller bedre. Til brug på kontorer og undervisningslokaler skal det være på R a > Placeringsmuligheder er vægtet med maks. 5 point, da dette ikke er så væsentligt. Her er der taget højde for varmeudvikling, forkoblingstype, pærestørrelse og forkoblingsstørrelse. Da der er mange forskellige parametre i denne kategori, er der givet point efter en standard installation for hver enkelt pæretype. - Brændetid i timer er vægtet ligeså højt som R a -indeks, taget ud fra det synspunkt, at det er energiforbruget, der er det væsentlige, mens brændetiden mere har betydning for økonomien, dvs. hvor tit pærerne skal skiftes. Pointene for hver pæretype er derefter summeret op for at være grundlag for tabel 2, hvor summationen bliver grundlaget for en vægtning i forhold til brug til loftsbelysning og til lokalbelysning. Lokalbelysning er fysisk regulerbar belysning i form af en arkitektlampe eller lign. Ved egnethed til loftsbelysning er vægtningen på maks. 8 point baseret på, at lyset skal være energiøkonomisk, god til placering i loftet, mens lyskvaliteten ikke er den væsentligste faktor (R a -værdi på 80 eller over). Vægtningen summeres derefter op med scoren fra tabel 1, hvorefter de bedste pæretyper vil fremgå. En ufravigelig betingelse for, at en given pære kan bruges, er, at den kan reguleres, hvilket fremgår af kolonnen "Mulighed for regulering". Ved egnethed til lokalbelysning er vægtningen på maks. 8 point givet ud fra, at lyskvaliteten er i højsædet (R a -indeks på over 90 og flimmerfrit lys), og at det er muligt at flytte på lyskilden rimeligt nemt, mens det energiøkonomiske ikke er det væsentlige. Her er det som sådan ikke nogen betingelse at kunne regulere lyskilden efter dagslysindfaldet. Side 24 Aalborg Universitet Esbjerg

25 3 Problemanalyse Opsummering Sammenligning af de forskellige pæretyper Tabel 2 Score fra tabel 1 Egnethed til loftsbelysning - Max. 8 point I alt til loftsbelysning Egnethed til lokalbelysning - Max. 8 point I alt til lokalbelysning Mulighed for regulering Glødepærer Ja Ja Karakter for egenskaben Halogenglødepærer Ja Ja Karakter for egenskaben Lysstofrør Ja Nej Karakter for egenskaben Energisparepærer Ja Ja Karakter for egenskaben Lysdioder Ja Ja Karakter for egenskaben Induktionspærer Ja Nej Karakter for egenskaben Kviksølvpærer Ja Nej Karakter for egenskaben Metalhalogenpærer Ja Nej Karakter for egenskaben Ja Ja Ja Ja Ja Nej Delvis Delvis Højtryksnatriumpærer Ja Nej Karakter for egenskaben Ud fra tabel 2 kan det konkluderes, at lysstofrør, energisparepærer eller halogenglødepærer er gode lyskilder til loftsbelysning, som kan reguleres. Disse vil derfor lægge det videre grundlag for projektet. Til lokalbelysning kan det konkluderes, at halogenglødepærer og lavenergipærer er brugbare. Grunden til, at glødepærer er fravalgt, er deres høje energiforbrug. Det skal nævnes, at lysdioder er fravalgt på trods af de gode egenskaber, da de pt. ikke er almindeligt tilgængelige. Ja Aalborg Universitet Esbjerg Side 25

26 3 Problemanalyse P2 projekt maj Armaturer Et værktøj, der bruges til at skabe god belysning uden gener, er armaturer. De har fortrinsvis tre formål: Fastholde lyskilden. Reflektere lyset. Nedsætte blænding. Ved at ændre på armaturets opbygning kan den samme lyskilde tilpasses til flere forskellige formål såsom loftslys i fabrikshaller og arbejdslys på kontorer (se Figur 17). Figur 17: Oversigt over de elementer et typisk armatur indeholder. Armaturet spiller derfor en central rolle i belysningsindretningen, da det har indflydelse på bl.a. lysfordeling, blænding, lyskvalitet, design og økonomi. Hvilken betydningen armaturet kan have der bla. beskrevet i appendiks afsnit 8.4. I følgende afsnit bliver redegjort for forskellige faktorer i armaturets opbygning, som har betydning for belysningskvaliteten. Foruden den designmæssige betydning har armaturhuset til opgave at sende lyset i den ønskede retning. Indersiden af armaturet vil, hvis der ikke er monteret en reflektor, reflektere lyset diffust i flere retninger. Dette giver en nedsættelse af blændingen, men til gengæld vil effektiviteten af lyset være lavere. Indsættes der en reflektorflade i armaturet, vil denne samle lyset i en bestemt retning. Den tydelige virkning ses f.eks. i bilers forlygter, hvor lyset bliver reflekteret i en spids kegle fremad. Udover at kunne styre lyset i en koncentreret retning, og at armaturet har en højere virkningsgrad, er risikoen for blænding større. Blænding kan nemt blive et problem ved kunstig belysning, og derfor må der under de fleste forhold ikke være frit udsyn til lyskilden iht. arbejdsmiljølovgivningen. Derfor indeholder armaturet normalt en blændingsafgrænsning, som spærrer, så der ikke kan ses direkte ind til lyskilden. F.eks. vil der i et lysstofrørs armatur være monteret et gitter af lodrette lameller, som nedsætter blændingen. Udformningen af dette gitter kan nedsætte blænding i bestemte retninger og i forskellig grad, hvorfor det er et af de elementer, der skal tilpasses opgaven. Blændingsafgrænsningen nedsætter også lysudbyttet. (6) Side 26 Aalborg Universitet Esbjerg

27 3 Problemanalyse Konklusion på armaturer Det kan konkluderes, at armaturets påvirkning på lysforholdene er vigtig at tage højde for under valget af belysningskilder. Dette skyldes, at en forkert kombination af armaturer vil betyde en dårlig belysning, en nedsættelse af arbejdsmiljøet og ringere udnyttelse af lyskilden. For at tage højde for det ovennævnte skal det efter valg af lyskilde vurderes hvilke armaturer, som passer til belysningsopgaven. Set fra et reguleringssynspunkt skal der også være opmærksomhed på lysfordelingen, da det har betydning for en sensors placering og udformning. En sensor, der belyses direkte, skal indstilles betydeligt anderledes end en, der er udsat for diffust lys. I den resterede del af projektet vil det store emne omkring armaturer ikke blive videre behandlet, da det ikke er relevant i forhold til valg at reguleringsmetode. 3.5 Reguleringsteknikker For at få den optimale belysning bør der være indretninger, så lyset kan tændes eller slukkes efter det til enhver tid gældende behov. For at tilfredsstille behovet for belysning anvendes mange forskellige teknikker. Den mest udbredte er direkte tænding, der sidder placeret ved indgangsdøren til lokalet. Kontakten kan kun anvendes som tænd/sluk for belysningen. Det næste trin er en tænd/sluk-kontakt, hvor tænding foregår via et relæ. Dette sker for at kunne betjene et stort antal armaturer fra ét sted. Dette system anvendes, når afbryderen ikke kan trække et tilstrækkeligt antal ampere og derfor vil brænde af. Den almindelige afbryder kan begrænse energiforbruget, men for at begrænse den unyttige belysning er forskellige systemer taget i anvendelse. Til beskrivelse af den automatiske regulering anvendes hovedsageligt: Tidsstyring Selv om tidsstyring har været anvendt i mange år, og måske kan anses for forældet, finder dette system sin anvendelse flere steder. Bl.a. bruges tidsstyring til kunstigt at forlænge forårs- og sommerperioden i staldene hos ægproducenter. Automatisk tænding efter belysningsstyrken Når behovet for belysning skal vurderes i forhold til den omgivne lysintensitet, anvendes skumringsrelæ. Relæet er styret af en fotodiode, som giver besked om, hvornår den omgivne lysstyrke er over eller under det forudindstillede niveau. Systemet har mange anvendelsesmuligheder, men er mest kendt fra gadebelysning. Styring med detektorer Gennem det seneste årti er brugen af bevægelsesdetektorer hos private blevet en almindelig del af tænd/sluk-styring af belysningen på udendørsarealer. Årsagen til denne udbredelse er, foruden at kunne spare på energiforbruget, at det er en komfortabel måde at styre belysningen. Derudover kan det give tryghed og virke kriminalitetspræventivt, når udendørsbelysningen aktiveres, så snart en bevægelse registreres. Aalborg Universitet Esbjerg Side 27

28 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 Kombination Ved at kombinere enkle anordninger som tidsstyring, skumringsrelæ og detektor, kan opnås betydelige energibesparelser. Trinløs dæmpning af lyset. For at undgå blinkene fra tænd/sluk-reguleringen er trinløs dæmpning en løsning. 1. Ændring af spændingen. Regulering kan kun ske med glødepærer eller halogenglødepærer og ved hjælp af modstandsregulering eller transformerregulering. 2. Ændring af strømstyrke. Styreenheden kan kun tilsluttes lysstofrør, hvor type og effekt er den samme. Den mest udbredte type lysstofrør med en diameter på 26 mm. skal anvendes, mens energisparepærer og ældre lysstofrør ikke kan anvendes. I stedet anvendes en HFforkobling, og armaturet jordforbindes. (9) 3. Ændring af frekvensen. Med frekvensændringen bliver reguleringsområdet fra %. Denne regulering kan ske (næsten) uden tab af lysudbytte og virkningsgrad. Dette foregår med en HFforkobling til f.eks. lysstofrør. (9) Konklusion på reguleringsteknikker Nedsættelsen af energiforbruget kan ikke forenes med bygherrernes stigende krav til belysning. Derfor er det nødvendig at få belysningen koncentreret på de steder, hvor der er et behov og dæmpet de øvrige steder. En vigtig faktor i denne forbindelse er styring efter dagslysindfaldet. Styring efter dagslyset har hidtil kun været anvendt til udendørs belysning med skumringsrelæ, men er nu også taget i anvendelse til indendørs belysning, hvor der bruges trinløst regulerbare lyskilder. Den trinløse regulering af lyset er en interessant mulighed, når det gælder energibesparelse og samtidig bevarelse af belysningskomforten. Side 28 Aalborg Universitet Esbjerg

29 3 Problemanalyse 3.6 Menneskets syn Efter at have belyst den tekniske side af regulering, fortsættes der med en gennemgang af de faktorer, der har betydning indenfor menneskets fysiologi og komfort. Her skal findes de forhold indenfor dette område, der skal tages hensyn til ved regulering. Det er vigtigt at have kendskab til synssansens måde at opfatte lys på, når der arbejdes med regulering af belysning. Lys er elektromagnetisk stråling, som kan skabe et sanseindtryk ved hjælp af vores synsorgan. Det er kun en lille del af den elektromagnetiske stråling, der er synligt for det menneskelige øje, idet øjet har nogle begrænsninger, som gør, at det ikke er i stand til at se radiobølger og andre bølgelængder udenfor det synlige område. I det følgende vil det menneskelige synsorgan blive nærmere beskrevet, da det er nødvendigt at tilpasse lyset efter øjets egenskaber. I appendiks kan der læses nærmere om øjets opbygning og dets optik. Se også appendiks afsnit Synsfaktorer Synsorganets evne til at opfatte detaljer kaldes for formsansen. Der er 4 faktorer, som kan siges at have indflydelse på udnyttelsen af formsansen: Synsvinklen. Luminansen. Kontrasten. Eksponeringstiden. Disse faktorer har hver især betydning for vores opfattelse af en genstand og vil blive nærmere beskrevet i det følgende. (10) Synsvinklen Synsvinklen er den vinkel, hvori en genstand observeres og bestemmer nethindebilledets størrelse. Nethindens opløsningsevne, som er bestemt af sansecellernes indbyrdes placering, har stor betydning for synsvinklen, og den mindste synsvinkel er derfor begrænset af denne. Øjets optiske system er ikke helt fuldkomment, da det ikke kan undgås, at der dannes slagskygger omkring billederne på nethinden (se Figur 18). Aalborg Universitet Esbjerg Side 29

30 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 Figur 18: Fordeling af belysningsstyrken over nethinden ved betragtning af en smal genstand belyst bagfra. Grafen viser den relative belysningsstyrke, der er reduceret betydelig bag genstanden, hvorved der opstår skyggedannelse. Skal et bogstav B f.eks. skelnes fra et D, er det nødvendigt at kunne opfatte B ets tværgående midterlinje. For at kunne skelne en sort linje fra en hvid baggrund, skal nethindebilledet være stort, hvilket bestemmes af synsvinklen, og der skal være en så stor forskel på belysningsstyrken på to nærliggende sanseceller, at de kan skelne imellem belysningerne. Luminansen Luminansens indflydelse på synet er i de fleste tilfælde blevet vurderet ud fra synsstyrkemålinger. Når to punkter under en åbningsvinkel på θ = 1 netop kan opfattes adskilt, har man en synsstyrke på 1, hvilket er en normal synsstyrke, idet synsstyrken er defineret som den reciprokke værdi af synsvinklen: 1 Synsstyrken = θ Synsstyrken kan bestemmes ved brug af en synsprøvetavle. Hvis en persons synsstyrke er 6/6, kan han se et bogstav på 8,75 mm på en afstand af 6 m. Hvis en person derimod har synsstyrken 6/12 betyder det, at personen kan læse det samme bogstav på 6 m s afstand som en person med synsstyrken 6/6 kan læse på en afstand af 12 m. På Figur 19, ses hvorledes synsstyrken er afhængig af luminansen af synsprøvetavlen. De forsøgspersoner, som har været med til forsøget, som grafen er bygget op omkring, havde i den bedste belysning en synsstyrke på 6/3. Det viste sig, at deres synsstyrke blev reduceret til det halve ved blot at reducere synsprøvetavlens luminans til nogle få cd/m 2. Synsstyrken stiger dog næsten ikke, når luminansen er over ca. 125 cd/m 2, hvilket svarer til ca. 525 lux på et materiale, der reflekterer 75 %. Den bedste synsstyrke en person kan opnå, er bestemt ud fra hans nethindestruktur og kan ikke yderligere forbedres, selvom belysningen mangedobles. Side 30 Aalborg Universitet Esbjerg

31 3 Problemanalyse Synsstyrke Figur 19: Synsstyrkens afhængighed af luminansen. Kontrasten En genstand kan ses, fordi der er en forskel i genstandens og baggrundens luminans. For eksempel kan et hvidt bogstav let ses på en sort baggrund, mens det visuelt vil være usynlig, hvis baggrunden også er hvid. Der er to hovedfaktorer, som er gældende når der tales om kontraster: Kontrasten mellem genstanden, der skal ses og dens omgivelser. Som f.eks. et bogstav på et stykke papir. Baggrundens luminans: F.eks. bordet, hvorpå papiret ligger eller hvad der er synligt omkring papiret, når bogstavet skal ses. Kontrasten kan beskrives matematisk ved forskellen på en genstands luminans L G og baggrundens luminans L B divideret med baggrunds luminansen: LB LG 70 % 5 % Kontrasten = = = 0, 93 LB 70 % Der er både tale om positive kontraster, som f.eks. når en genstand er selvlysende, og negative kontraster eller silhuetvirkninger, som når man ser en mørkklædt person på en belyst vej. Kontraster forekommer oftest ved belysning af materialer, der har forskellige refleksionsevne. På en tegning kan tegnepapiret f.eks. have en refleksionsevne på 70 % og tuschstregerne 5 %. Kontrasten vil ud fra den ovenstående brøk for kontrasten blive 0,93; hvilket er tæt på en 100 % negativ kontrast. Kontrasten er i sig selv uafhængig af belysningsstyrken, men jo mindre belysningen er, desto større kontrast kræves der for at opfatte den. (11) Eksponeringstiden Synsstyrken nedsættes først, når eksponeringstiden er på under et par hundrededele sekund. Ved sådanne kortvarige eksponeringer er den nødvendige eksponeringstid afhængig af luminansen af den betragtede genstand og dens størrelse. Synsorganet kan formå at opsummere gentagende lysglimt, når blot mørkeintervallerne ikke er for lange. Denne summation er årsagen til, at billederne på en fjernsynsskærm ikke opfattes som en flimrende række enkeltbilleder, og dermed også en forudsætning for anvendelsen af vekselstrøm til belysningsformål. Aalborg Universitet Esbjerg Side 31

32 3 Problemanalyse P2 projekt maj Farveopfattelse Ved at udsætte øjet for stråling med varierende bølgelængder under dagslysbetingelser, og undersøge, hvorledes lysindtrykket varierer med bølgelængden, vil der opnås en kurve, der har samme udseende, som den viste fotoskopiske følsomhedskurve V(λ) på Figur 20. Den maksimale følsomhed findes ved gul-grønt lys med en bølgelængde på omkring 555 nm. Følsomheden er herudfra jævnt nedadgående til begge sider. Følsomheden er helt forsvunden i henholdsvis det ultraviolette og det infrarøde område. Nethindens følsomhed for varierende bølgelængder, 400 nm 760 nm, ændres i tusmørke, hvilket medfører, at farverne opfattes anderledes end i dagslys. Den maksimale følsomhed forskydes ned til omkring 505 nm, hvilket er en blågrøn farvetone (se den scotopiske følsomhedskurve V (λ) på Figur 20). Kurverne er blevet standardiseret af den internationale belysningskommission (CIE). Følsomhed Figur 20: Den fotopiske og scotopiske følsomhedskurve. Følsomhedsforskydelsen mellem de to kurver kaldes for Purkinjes fænomenet. I tusmørke virker røde farver meget mørke, mens andre farver får en mere eller mindre blålig nuance. Ved meget lave belysningsstyrker er det slet ikke muligt at opfatte farver, men nethindens følsomhed for varierende bølgelængder er stadig forskellig, men farverne opfattes blot som klarhedsnuancer. Konklusion på menneskets syn Det er vigtigt at have kendskab til, hvordan menneskets synssans opfatter lys, når der arbejdes med regulering af belysningen, da det er i forhold til øjets egenskaber, lyset skal reguleres. Menneskets syn og dets egenskaber er derfor blevet beskrevet i dette afsnit, så der er blevet gjort opmærksom på synssansens virke, og hvor stor en betydning lysets kvalitet har for synsindtrykket. I dette projekt, som omhandler regulering af belysning efter dagslysindfaldet, skal regulering ske, så det ikke virker generende på de personer, der benytter lyset. For at dette kan lade sig gøre, skal der tages højde for de begrænsninger synssansen har. Derfor er det vigtigt at overveje, om arbejdsbetingelserne kan optimeres ved skabelse af bedre forhold, som f.eks. de rigtige kontraster og passende eksponeringstider. Belysningens betydning for arbejdsmiljøet vil blive bearbejdet nærmere i næste afsnit. Side 32 Aalborg Universitet Esbjerg

33 3 Problemanalyse 3.7 Arbejdsmiljø I dette projekt arbejdes der med mulighederne for at regulere belysningen med det formål at spare på energien. I den forbindelse er det imidlertid også nødvendigt at se på de forhold, der gør sig gældende for, at lyset overholder de krav, der stilles, mht. arbejdsmiljø og komfort. I dette afsnit oplistes de retningslinier, der skal følges. Endvidere ses på de problemer, der kan opstå, og hvad der kan gøres for at løse disse. Oplysningerne herfra skal indgå, når der stilles krav til løsningen, idet arbejdsmiljøforholdene ikke må forringes. Grundlag Belysningen, der hvor mennesker opholder sig, har stor betydning for velværet, og hvor effektivt den enkelte kan udføre sine gøremål. Derfor kræver det nøje overvejelser at lave en belysningsinstallation, der fungerer hensigtsmæssigt. Grundlaget for at lave en belysningsinstallation, der kan levere den nødvendige lysstyrke og sikrer et godt arbejdsmiljø, er beskrevet i DS 700. Denne standard kommer ind på de fleste faktorer, der har betydning for belysning. I 1995 kom DS 700 med i bygningsreglementet og fik derved en mere forpligtende karakter. Mange omtaler den som lysets lov. Desuden har den reviderede udgave fra 1997 gjort det nemmere at kontrollere, om lysforholdene lever op til kravene. (12) Derudover laver Arbejdstilsynet vejledninger på området på baggrund af arbejdsministeriets bekendtgørelser. Vejledningerne kommer også ind på nogle af de praktiske ting, der kan gøres. Først og fremmest er der opstillet nogle retningslinier for, hvor store lysstyrker, der skal være ved forskellige former for arbejde. Der er værdier for lysstyrken på det, der arbejdes med og i rummet generelt. Derved sikres det, at der ikke opstår for store luminansforskelle. Egentlig er for store luminansforskelle et af de væsentligste områder, når der skal tages højde for mængden af lys. Det er imidlertid svært at måle disse forskelle. Derfor anvendes lysstyrker som retningslinie. For de områder dette projekt vil beskæftige sig med, er der følgende krav til lysstyrker (fra DS 700): Kontor, generelt 200 lux Kontor, vedvarende læsning og skrivning 500 lux Undervisning, på arbejdsbordet 200 lux Undervisning, på tavle 500 lux De ovennævnte værdier er mindstekrav til lysstyrkerne, og disse skal overholdes, også når lysinstallationen bliver ældre. Derfor er vedligeholdelse også et område, der skal tages med i planlægningen. Ved at opsætte udskiftningsintervaller for de dele af anlæggene, der nedslides, kan belysningskravene overholdes. Lyset kan komme fra generel belysning i rummet, lokalbelysning på det, der arbejdes med eller en kombination. Derudover skal dagslys bruges i et væsentligt omfang som lyskilde iht. bekendtgørelsen. Aalborg Universitet Esbjerg Side 33

34 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 Ved valg af belysning skal lysfordelingen i et rum opfylde de lovmæssige krav. Dette betyder rigeligt lys på det, der arbejdes med, men uden skarpe overgange til omgivelserne. Er lysfordelingen i et rum dårlig, kan det let give blænding. Da der i bekendtgørelsen står, at belysningen skal være, så arbejdet og færdslen kan foregå forsvarligt, medfører det, at lyset skal kunne tændes ved alle anvendte adgangsveje til et lokale. Dagslys skal altid bruges til belysning, og helst med udsyn til det fri. Det har en positiv effekt på mennesker at kunne se ud og følge vejrliget og omgivelserne. At dagslyset skal bruges, bunder i, at det er med til at sikre tilstrækkeligt lys, og desuden betragtes som det lys, der har den bedste farveægthed på R a = 100. Derfor er det behageligt at opholde sig i. Ved brug af dagslys skal det dog medregnes, at lyset herfra til tider er for kraftigt, og derfor kan det være nødvendigt med en dæmpning for at undgå blænding og spejling. Blænding fra direkte dagslysindfald kan reduceres med persienner, markiser eller gardiner. I henhold til bygningsreglementet fra 1995 (BR95) regnes der med, at der er tilstrækkeligt dagslys i et lokale, hvis der er lodrette vinduer eller ovenlysvinduer svarende til hhv. 10% og 7% af gulvarealet. (13) Praktiske problemer og løsninger I det følgende vil disse problemer blive behandlet: Blænding og spejling. Lysets farveægthed. Flimmer. Varme. Generelt skal der tages forholdsregler mod blænding. Blænding er, når øjet er vænnet til en anden belysningsstyrke end det objekt, der ses på. Det sker f.eks., når et ringe belyst objekt anskues, mens der er kraftig baggrundsbelysning. Det vil medføre, at øjet ikke er i stand til at fokusere på objektet, og det ikke er muligt at se detaljer og lignende. Et lignende problem er spejling, (se Figur 21) der opstår, når der er meget direkte lys på en reflekterende overflade som f.eks. et blankt stykke papir eller en computerskærm. Blænding opdeles i to kategorier synsnedsættende blænding og ubehagsblænding. Figur 21: Et eksempel på, hvordan blænding kan virke. Det første er, når der pga. blænding ikke kan fokuseres korrekt, og synsevnen derved nedsættes. Det vil ofte komme til udtryk ved, at øjnene knibes sammen, og øjenmuskulaturen bliver overbelastet pga. det ekstra arbejde. Synsnedsættende blænding kan foregå uden den ramte er bevidst om det, og derfor kan virkningerne blive tillagt andre årsager, som ikke har noget med blænding at gøre. Ubehagsblænding er, når blænding bliver direkte ubehageligt som følge af, at øjet ikke længere er i stand til at kompensere for de store lyskontraster. Begge typer skal undgås, da de kan medføre hovedpine og træthed. Derudover vil der være en tendens til at vælge forkerte arbejdsstillinger, hvis blændingen derved mindskes. Side 34 Aalborg Universitet Esbjerg

35 3 Problemanalyse Blændingen kan til tider være vanskelig at opdage, da selv matte flader reflekterer lys. For at højne arbejdsmiljøet med hensyn til blænding, kan en simpel undersøgelse foretages. Ved at lægge et spejl på de flader, f.eks. et bord eller et tastatur, der ses direkte på, vil eventuelle forkert placerede lyskilder hurtigt afsløres. Problemer med blænding og spejling kan mindskes ved at bruge rigtigt placerede armaturer, der er afskærmet, så lyset ikke falder direkte på det, der arbejdes med. Desuden har lyse lokaler og matte overflader på inventaret en god effekt. Meget ubehag kan også undgås ved at placere arbejdspladsen rigtigt i rummet. Computerskærme bør altid placeres med synsretningen parallelt med vinduerne i et lokale og uden lysarmaturer direkte over eller foran. Desværre ses det alt for ofte, at der ikke tages højde for rummets indretning ved opsætning af lyset, hvorved førnævnte situationer nemt opstår. Den optimale situation, hvor det generelle lys i rummet falder fra siderne, og den enkelte arbejdsplads har supplerende særbelysning, ses for sjældent. Se også appendiks afsnit 8.4. Disse problemer arbejder Bedriftssundhedstjenestenerne (BST) med til daglig. Et andet forhold, der skal tages i betragtning, er lysets evne til at gengive farver korrekt. Hertil benyttes R a -index. Under de fleste omstændigheder er det ikke en god ide at have et R a -indeks på under 80, da det ikke giver naturtro gengivelse af hudfarver mv. Derved bliver opfattelsen af ting og mennesker forkert, og det kan virke generende. Flimmer er også et problem, der skal tages højde for. Det kan opstå ved brug af lysstofrør og andre udladningslamper, da de svinger i takt med frekvensen på forsyningsspændingen. Hvis alle lamper i et lokale kører på samme fase, kan det danne flimmer, hvilket især kan være udtalt på ældre anlæg. Dette kan f.eks. udgøre en fare, hvor der arbejdes med roterende maskindele. I praksis ytrer det sig ved, at lyset virker som et stroboskop, der laver korte lysglimt. Hvis f.eks. en roterende rundsav betragtes, ses tænderne på klingen derved ikke hele tiden. Harmonerer klingens omdrejningshastighed med lyskildens blinkfrekvens kan problemerne opstå, og det ser ud som om, at klingen står stille. Problemet kan afhjælpes ved at tilslutte armaturerne til forskellige faser eller ved at bruge forkoblingsudstyr, der fungerer ved en højere frekvens. Varme kan i nogle tilfælde også være et problem, hvis der er meget belysning i et rum i forhold til rummets størrelse. Problemet opstår oftest ved brug af glødepærer, da de har et højt energiafsæt i form af varme til omgivelserne. Løsningen kan være mere ventilation eller brug af andre typer af lyskilder, der udnytter energien bedre. Som udgangspunkt regnes der med, at alt energi, der bruges til belysning, tilføres rummet som varme. Grunden til dette forhold er, at alle pærer udsender lys, der ligger uden for det synlige område, og det bliver til varme. Det synlige lys, der udsendes, omdannes til varme, når det rammer genstande i lokalet. Derfor er den forbrugte effekt til lys lig den mængde varme, lysene tilfører rummet. (14) Virkeligheden Ifølge BST er belysningen i kontormiljøer et overset problem, når der er problemer med arbejdsmiljøet. Ofte er det stolen eller musen, der får skylden for gener, mens belysning stort set aldrig bliver nævnt. Ikke desto mindre er der næsten ingen steder, hvor lyset er tilpasset korrekt til indretningen af et lokale. (15) I forbindelse med undersøgelse af nuværende arbejdsmiljøforhold med hensyn til belysning, er der gennem et telefoninterview med Helle B. Andersen fra BST-Esbjerg blevet oplyst: Der er på trods af meget omtale af arbejdsmiljø endnu en del virksomheder, der enten ikke vil se eller ikke er opmærksom på problemerne omkring belysningen på arbejdspladsen. Aalborg Universitet Esbjerg Side 35

36 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 Samtidig er den anden del af virksomhederne meget velvilligt indstillet på at leve op til kravene omkring belysningen. Virksomheder, der skal bygge om eller renovere, henvender sig ofte til BST for at få råd og vejledning omkring korrekt placering af lyskilder. En anden og ikke ubetydelig årsag til forbedringerne er lovgivningen omkring ArbejdsPlads Vurdering (APV). APV går i korte træk ud på, at hver medarbejder skal have udarbejdet en rapport, der i detaljer beskriver fejl og mangler ved den pågældende arbejdsplads. Selvom DS 700 i dag er en del af bygningsreglementet, har det ikke løst problemerne. Rådgiverne på området ser i mange tilfælde møbleringsplanerne meget sent i et byggeforløb, og det er derved ikke muligt at tilrette belysningen i tilstrækkeligt omfang til indretningen. Den lette løsning med at placere lamperne i lige rækker er ikke nogen god løsning, der tilfredsstiller alles behov for belysning. Dette kan der dog kompenseres for ved brug af et intelligent anlæg. I dag, hvor stort set alle administrative arbejdspladser er skærmarbejdspladser, er belysning blevet endnu vigtigere, da skærme har meget nemt ved at reflektere lyset, hvis det ikke er placeret korrekt. Et generelt problem er for meget almen belysning, og for lidt regulerbar belysning ved arbejdspladser. Belysning er ikke et område bygherrerne prioriterer højt, og det er tit på belysningen, at de sidste kroner spares. Ofte er de ikke bevidste om, at besparelser på dette område også forringer kvaliteten af installationen og derved, hvor godt den kommer til at fungere i praksis. (15) Konklusion på arbejdsmiljø Ud fra analysen af de faktorer indenfor arbejdsmiljø, der har med belysning at gøre, er der nogle ting, som skal inddrages i kravspecifikationerne til reguleringssystemet. For at spare mest energi skal lyset dæmpes så meget som muligt, men til hver en tid skal kravene til lysstyrker overholdes. Derudover må kontrasterne og luminansforskellene i et lokale ikke blive for store, da det bl.a. kan føre til blænding og spejling, som skal undgås. Det kan have den konsekvens, at dagslys ikke kan bruges i helt så stort omfang, som det er muligt, da det til tider er for kraftigt og derfor vil give gener. En regulerings- og energibesparelsesløsning må heller ikke introducere tekniske gener som flimmer og varme, da det også er problemer, der ønskes undgået. Der er altså mange forhold indenfor arbejdsmiljø, der skal tages højde for, hvis der laves regulering af belysningen. På den anden side er der dog også mulighed for, at regulering af belysningen efter dagslysindfaldet kan forbedre arbejdsmiljøet ved bedre tilpasning til behovet. 3.8 Interesseparter Afsnittet interesseparter i rapporten analyserer hvem, der har betydning for udviklingen. I afsnittet overvejes, hvordan parterne påvirker udviklingen af belysningsanlæg, og hvor der er interesse i at indføre regulerbare belysningsanlæg. For at fastlægge de enkelte parters betydning deles de op i 3 kategorier. Dette er teknologibærere, aktører og interesseparter. Som det ses på Figur 22 er begrebet bygget sådan op, at aktører også er en interessepart, og teknologibærerne er både aktører og interesseparter. Side 36 Aalborg Universitet Esbjerg

37 3 Problemanalyse Interesseparter Aktører Teknologibærere Figur 22: Interesseparts begrebet. Teknologibærerne har mulighed for at påvirke udviklingen teknologisk og økonomisk. De har altså både viden og økonomi til at løfte teknologien. De vil også have en direkte økonomisk interesse i, at teknologien har eller får succes. Derudover har de en organisation til at iværksætte udviklingen. Aktørerne kan ikke påvirkes på så mange måder som teknologibærerne. Normalt vil de enten have mulighed for at påvirke med teknologisk viden, eller de har økonomiske midler til at fremme ønskede teknologier. Aktører kan stille krav til, hvordan teknologien skal udvikle sig. Interesseparter har med teknologien at gøre, men har ikke nogen direkte mulighed for at påvirke udviklingen. De har hverken økonomi eller viden til at gøre forskel. Inddelingen af parterne, der er relevante i dette projekt, ses på Figur 23. Baggrunden for at placere dem på deres respektive pladser er beskrevet i hvert deres afsnit. Installatører Brugere Staten Elproducenter Fagforeninger Miljøorganisationer Producenter Figur 23: Opdeling af interesseparterne indenfor belysning. Producenter Producenter af belysningsanlæg er teknologibærere, da de både har viden og økonomi til at påvirke udviklingen på området. Derfor er de en interessepart af stor betydning. Når en virksomhed skal vurdere, hvor der skal satses på at produktudvikle, vil økonomien spille en stor rolle. Det handler om at få overskud på forretningen, så der bliver ikke satset på noget, der ikke er økonomisk rentabelt. Som en naturlig følge heraf skal der være efterspørgsel efter mere avancerede belysningsløsninger, før en producent vil begynde at fremstille disse. Eller det skal være muligt at skabe en efterspørgsel. Aalborg Universitet Esbjerg Side 37

38 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 Hvis efterspørgslen er der, har store virksomheder som f.eks. Philips Lys og AEG ressourcerne til at udvikle nye belysningsløsninger, som kan afhjælpe nogle af de problemer, der er med indendørsbelysning i dag. Udvikling kan også være med til at billiggøre en regulerbar belysning, hvorved der vil være et større antal potentielle købere af systemerne. De reguleringsløsninger, der er tilgængelige i dag, er dyrere end en traditionel installation, hvilket naturligt gør, at den traditionelle løsning vælges, hvis der skal spares penge. Producenterne er også interesserede i, at de systemer, de leverer, er af en god kvalitet, da det giver positiv omtale, og dermed gør, at de bliver valgt næste gang, der skal laves ny belysning. Hvor meget vægt dette aspekt skal have, kan der sættes spørgsmålstegn ved, men det er sikkert, at intet firma, der er interesseret i at drive en fornuftig forretning, vil levere et produkt af tvivlsom kvalitet. Miljøorganisationer Miljøorganisationer er en aktør i forbindelse med belysningsanlæg. De arbejder bl.a. for energibesparelser og har mulighed for at påvirke de lovgivende instanser og befolkningen generelt. Hvis der kan opnås energibesparelser ved at indføre regulerbare belysningssystemer, har miljøorganisationerne interesse i at fremme teknologien. Det forudsætter dog, at reguleringssystemerne ikke på anden måde belaster miljøet i form af farlige kemiske stoffer eller lignende. Er besparelsespotentialet af begrænset størrelse, skal det ikke forventes, at miljøorganisationerne vil spille den store rolle. De vil hellere koncentrere sig om større sager med mere folkeligt islæt. Som eksempel kan nævnes bekæmpelse af olieudslip fra boreplatforme og tankskibe, hvor det er den almindelige befolkning mod store multinationale firmaer. Fagforeninger Fagforeninger kan klassificeres som en aktør, da de repræsenterer en betydelig politisk indflydelse. Denne indflydelse kommer på baggrund af, at de samler mange brugeres interesse. Fagforeningernes opgave er at varetage arbejdstageres interesse. Ved at samle mange mennesker i en fælles forening kan der skabes indflydelse på politisk plan. Arbejdsmiljøområdet er et af de steder, hvor fagforeningerne varetager medlemmernes interesser og hele tiden prøver at få indført bedre forhold. Fagforeningernes hovedinteresse er ikke at forbedre belysningen, men de har mulighed for det at påvirke emnet, hvis medlemmerne har interesse i det. El-producenter El-producenterne er klassificeret som aktører, men er tæt på kun at være interessepart. De har ikke ret stor umiddelbar indflydelse, men kan fremme udbredelsen af bestemte lampetyper samt reguleringssystemer gennem reklamekampagner. Den danske energiforsyning arbejder for at mindske strømforbruget, da det er et krav, der stilles i lovgivningen. Her kan nævnes kampagner for el-sparepærer (16) og overgangen til mere energirigtige køleskabe og frysere. (17) Hvis el-producenterne skal interessere sig for regulerbare belysningsanlæg, vil det mest være for at opfylde deres forpligtelser iht. loven. Derfor er det ikke fra denne side, der vil komme en målrettet indsats, da det er sværere at se, hvor energibesparelsen kommer ind set i forhold til f.eks. energisparepærer. Side 38 Aalborg Universitet Esbjerg

39 3 Problemanalyse Staten Staten er en aktør i forbindelse med belysningsanlæg, da den ikke direkte har tilstrækkelig viden til at påvirke udviklingen indenfor belysningsanlæg. Til gengæld har den meget indirekte magt i form af lovgivning på området. Belysning er en del af arbejdsmiljøet og hører under Arbejdsministeriet. Arbejdsministeriet laver regler for, hvordan arbejdspladser skal indrettes, så de indirekte kan påbyde, hvordan lysinstallationen skal være udformet. Det er ministeriets opgave at opstille love og regler for arbejdsmiljøet, så der opstår så få problemer som muligt. Arbejdstilsynet skal kontrollere, at de opstillede regler bliver overholdt. For at gøre det nemmere for de involverede parter udgives vejledninger i, hvordan de gældende regler indarbejdes i praksis. Er der et åbenlyst energibesparelsespotentiale ved at lave mere intelligente lysinstallationer, har staten også mulighed for at gå ind og give støtte. Der kan laves regler om, at alle nye installationer skal være intelligente i større eller mindre grad. Derved ville retningen være bestemt, og over en årrække ville en stor del af belysningen være tilpasset bedre til forholdene. En anden mulighed er afgifter, der bruges i stort omfang i dag. De afgifter, der er på el-energi i dag, giver naturligvis et incitament til at spare på energien. Er merinvesteringen til en intelligent løsning mindre end besparelsespotentialet, er det givet, at mange vil vælge denne løsning. Brugere Brugerne er en interessepart i forbindelse med belysning. De har ikke nogen mulighed for at påvirke udviklingen i nævneværdig grad. Brugerne er i forbindelse med belysning både dem, der køber installationen, og de der skal bruge den til daglig. Køberne af belysningsløsninger vil ofte se på økonomien. Derfor vil det være væsentligt for regulerbare løsningers afsætningsmuligheder, at de kan spare noget energi i forhold til en traditionel løsning. Aspektet, omkring at belysningens kvalitet bliver bedre, vil ofte veje mindre tungt end de økonomiske forhold. Derimod har brugerne af installationen en åbenlys interesse i, at belysningen, der hvor de opholder sig, er i orden. Derved er der skabt forudsætninger for, at de har det godt og har det lys, der skal til for at løse de opgaver, arbejdet kræver på en tilfredsstillende måde. For at kunne gøre noget ved problemerne, der kan være ved belysning, skal der naturligvis være opmærksomhed på disse. Som nævnt tidligere i rapporten er det ikke altid, at der er tilstrækkelig opmærksomhed på problemer med belysningen. Ideelt set kan en regulerbar belysning føre til bedre komfort for dem, der opholder sig og arbejder i et lokale. Det giver tilfredse medarbejdere og kan dermed evt. nedbringe antallet af sygedage. Hvis denne situation indtræder, vil den ekstra udgift i indkøb hurtigt være tjent hjem. Installatører De, der skal installere belysningsanlæggene, er interesseparter, og har ikke nogen direkte indflydelse på, hvilken retning udviklingen går. Installatørerne vil umiddelbart være interesserede i en øget efterspørgsel på avancerede belysningsanlæg, da det som regel betyder dyrere løsninger. Derved er der mulighed for øget indtjening. Aalborg Universitet Esbjerg Side 39

40 3 Problemanalyse P2 projekt maj 2001 Det vil dog også betyde et behov for øget uddannelse af personalet, da mere komplicerede løsninger vil kræve mere viden i opsætningsfasen, for at systemerne kommer til at virke optimalt i brug. Der vil være mere elektronik, der skal installeres korrekt og flere parametre, der skal tilpasses til lokale forhold. Et andet aspekt er servicen på installationerne. Regulerbare løsninger vil indeholde flere komponenter, og det betyder flere steder, der kan opstå fejl. Set i forhold til i dag, hvor der stort set kun er 2-3 steder (lysstofrør: forkobling, rør og sikring), at en lysinstallation kan fejle, kan det kun blive mere komplekst. Dem, der skal reparere, skal derfor have mere viden for at kunne lokalisere og udbedre fejl. Konklusion på interesseparter Ud fra ovenstående er der mange interesseparter indenfor belysning. Der er ikke nogen, der direkte er imod at indføre regulerbare belysningsløsninger, hvis gevinsten i form af energibesparelser og bedre arbejdsmiljø står i fornuftigt mål med den ekstra investering. Interesseparterne vil derfor ikke være inddraget i løsningen, idet de ikke er parter, der direkte vil modarbejde udvikling på området. Det forudsætter selvfølgelig, at udviklingen foregår bredt under hensyntagen til alle de faktorer, der har været omtalt indtil nu. Generelt er der to sider af regulering, en i form af energibesparelser og en i form af problematikken med arbejdsmiljø og komfort, som også var udgangspunktet i form af det initierende problem. Energi og komfort har modstridende elementer, så en reguleringsløsning vil altid være et kompromis, der skal finde den gyldne middelvej. Interesseparterne har selvfølgelig modstridende interesser på disse områder, men kan formodentlig også se nødvendigheden af, at løsningerne er velafbalancerede og derved brugbare. Side 40 Aalborg Universitet Esbjerg

41 3 Problemanalyse 3.9 Sammenfatning af problemanalyse Fra myndighedernes side er der interesse for at nedsætte energiforbruget for at mindske landets emissioner fra energiproduktion. Derved kan Danmark leve op til indgåede nationale og internationale aftaler. I relation til belysning er der energibesparelsesmuligheder ved at tilpasse belysningen bedre til lokale forhold. Eneste område, hvor besparelserne kan blive af væsentligt omfang, er lokaler med dagslysindfald. Her vil sollyset kunne dække en del af behovet for belysning, og den kunstige belysning kan derved reduceres. Projektet blev deraf afgrænset til kontor- og undervisningsmiljøer, da det er områder, hvor dagslysindfald er tilgængeligt. Efterfølgende er de tekniske og historiske aspekter indenfor belysning behandlet for at bestemme hvilke teknikker, der er relevante at bruge i et reguleringssystem. 3 pæretyper, glødepærer, halogenglødepærer og lysstofrør, er udvalgt til videre behandling i løsningsdelen. Desuden er de enkelte pæretyper holdt op mod begreberne R a -indeks og farvetemperatur. Baggrunden for at inddrage disse begreber er, at det er vigtigt fra starten at fokusere på, om en lyskilde leverer lys af en brugbar kvalitet. Endvidere er beskrevet pæretyper og reguleringsteknikker, der er tilgængelige til forbedring af belysningsanlæg. Lysets egenskaber har stor betydning for, hvordan mennesket opfatter det. For at forstå denne sammenhæng er givet en indføring i synets opbygning, hvilket derved har lokaliseret problemområder. I forhold til arbejdsmiljøet viste det sig, at der er nogle mindstekrav til belysning, og at problemer som blænding, spejling, varme og flimmer skal forsøges undgået. Dette resulterede i en viden om, hvad opmærksomheden skal rettes mod, når regulerbare belysningsanlæg skal designes Slutteligt er interesseparternes indflydelse blevet vurderet, hvorved det viste sig, at den generelle holdning i Danmark er positiv overfor regulering af belysning og derved en energibesparelse. Aalborg Universitet Esbjerg Side 41

42 4 Problemformulering P2 projekt maj Problemformulering Igennem problemanalysen er aspekterne omkring regulering af belysningen blevet berørt. På baggrund af et politisk ønske om nedsættelse af energiforbruget dannes grundlag for regulering af belysning. Samtidig er der mange steder mulighed for at udnytte dagslyset, der en gratis lyskilde, som et supplement til kunstig belysning. Ligeledes er det teknisk muligt at regulere på belysning ved at vælge de rigtige lyskilder. Dette skal dog ske under hensyntagen til forhold indenfor arbejdsmiljø og menneskets velvære, der ikke må forringes. Derfor bliver problemformuleringen for projektets løsningsdel: Hvordan konstrueres et reguleringssystem til belysning, der nedsætter energiforbruget ved bedre udnyttelse af dagslysindfaldet, og samtidig ikke har en negativ effekt på belysningens kvalitet og komfort? Side 42 Aalborg Universitet Esbjerg

43 5 Løsningsdel 5 Løsningsdel 5.1 Løsningsforslag Fra problemanalysen er der valgt tre pæretyper, der er velegnede til et reguleringssystem: Lysstofrør (HF). Lavenergipærer. Halogenglødepærer. Dette bevirker, at de tre pæretyper danner grundlag for tre mulige løsningsmodeller: Reguleringssløjfen vil i de tre tilfælde være ens med undtagelse af styreenheden. Lysstofrør: HF-forkobling. Lavenergipærer: specialpære med indbygget HF-forkobling. Halogenglødepærer: spændingsregulator. Den største forskel mellem de tre løsningsmodeller er armaturet. På grund af forskellig størrelse på lyskilden og forskellig lysintensitet er der forskellige behov for henholdsvis spredning af lyset og afskærmning, så lyskilden ikke kan ses direkte. Disse parametre skal der tages hensyn til under en produktmodning. 5.2 Valg af løsningsforslag Til loftsbelysning, dvs. generel belysning, er det mindre væsentlig, hvor stort armaturet er. Halogenglødepærer har klart det bedste lys, men energiudnyttelsen er for lav. Lavenergipærens styrke er, at de fylder mindre end lysstofrør, og kan monteres i eksisterende armaturer til glødepærer. Økonomisk vil det ikke være hensigtsmæssigt at bruge lavenergipærer, da disse har indbygget forkobling, hvilket gør, at forkoblingen også skal skiftes samtidigt. Lysstofrør er til gengæld det mest udbredte til belysning på kontorer og i undervisningslokaler, hvor de fleste installationer stadig bygger på standard forkoblinger med glimtænder. Da vægten er lagt på lumen pr. watt og lyskvaliteten, og der ses samlet på disse parametre, vil lysstofrør med HF-forkobling være mest hensigtsmæssig. Det vil derfor også være denne lyskilde, som løsningsdelen omhandler. Aalborg Universitet Esbjerg Side 43

44 5 Løsningsdel P2 projekt maj Krav til løsningen Ved udarbejdelsen af problemanalysen blev der fundet nogle forhold, der skal tages hensyn til ved konstruktion af et reguleringssystem til brug som generel belysning i kontorer og undervisningslokaler. Dette ligger sammen med problemformuleringen til grund for, at det er muligt at opstille krav til reguleringssystemet. Som udgangspunkt ønskes et stabilt system, der under alle forhold opfører sig forudsigeligt. Hvis systemet ikke er stabilt, kan det føre til arbejdsmiljømæssige problemer som blink og flimmer ved op- og nedregulering. Reguleringssystemet skal iht. problemformuleringen udnytte dagslyset i det omfang, det er til stede for at opnå en energibesparelse. Energibesparelsen er det primære argument for at regulere. Ønsket om en energibesparelse skal dog ske under hensyntagen til faktorerne indenfor belysningskomfort, som ikke må forringes, idet arbejdsmiljøet skal være uændret eller gerne forbedret i forhold til en traditionel belysningsløsning. I forbindelse med arbejdsmiljøet vil det være hensigtsmæssigt, at regulatorens op- og nedreguleringshastighed er tilstrækkelig hurtig. Herved vil der hurtigt blive kompenseret for pludselige ændringer i dagslysindfaldet som f.eks. en sky, der går for solen. Er måleren ikke hurtig nok, vil der ske ændringer i lysstyrken, som vil opfattes som blink, når der sker pludselige ændringer i lysindfaldet. Der er også nogle krav af praktisk karakter. Placeringen af reguleringssløjfens måler må ikke genere aktiviteten i lokalet. En placering på et arbejdsbord vil derfor ikke være hensigtsmæssig, idet ting på bordet kan skygge for lyset med en regulering af lyset til følge. Derfor skal den placeres på lokalets loft i forbindelse med resten af elektronikken til reguleringssystemet. Måleren skal afskærmes mod direkte lys, især fra dagslysindfaldet, da reguleringen ikke skal ske på baggrund af det direkte lys, men ud fra det diffuse lys. Sammenfattende er der følgende krav: Systemet skal være stabilt. Systemet skal udnytte dagslysindfaldet. Belysningskvaliteten må ikke forringes. Reguleringshastigheden skal tilpasses, så reguleringen hurtigt kompenserer for pludselige ændringer i dagslysindfaldet. Måleren skal placeres i loftet. Side 44 Aalborg Universitet Esbjerg

45 5 Løsningsdel 5.4 Reguleringsteori På baggrund af de opstillede krav i det foregående afsnit følger en indføring i de tekniske og teoretiske emner, som danner grundlag for forståelsen af en given reguleringssløjfe, som opfylder disse krav. Følgende emner vil blive behandlet: Reguleringssløjfen og dens terminologi. Gennemgang af reguleringssløjfens enkelte dele. Laplace-transformationer og overføringsfunktioner. RC-leddet og forsinkelse Reguleringssløjfen og dens terminologi For at dimensionere et lysreguleringssystem, skal der opstilles en model til regulering af belysningen, som bl.a. anvendes til at bestemme de forskellige komponenters størrelse. I dette afsnit opstilles overordnede diagrammer for reguleringssløjfen, som anvendes senere i rapporten. Lysreguleringsmodellen kan illustreres ved hjælp af et blokdiagram, hvor blokkene betegner systemets enkelte dele. Et sådant blokdiagram over en generel regulering kan ses på Figur 24. Pilene på figuren illustrerer de signaler i reguleringssløjfen, der påvirker de enkelte blokke, og i hvilken retning påvirkningerne sker. Figur 24: Overordnede blokdiagram af en generel reguleringssløjfe med påførte signaler. Den generelle reguleringssløjfe består af følgende fire blokke, som udgør et lukket kredsløb, som udgør reguleringssløjfen: Regulator. Styreelement. Proces. Måler. Reguleringssløjfens formål er at holde processens udgangssignal y konstant. Den regulerede størrelse y registreres af en måler. Målerens udgangssignal er bestemt ud fra måleværdien og kaldes for procesvariablen PV. PV-signalet føres videre op til regulatoren, hvorved regulatoren får en tilbagemelding om, at den regulerede størrelse evt. har ændret sig i forhold til sæt- Aalborg Universitet Esbjerg Side 45

46 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 punktet SP, som er udtryk for en fastsat værdi, systemet ønskes reguleret efter. Denne tilbagemelding af den målte værdi kaldes for det procesvariable signal. Forskellen mellem SP og PV-signalet kaldes fejlsignalet e. Denne størrelse anvendes i regulatoren til at beregne udgangs styresignalet, u. Signalet u sendes derefter videre til styreelementet, som f.eks. kan være et varmelegeme, hvor det elektriske styresignal u omdannes til en ændring af temperaturen i processen, således at der bliver overensstemmelse mellem SPsignalet og den regulerede størrelse y. Sker der f.eks. en belastningsændring af processen, er det reguleringssløjfens opgave at sørge for, at der stadigvæk er overensstemmelse mellem SP og y. I projektet arbejdes med regulering af lys, og derfor vil der være behov for en lyskilde og et styreelement til forsyning af lyskilden, hvilket er et HF-lysstofrørs armatur. Desuden er der behov for en lysmåler til generering af procesvariablen (PV), samt en regulator. På Figur 25 ses et blokdiagram over en lysreguleringssløjfe, hvor måleren består af en luxmåler, og styreelementet er en HF-forkobler. HF-lysstofrøret med tilhørende forkobling og armatur vil blive leveret færdigt fra en leverandør, hvorimod regulatoren og lux-måler vil blive konstrueret i projektet. Figur 25: Blokdiagram over en lysreguleringssløjfe. I dette tilfælde ønskes der at regulere den kunstige belysning over et bord i forhold til dagslysindfaldet, så belysningsstyrken over bordet holdes konstant. Det er y på Figur 25, som skal reguleres, således at belysningsstyrken fastholdes konstant på bordet. Ud fra den ønskede belysningsstyrke på bordet skal den konstante størrelse SP fastsættes. I regulatoren vil forskellen mellem det fastsatte SP-signal og PV-signalet blive bestemt, hvorefter fejlsignalet e forstærkes inden den føres ind i HF-forkoblingen. HF-forkoblingen ændrer frekvensen til lyskilden, hvorved lysstyrken fra lyskilden ændres, så den samlede belysningsstyrke fra kunstbelysningen og dagslyset holdes konstant på den ønskede værdi. Efter endt regulering vil belysningsstyrken have den ønskede lux-værdi, hvilket vil medføre, at PVsignalet vil have samme størrelse som SP-signalet, hvilket betyder, at der ikke vil ske nogen ændring af kunstbelysningen. Denne ligevægt i reguleringssystemet fastholdes, indtil der igen sker en ændring i dagslysindfaldet, og der igen er behov for, at belysningsstyrken fra lyskilden fra kunstbelysningen ændres. Hvis en anden belysningsstyrke ønskes, kan SP-signalet ændres manuelt. (18) Konklusion på reguleringssløjfen og dens terminologi Regulator og måleenhed er de dele af reguleringssløjfen, der vil blive opbygget i rapportens løsningsdel, og derfor vil de blive behandlet teoretisk i det følgende. Hvorimod HF-forkobling og lysstofrør vil blive anvendt som et færdiglavet HF-lysstofrørs armatur. Derfor vil en teoretisk gennemgang af HF-forkoblingen ikke blive yderligere behandlet i løsningsdelen. Side 46 Aalborg Universitet Esbjerg

47 5 Løsningsdel Reguleringsprincipper Regulatoren i reguleringssløjfen er den enhed, der sørger for at regulere et system, så der er overensstemmelse mellem den reelle værdi (PV) og den værdi, der ønskes (SP). Det gøres på baggrund af fejlsignalet fra et summationspunkt mellem PV og SP. Regulatorens udgang bruges som input til styreelementet, hvilket betyder, at der er nogle krav til, hvilket område dette skal ligge i. Der er flere forskellige typer regulatorer, og i det følgende vil nogle af de mest anvendte blive beskrevet. Derefter vil det være muligt at finde ud af hvilken type, der kan bruges i den reguleringssløjfe, som anvendes til regulering af belysningen i projektet. Forstærkning (P-regulator) En meget anvendt regulator er en ren forstærker. Den kaldes en proportionalitets regulator eller en P-regulator. Den fungerer, som navnet antyder, ved at gange fejlsignalet med en konstant: Udgang = forstærkning fejlsignal u () t = K e() t Fejlsignalet e er som nævnt forskellen mellem sætpunktet og procesvariablen: (SP PV) eller (PV SP), og deraf kan der skrives en ny ligning: p = K ( SP PV) eller u = K p ( PV SP) u p I de to ligninger bliver fejlsignalet det samme, men med omvendt fortegn. Hvilken der benyttes, kommer an på, hvilket styreelement udgangsspændingen skal tilpasses til, og hvilken proces der er tale om. Regulatoren skal laves, således at en ændring af regulatorens udgangssignal (u) får fejlsignalet til at gå mod nul. Karakteristikken for en regulator med den sidste ligning kaldes direkte regulering og ses på Figur 26. Figur 26: Graf over en P-regulators arbejdslinie. Så længe PV er mindre end SP, vil regulatoren ikke give noget output, og derfor kan denne regulator kun gøre noget ved situationer, hvor PV er for stor. Normalt er der brug for, at regulatoren kan kompensere for både positive og negative udsving mellem PV og SP, så der indføres et begreb kaldet bias. Bias er en spænding, der summeres med udgangssignalet fra regulatoren, inden det går ind i styreelementet. Størrelsen af bias er som standard 0,5 u max. Resultatet bliver, at arbejdspunktet er flyttet, så fejlsignalet bliver nul, når SP = PV og u bliver det halve af max. udgangssignal. Derved er det blevet muligt at kompensere for både positive og negative udsving på PV-signalet. Aalborg Universitet Esbjerg Side 47

48 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 Ligningen for regulatoren bliver så: u () t = K p e() t + 0,5 u max Det kan illustreres med følgende karakteristik (se Figur 27). Figur 27: Graf over P-regulators arbejdslinie med indlagt bias. P-regulatorens svaghed ligger i begrebet offset. Det dækker over en stationær fejl mellem PV og SP, når belastningen ligger udenfor den bias, der er valgt. Hvis bias er valgt til 50%, og indgangsspændingen til styreelementet skal være 70% for at den kan holde PV konstant, skal der være en forskel mellem PV og SP, for at regulatoren kan lave den fornødne ekstra spænding. Derved er PV og SP ikke ens, og der er offset. Værdien af offset er PV-SP. Problemet med offset er også, at det ikke er en lineær størrelse, da den afhænger af flere faktorer som forstærkning og belastning. Derved kan der ikke tages højde for den i selve regulatoren, når denne er en P-regulator. Offset kan modvirkes ved at hæve forstærkningen, hvorved der skal en mindre forskel mellem PV og SP til for at klare den ekstra belastning. Der er grænser for, hvor meget forstærkningen kan hæves, idet reguleringssløjfen kan blive ustabil, og der opstår problemer med oversving. Oversving er, når udgangen på regulatoren ved en pludselig ændring af fejlsignal eller sætpunkt vil stå og svinge op og ned, indtil den finder på plads. Figur 28 viser, hvordan u () t ændrer sig i forhold til tiden ved en regulator i oversving (18). Figur 28: Eksempel på oversving. Det ses, at det tager et stykke tid inden udgangssignalet stabiliserer sig. Side 48 Aalborg Universitet Esbjerg

49 5 Løsningsdel Integration (I-regulator) Et andet ofte brugt element i en regulator er et integrationsled. Et I-led fungerer ved at integrere fejlsignalet. Derved opnås en effekt, der medfører, at regulatorens udgangssignal bliver ved med at ændre sig, så længe fejlsignalet er forskelligt fra nul. Det kan udtrykkes med følgende formel: u t () t = K e() t i K i er her det, der kaldes integralforstærkningen, og er udtryk for den hastighed, hvormed udgangssignalet ændrer sig. Generelt bruges integration ikke for sig selv, da det er problematisk at gøre den tilstrækkelig hurtig. Hvis hele sløjfen reagerer langsommere end udgangssignalet fra I-leddet, fører det til, at systemet bliver ustabilt, idet udgangssignalet fra regulatoren hele tiden vil glide forbi den korrekte værdi, før effekten har forplantet sig gennem sløjfen. Figur 29 viser sammenhængen mellem indgangs- og udgangssignalet: 0 dt Figur 29: Graf over sammenhængen mellem indgangs- (e(t)) og udgangsspænding (u(t)) fra en I-regulator. I-regulatoren bruges ofte sammen med en P-regulator, hvor et korrekt dimensioneret I-led vil fjerne offset. Regulatoren kaldes da en PI-regulator (18). Differentiation (D-regulator) Den tredje funktion, der bruges, er differentiation. D-virkningen kommer altså kun, når fejlsignalet ændrer sig. Den kan beskrives med følgende ligning: u () t = K D-virkningen bruges primært til to ting. For det første kan den øge hastigheden ved ændringer af fejlsignalet, og for det andet virker den stabiliserende på reguleringssløjfen ved at modvirke ændringer i fejlsignalet. K d er ligesom ved de foregående regulatorer et udtryk for, hvor kraftigt virkningen af differentiationen bliver. Hvis den er for stor, kan reguleringssløjfen blive ustabil pga. følsomhed for støj, mens det også er uheldigt med en for lille K d, idet regulatorens virkning bliver ringe (18). d de dt Aalborg Universitet Esbjerg Side 49

50 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 Konklusion på reguleringsprincipper Indenfor regulatorer er der 3 gængse muligheder, P, I eller D, som er beskrevet i det foregående. Karakteristikaene for de enkelte opsummeres i det følgende: P-regulator: Ren forstærkning af fejlsignalet dog kommer der offset, som umiddelbart ikke kan fjernes. I-regulator: Integration af fejlsignalet. Fjerner offset i forbindelse med en P-regulator. Skal dimensioneres korrekt for at den ønskede virkning opnås. D-regulator: Differentiation af hældningen på ændringen af fejlsignalet. Øger hastigheden ved ændringer i fejlsignalet, men der kan være problemer med støj, hvis virkningen er for kraftig. Ud fra de krav, der stilles til reguleringssløjfen i dette projekt, skal der dimensioneres en regulator. De to krav, der gør sig gældende for regulatoren, er stabilitet og reguleringshastighed. Disse to parametre modarbejder hinanden, da større hastighed giver større risiko for ustabilitet. Derfor skal de afvejes mod hinanden, så begge dele tilgodeses uden at forringe den ene i uacceptabel grad. Ved at hastigheden ikke skal være alt for høj, samt at regulatoren skal kompensere for fejlsignalet hele tiden, er D-regulatoren ikke relevant at benytte. En P-regulator vil næsten kunne klare opgaven, men det offset, der opstår, vil ikke være acceptabelt, da der derved ikke er overensstemmelse mellem den værdi, der ønskes og den reelle værdi. Dette problem kan løses ved at kombinere P-regulatoren med en I-regulator. I denne opsætning vil P-regulatoren bidrage med det meste af reguleringen, og I-regulatoren vil finjustere og fjerne offset. Fordelen ved denne fordeling er, at reguleringen bliver præcis og noget hurtigere end en ren I- regulator. Figur 30 graf viser forskellen mellem en ren I-regulator og en PI-regulator. Figur 30: Graf over forskellen mellem en PI og en I-regulators respons på et indgangssignal. Dette bevirker, at der til rapportens tekniske løsning vil blive benyttet en PI-regulator i reguleringssløjfen. I forbindelse med opbygningen af regulatoren skal det medtages, at udgangsignalet skal ligge mellem 0 og 10 V, da det er den spænding, styreelementet skal have som input. Side 50 Aalborg Universitet Esbjerg

51 5 Løsningsdel Lysmåler For at kunne lave regulering af belysningen, er det nødvendigt at kunne måle belysningsstyrken. Dette kan gøres med en lysmåler. Lysmålerens opgave er at omsætte en belysningsstyrke til et aflæseligt elektrisk signal, dvs. enten en strøm eller en spænding. Dette kan opnås på flere måder, da der er flere typer komponenter, der er lysafhængige. I det følgende vil to mulige komponenter, LDR-modstand og fotodiode, blive analyseret. Light Dependent Resistor - LDR En resistor af denne type har en modstand, der er afhængig af belysningsstyrken, heraf navnet Light Dependent Resistor. LDR-modstanden består af et materiale med et antal elektroner, som ved lyspåvirkning kan ændres. Det vil i mørke have en stor modstand, fordi der ikke er tilstrækkelig med frie elektroner. Hvis materialet belyses, vil de bundne elektroner exciteres, og derved blive flyttet til det ledende elektronbånd. Samtidig vil deres gamle pladser blive til ledende huller, derved opnås to ledende systemer for hver elektron, der exciteres. Dette bevirker, at modstanden aftager potentielt med en forøgelse af lysmængden (se Figur 31) Modstand (R) Lux (x) Figur 31: LDR karakterstik. For at LDR-modstanden kan bruges i et reguleringssystem, skal dens funktion liniariseres. Det svarer matematisk til at afbilde det i et dobbeltlogaritmisk koordinatsystem (se Figur 32). Aalborg Universitet Esbjerg Side 51

52 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 Modstand (R) Modstand som funktion af lysstyrken afbilledet i dobbel logskala Lux (x) Figur 32: LDR-modstandens karakterstik i et dobbeltlogaritmisk koordinatsystem. I praksis foregår dette i et forstærkningskredsløb (se Figur 33). R1 Ui R-LDR LM U1 7 4 V+ V- OS1 OUT OS Signal ud - Uo R2 0 0 Funktionen for dette kredsløb er følgende: Figur 33: LDR-modstand koblet i forstærkerkobling R 1 U u = U i R LDR Da LDR-modstanden ændrer sig alt efter, hvor meget den bliver belyst, ændres forstærkningen også. Det er årsagen til, at kredsen kan give et lineært signal ud som funktion af lysstyrken på LDR-modstanden. Se appendiks afsnit 8.2. Afhængigt af halvledermaterialet har LDR-modstanden grænser for, hvilket spektrum den virker under. Standardkomponenter af cadmiumsulfid har et virkeområde spændende fra rødt lys til ultraviolet lys. Fotodiode Fotodioden er en PN-overgang, hvor en spænding lægges i spærreretningen, og derved øges modstanden mod uendelig stor. Hvis PN-overgangen er af det rette materiale, kan dens spær- Side 52 Aalborg Universitet Esbjerg

53 5 Løsningsdel relag forstyrres af lys, da det kan excitere elektroner herfra. Derved skabes der gennemgang mellem spærrelaget, og modstanden vil falde (se afsnit 3.3.6). Af Figur 34 ses, at fotodiodens udgangsspænding er tilnærmelsesvis lineær med lysindfaldet. Dette skyldes, at der er indbygget et opamp-kredsløb i fotodioden, der liniariserer udgangssignalet. Ved højere lux-værdier vil diodens stigning i udgangsspænding aftage. Dette skyldes, at fotodiodens følsomhed ændres ved lyspåvirkning, når denne stiger. I området lux er udviklingen meget tæt på lineær. Udgangsspænding (V) 3 Udgangsspændingen som funktion af lux ved fotodiode TSL252 2,5 2 V = 0,0387x + 0,4724 R 2 = 0,9944 1,5 1 0, Figur 34: Fotodiode karakteristik af TSL252 ved lux. Konklusion på lysmåleren Lysmåleren er tænkt som værende en del af en reguleringssløjfe, derfor skal den opbygges til netop det formål. Både LDR modstanden og fotodioden kan bruges, da begge typer kan liniariseres, så de er anvendelige. Til brug i den praktiske udarbejdelse af reguleringssystemet i dette projekt, er der valgt at bruge en lysmåler baseret på en LDR-modstand. Grunden hertil er, at LDR-modstanden har en 1000 gange længere responstid på lysforandringer. Tidsforsinkelsen er vigtig, da denne kan afhjælpe, at reguleringen virker for brat eller bliver ustabil. Lux (x) Aalborg Universitet Esbjerg Side 53

54 5 Løsningsdel P2 projekt maj Laplace-transformation Når der sendes et signal ind i et kredsløb, fås der et udgangssignal, der kaldes kredsløbets respons. Responsen for et kredsløb eller en række af kredsløb kan beregnes matematisk, når man har kendskab til de anvendte komponenter i kredsløbet samt input af signalets karakteristik (sinus, enhedsstep m.m.). Ved den matematiske analyse af et kredsløb, ender det ofte med en differentialligning af eller 3.orden, som kan løses på konventionel vis. Men for at kunne løse ligningerne, kan det ofte være en fordel af anvende laplace-transformation i stedet for de traditionelle metoder. Laplace-transformationen af en tidsfunktion f(t) er defineret ved følgende integrale: Laplace(f(t)) = f(s) = t 0 e st f(t)dt = st t [ e ] 0 f () t s er den parameter, der anvendes ved laplace-transformation. Så godt som alle tidsfunktioner kan laplace-transformes. Disse linearfunktioner findes normalt ved tabelopslag. Indenfor laplace-transformation forefindes forskellige regneregler, et af disse er differentiationsreglen der siger: dy Laplace = s y y(t = 0) dt 2 d y 2 Laplace = s y(s) s y(t = 0) y (t = 0) 2 dt Hvor y(t = 0) og y (t = 0) er systemets begyndelsesværdi. Ud fra differentiationsreglen ses, at f.eks. en andenordens differentialligning ved laplace-transformation ændres til en ordinær andengradsligning, der er noget lettere at løse end en andenordens differentialligning. Foruden tages der med det samme hensyn til systemets begyndelsesværdier, som dog for mange systemer er 0. En anden fordel ved anvendelse af laplace-transformation er, at der på en enkel måde kan beskrives forskellige systemers overføringsfunktioner, så der hurtigt kan analyseres, hvilken funktionstype der bearbejdes. Ovenstående kan belyses ved et eksempel, hvor der er et kredsløb med input x(t) og output y(t). Den matematiske sammenhæng er beskrevet ved nedenstående differentialligning, som ved anvendelse af differentiationsreglen, samt med begyndelsesværdierne lig nul ser således ud: 2 d y dt dy dt + 5y Udtrykket bliver ved laplace-transformation til: () t = 3x() t dt Side 54 Aalborg Universitet Esbjerg

55 5 Løsningsdel s y 2 y x y () s + 3sy() s + 5y() s = 3x() s 2 ()( s s + 3s + 5) = 3x() s () s 3 = 2 () s s + 3s + 5 Det sidste udtryk er kredsløbets overføringsfunktion, der er udgangssignalet i forhold til indgangssignalet. Ved en andenordens differentialligning som vist, kan udtrykkene sammenlignes med et standardudtryk for andenordens systemer, hvori der indgår nogle karakteristiske størrelser som: Systemets forstærkning K, systemets dæmpningsfaktor ξ og systemets egensvingningsfrekvens ω n. Den generelle form for en andenordens system er: Ved sammenligning med: Fås: Forstærkningen : K& y x Egensvingsfrekvensen :& 2 n 2 () s K& n = 2 2 () s s + 2ξω s + & y x Dæmpningsfaktoren : 2ω Forstærkningen findes ved at sætte s = 0. () s 3 = 2 () s s + 3s n = 5 & 3 = 3 K = 2 & n n n n = 3 = = 3 2& 5 n K = n ξ = = 0, Systemets dæmpning (ξ) kan deles op i tre størrelser, som er afgrænset af, hvilke typer rødder løsningen indeholder i forhold til s. Rødderne kaldes i denne sammenhæng for poler. 1. Hvis resultatet af ligningen er to reelle poler, er ξ > 1 og dermed er systemet overdæmpet. 2. Hvis resultatet af ligningen er en dobbelt pol, er ξ = 1 og dermed er systemet kritisk dæmpet. 3. Hvis resultatet af ligningen er to komplekse og konjugerede poler, er 0 < ξ < 1 og dermed er systemet underdæmpet. Hvis systemet skal være stabilt, må det ikke være overdæmpet, da dette vil medføre, at den ønskede værdi bliver overskredet (se Figur 35). Aalborg Universitet Esbjerg Side 55

56 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 Figur 35: Udgangssignalet fra de tre overføringsfunktioner A, B og C, som funktion af tiden t, samt den kritisk dæmpede D. En underdæmpning vil skabe for store svingninger, hvilket forårsager, at det enten tager for lang tid inden den ønskede værdi opnås, eller systemet oscillerer (se Figur 36). Figur 36: Udgangssignalet fra et underdæmpet system som går i selvsving, som funktion af tiden. Et optimalt system er underdæmpet tæt på kritisk dæmpet, hvorved den ønskede værdi opnås efter et så kort tidsforløb som muligt (se Figur 37). Side 56 Aalborg Universitet Esbjerg

57 5 Løsningsdel Figur 37: Udgangssignalet fra et kritiskdæmpet system, der kommer op på forstærkningen K, som funktion af tiden RC-leddet Kredsløbet med en modstand (R) og en kondensator (C) kaldes for et RC-led. Dette led har til opgave at skabe en forsinkelse i et elektrisk kredsløb. Måleenheden for de to komponenter er henholdsvis ohm( Ω ) og farad (F). Forsinkelsens størrelse er afhængig af de to komponenter og er defineret ved kredsløbets tidskonstant τ = RC (se Figur 38). Figur 38: Diagram for RC-ledet. Til at beskrive den matematiske overføringsfunktion anvendes i, u og v, for at gøre opmærksom på at de er øjebliksværdier. For at finde overføringsfunktionen laves følgende beregninger: v(t) + R i(t) = u(t) t 1 d i(t)dt v(t) 1 t = C i(t)dt dv C 0 = 0 dt dt Ved at differentiere udtrykket forsvinder integralet og reduceres derved til følgende: dv 1 dv(t) = i(t) i(t) = C dt C dt Når resultatet indsættes i den første ligning fås: Aalborg Universitet Esbjerg Side 57

58 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 dv(t) RC + v(t) = u(t) dt Som det ses, er det en differentialeligning af førsteorden. Denne ligning kan transformeres ved hjælp af laplace, og vil give følgende resultat, idet v () 0 = 0 : RC s v(s) + v(s) = u(s) v(s) ( RC s + 1) = u(s) Herefter kan laplace-udtrykket skrives på formen, der normalt anvendes for systemet. (18) v(s) 1 = u(s) RC s + 1 Som kaldes systemets overføringsfunktion. I arbejdet med reguleringssløjfer er de gennemgåede teorier omkring laplace-transformation hyppigt anvendt. I dette projekt vil der ikke videre blive brugt laplace-transformering, da der ikke vil blive udført beregninger på den færdige reguleringssløjfe. Side 58 Aalborg Universitet Esbjerg

59 5 Løsningsdel 5.5 Praktisk opbygning af regulatoren Valget af regulator til det belysningssystem, der skal konstrueres, faldt på en PI regulator. En sådan regulator består af følgende dele, som vil blive beskrevet og dimensioneret senere i dette afsnit: Summationspunkt til indgang Forstærker (P-led) Integrator (I-led) Summationspunkt til udgang Det første summationspunkt finder forskellen mellem SP og PV. Denne værdi sendes derefter gennem forstærkeren og integratoren for at blive behandlet. Til slut bliver signalerne fra disse to lagt sammen i endnu et summationspunkt. Den summerede værdi bruges som indgangsspænding til styreelementet. Der kan vælges mellem en seriel og en parallel opbygning af P og I leddene. De to muligheder er skitseret herunder (se Figur 39 og Figur 40): SP + Sum-ind - PV P-reg I-reg Sum-ud Figur 39: PI-regulator opbygget serielt. P-reg SP + Sum-ind - PV I-reg Sum-ud Figur 40: PI-regulator opbygget parallelt. Forskellen i virkemåde ligger i behandlingen af signalet. Ved den serielle opbygning vil e- signalet blive forstærket, før det kommer til integratoren, hvilket medfører, at integralvirkningen bliver større, da e-signalet normalt er blevet større. I dette projekt bruges den serielle opbygning, da den giver en hurtigere respons på store ændringer i e-signalet end den parallelle opbygning. Operationsforstærkere Til opbygning af de enkelte dele bruges som hovedkomponent operationsforstærkere (opamp). Operationsforstærkere er en samling af transistorer, der tilsammen giver nogle bestemte karakteristika, som vil blive beskrevet herefter. Diagrammer for op-amps tegnes på følgende måde (se Figur 41): Aalborg Universitet Esbjerg Side 59

60 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 Figur 41: Diagram over elektrisk opbygning af op-amp (tv) samt forbindelsernes benævnelser (th). I dette projekt regnes der som udgangspunkt med, at de op-amps, der anvendes, er ideelle. Ved en ideel op-amp forståes: 1. Indgangsimpedansen (R i ) i de to indgange er uendelig stor. 2. Udgangsimpedansen (R u ) er uendelig lille. 3. Forstærkningen i kredsen er uendelig stor, hvilket medfører, at U 1,ind kan sættes beregningsmæssigt lig U 2,ind. I virkeligheden er op-amps selvfølgelig ikke ideelle. Impedanserne er ikke helt uendelige, hvilket medfører, at der reelt løber nogle små lækstrømme. Derudover regnes der normalt med, at forstærkningen ikke overstiger gange, men det kommer også an på belastningen. Der er altså nogle faktorer, der skal regnes med i praksis, men i dette projekt får de ikke en nævneværdig betydning. Derfor betragtes de op-amps, vi bruger, som ideelle, da det heller ikke er nemt at regne på reelle op-amps. Disse ideelle egenskaber kan bruges i forskellige koblinger med ydre komponenter, hvorved der kan laves matematiske funktioner som summation, multiplikation og integration som funktion af indgangssignalerne. Ved hjælp af disse funktioner kan regulatoren konstrueres. En op-amp har to indgange og en udgang. De to indgange betegnes som hhv. + og indgange, der kaldes for den ikke-inverterende og den inverterende indgang (se Figur 41). Udgangen ændrer sig efter hvilke indgangsspændinger, der tilsluttes indgangene. Der er umiddelbart tre situationer, der er interessante: 1. Samme indgangssignal til begge indgange vil medføre en udgangsspænding på nul. 2. Større indgangssignal på den ikke inverterende indgang i forhold til den inverterende indgang medfører et positivt udgangssignal. 3. Større indgangssignal på den inverterende indgang i forhold til den ikke inverterende indgang medfører et negativt udgangssignal. Det overstående bekræfter følgende ligning, der gælder for operationsforstærkere: u ud = A 0 ( u u ) A 0 er forstærkningen, der i en ideel op-amp er uendelig. Det medfører, at selv meget små forskelle mellem de to indgangssignaler vil betyde, at op-ampens udgang går enten mod den største negative eller positive værdi, den kan antage. Maksimale værdier for udgangssignalet er teoretisk lig med forsyningen til op-ampen, der i dette projekt er ± 15V. I praksis vil denne værdi ligge ca. 1V under (8). 1,ind 2,ind Side 60 Aalborg Universitet Esbjerg

61 5 Løsningsdel Til alle koblingerne bruges LM741 op-amps. Det er en standardkomponent men ganske velegnet til de fleste koblinger. De koblinger, der skal bruges forklares i de enkelte afsnit. Diagram over hele regulatoren, der er konstrueret til dette projekt, findes som bilag 3. Summationspunkt 1 Til at finde e-signalet bruges et summationspunkt. Den skal finde differensen mellem PV og SP. Derfor skal der laves en differenskobling som vist herefter (se Figur 42): Figur 42: Op-amp koblet i en differenskobling. Hvis værdierne på modstandene vælges, så R 1 = R 2 og R 0 = R 3 vil funktionen for denne kobling blive: R 0 u 0 = ( u 2 u1) R1 Af udtrykket ses, at differenskoblingen også kan forstærke differensen, hvis det skulle ønskes. I dette projekt skal e-signalet ikke forstærkes. Derfor sættes R 0 = R 1. Med udgangspunkt i dette kan funktionen udledes på følgende måde ved hjælp af Ohms og Kirchhoffs love: Ved en ideel op-amp regnes der med at u 1, ind = u 2, imd samt at i i = 0. Det medfører at i 1 = i0 og i 2 = i 3. Der kan ud fra dette laves 2 ligninger: u 2 R 3 1: u1,ind = u 2,ind = R 2 + R 3 u1 u1,ind u 2,ind u 0 2 : i0 = i1 = = R1 R 0 Ligning 1 kan indsættes i ligning 2: u 2 R 3 u 2 R 3 u1 u 0 R 2 + R 3 R 2 + R 3 = R 1 R 0 Da alle modstandene er ens fås: Aalborg Universitet Esbjerg Side 61

62 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 Det kan reduceres: u R 1 1 u 2 R 2R1 R 1 1 u 2 R 2R1 = R u 2 u 2 u 2 u 2 u1 = u 0 u 0 = + u1 = u 2 u1 ~ e = SP PV Alle modstandene skal være ens. Der vælges at bruge 27 kω modstande, hvilket er passende, for at strømmene ikke bliver for store i kredsløbet (8). Forstærker E-signalet skal forstærkes op, så det kan bruges til at skrue op eller ned for styreelementet. Det gøres med en op-amp i en inverterende kobling, som vist på Figur 43: 1 1 u R 0 1 Figur 43: Op-amp koblet i en inverterende forstærkerkobling. Her er den ikke-inverterende indgang forbundet til stel, og deraf bliver potentialet i den inverterende indgang også stel. Dette kaldes også virtuelt stel, da potentialet er lig stel, men der vil aldrig løbe nogen strøm ind i indgangen. Årsagen til denne effekt er, at kredsen ved hjælp af udgangen hele tiden vil prøve at modvirke spændingsforskelle mellem de to indgange. Når der er lavet en tilbagekobling, kan dette lade sig gøre (8). Som følge af denne sammenhæng vil de to modstande virke som spændingsdeler med stel på midten. Da strømmen gennem de to modstande er ens, kan følgende sammenhæng skrives op: u1 u 0 = R1 R 0 Minustegnet kommer af at denne kobling fasevender signalet 180 o som følge af, at der ikke kan løbe noget strøm ind i indgangen. Der er positivt potentiale ved u 1 og nul ved indgangen derfor må potentialet falde yderligere for at nå u 0, hvis strømmen skal være den samme. Ved en omskrivning kan koblingens forstærkning findes: u A = u 0 1 R = R Der vælges at bruge en 10 kω modstand som R 1 og et 100 kω potmeter som R 0. Derved er der mulighed for at regulere forstærkningen mellem ~0 og 10: 0 1 Side 62 Aalborg Universitet Esbjerg

63 5 Løsningsdel 0 k A min = = 10 k 100 k A max = = k At A min kan blive nul er ikke hensigtsmæssigt i et færdigt reguleringssystem. Det kan løses ved at sætte en modstand ind i serie med potmeteret. Så kan modstanden ikke reguleres længere ned end til denne faste modstand. Dette er ikke gjort i prøveopstillingen. Om denne forstærkning i praksis er tilstrækkelig, skal tests efterfølgende vise. Udgangsignalet bliver som følger: u 0 = A u 1 eller på den form, som normalt bruges i reguleringssystemer: u = K p e Integrator Integratoren er primært med i regulatoren for at fjerne den offset, der kan komme ved ren P- regulering. Integration foregår med følgende kobling af en op-amp (se Figur 44): 0 Figur 44: Op-amp koblet i integratorkobling. Her er en kondensator i tilbagekoblingen. Denne kondensator spærrer for jævnstrøm, men den kan oplades til en vis grad. Den inverterende indgang er virtuelt stel, da den ikke-inverterende indgang er sat til stel. Hvis der er et indgangssignal (u 1 ), der er forskellig fra nul, vil der løbe en strøm, som kan oplade kondensatoren. Efterhånden som kondensatoren oplades, falder u 0, hvorved der kommer et spændingsfald mellem indgang og udgang. Dette spændingsfald stiger efterhånden som kondensatoren oplades, og det fører videre til integrationskonstanten. Tidligere i rapporten blev det nævnt (se afsnit 5.4.2), at funktionsudtrykket for en integrator ser således ud: u 0 = K i u1dt Dette funktionsudtryk kan udledes på følgende måde (V Co = spændingen over kondensatoren): t 0 Aalborg Universitet Esbjerg Side 63

64 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 V u Co 0 = u = 1 = C R C t 0 0 idt = u dt ~ K 1 t 0 1 C 0 i t 0 t 0 u R 1 1 i u dt 1 dt = C R 0 1 t 0 u dt Minustegnet foran K i kommer af, at integratoren fasevender signalet 180 o. K i er integrationskonstanten og har betydning for, hvor kraftig integrationsvirkningen bliver. K i defineres som det ses af ovenstående på følgende måde: 1 K i = R C K i har betydning for, den tid (τ i ) det tager, før udgangssignalet fra integratoren er lig indgangssignalet (8). Denne tid kaldes integraltiden: τ = 1 = R C i 1 0 K i Til integratoren er der valgt et potmeter på 1 MΩ som R 1 og en 1 µf kondensator som C 0. Det giver følgende integraltider: i, = 0 1) = 0 s 2 min 2 i, max = 1M 1) = Ligesom med forstærkningen er det ikke hensigtsmæssigt at kunne have en integraltid på 0 sek., da reguleringssystemet med sikkerhed bliver ustabilt med en så hurtig integralvirkning. Det kunne afhjælpes med en seriemodstand, men i en testopstilling har dette ingen betydning, når der er opmærksomhed på det. Da lys er en meget hurtigtvirkende proces, vurderes det i første omgang, at en integraltid på 1 sek. er tilstrækkeligt høj til, at reguleringssløjfen stadig er stabil. Integratoren virker på baggrund af op- og afladning af en kondensator. Af den grund kan det være en fordel at anvende en op-amp af FET typen frem for en LM741, da de har en mindre lækstrøm, der kan være med til at oplade kondensatoren. I dette projekt er der dog også brugt en LM741 til denne kobling, hvilket ikke har givet anledning til problemer. Summationspunkt 2 Efter at signalet er behandlet i P- og I-leddet, skal disse to virkninger lægges sammen, så det endelige udgangssignal til styreelementet fremkommer. Til denne funktion bruges ofte en summationsforstærker, men med den opbygning, der er valgt i dette projekt, er den ikke så velegnet. Integratoren fasevender signalet fra forstærkeren 180 o, hvilket medfører, at de to værdier, der skal summeres, har omvendt fortegn. Hvis en alm. summator skal anvendes, skal det ene signal inverteres, hvilket kræver en op-amp mere. Løsningen på dette lille problem er at bruge en differensforstærker ligesom i summationspunkt 1. Differensen mellem en positiv værdi og en negativ værdi er lig summen af de to værdier taget numerisk. Udtrykket for en differensforstærker er: 1 0 1s 1 Side 64 Aalborg Universitet Esbjerg

65 5 Løsningsdel u 0 = ( u u ) 2 1 R R 0 1 Da der ikke skal være nogen forstærkning i kredsen, skal alle modstandsværdierne være ens. Størrelsen vælges til 10 kω for ikke at få for store strømme. Udgangsspændingen fra dette summationspunkt bruges som input til styreelementet hvilket betyder, at det skal ligge mellem 0 og 10 V. Ved en ± 15 V forsyning til op-ampen vil det maksimale udsving fra denne kreds ligge på næsten ± 15 V. Derfor skal udgangssignalet begrænses. Det er klaret med et simpelt udgangstrin (Figur 45) bestående af to zenerdioder i serie og en alm. diode. To 5 V zenerdioder er anbragt mellem udgang og stel i spærreretningen. Derved vil spændingen blive begrænset til 10 V, da alt derover bliver spist af zenerne (se Figur 45). Den alm. diode er tilsluttet på samme måde som zenerdioderne. Ved en negativ spænding vil den begynde at lede, og udgangssignalet vil blive holdt meget tæt på 0 V. Fra regulator Til styreelement D2 C5V1PH D3 C5V1PH D1 D1N Figur 45: Diagram af udgangstrinnet fra regulatoren. Aalborg Universitet Esbjerg Side 65

66 5 Løsningsdel P2 projekt maj Praktisk opbygning af lysmåler Til det valgte reguleringssystem er det besluttet at benytte en LDR-modstand med et tilhørende forstærkningskredsløb, der lineariserer karakteristikken. Måleren skal sidde i loftet over et bord, hvor en bestemt lux-værdi ønskes opretholdt. Det skønnes, at det er passende at kunne indstille lysstyrken på bordet mellem 0 og 500 lux (mindsteværdier). Sætpunktet indstilles med et trimpotentiometer, der leverer 0 10 V, og derfor skal måleren levere samme spænding i virkeområdet. Dvs. at 500 lux på bordet skal være lig 10 V udgangsspænding fra måleren. Ved at se på karakteristikken på LDR-modstanden og funktionen for denne (se appendiks afsnit 8.2) kan det udregnes, hvilken udgangsspænding måleren vil give i testopstillingen ved 500 lux: hvor y er modstanden i volt og x er i lux: y y = 0,001x V lux ( 60 lux ) = 0, lux = 0,5 V Denne spænding er betydeligt mindre end den ønskede. Koblingen, som LDR-modstanden sidder i, er som nævnt en forstærkerkobling, der har følgende funktionsudtryk: R1 u o = u1 R LDR Derved ses, at forstærkningen kan øges ved at bruge en større værdi af R 1. Der ønskes en udgangsspænding på 10 V, hvilket er 20 gange mere end udgangsspændingen ved brug af en 1 kω modstand, som er anvendt i testopstillingen. Ved at gøre R 1 20 gange så stor, kan der opnås en udgangsspænding, der er på 10 V ved 500 lux på bordet, da forstærkningen derved bliver 20 gange større. 20 kω modstande er ikke en standardstørrelse, så der bruges en 18 kω i stedet. Det betyder, at udgangsspændingen vil være 10 V ved en lysstyrke, der er lidt over 500 lux. LDR-modstanden er i testopstillingen i forsøgslokalet kapslet således ind, at den ikke bliver påvirket af direkte sollys eller belysning fra loftsarmaturer. Dens funktion er kun at måle lysstyrken over bordet. Et færdigudviklet produkt ville kræve en mere diskret og integreret løsning, der kan placeres i loftet uden at skæmme. Dimensioneringen af lysmåleren er tilpasset specifikt til den opstilling, den er opsat i, i forsøgslokalet. Skal den benyttes i andre opstillinger, vil det være nødvendigt at kende mere til forholdet mellem lyset på bordet og loftet samt en præcis karakteristik for LDR modstanden. Der vil være flere variabler som f.eks. højde til loft og afskærmning af måler. Skal reguleringssystemet installeres i stort antal, skal der laves tabeller, der kan refereres til, når lysmåleren skal dimensioneres, da det er for ressourcekrævende at opstille en specifik karakteristik til hvert installationssted. Side 66 Aalborg Universitet Esbjerg

67 5 Løsningsdel 5.7 Test af system Regulator og måler konstrueres, og lystofrør med armaturer ophænges i loftet i forsøgslokalet. Herefter er det muligt at lave noget af systemet. Formålet med testene er at finde ud af, om systemet overholder de krav, der blev stillet. Kravene var som følger: Systemet skal være stabilt. Systemet skal udnytte dagslysindfaldet. Belysningskvaliteten må ikke forringes. Reguleringshastigheden skal tilpasses således, at reguleringen hurtigt kompenserer for pludselige ændringer i dagslysindfaldet. Måleren skal placeres i loftet. Det sidste krav er opfyldt, idet måleren er placeret i loftet (se Billede 1). Billede 1: Luxmålerens placering i forsøgslokalet. Til at indstille regulatoren, således at systemet er stabilt under alle belastningsforhold, blev Ib Holm Nielsens metode benyttet (18). Det er en enkel metode, der giver et brugbart, men ikke helt optimeret reguleringskredsløb. Fremgangsmåden er følgende: 1. Først køres der med ren proportionalregulering, dvs. at τ i er sat til uendelig stor. I praksis benyttes den maksimale integraltid, regulatoren kan indstilles til. 2. Der skrues op for forstærkningen, indtil sløjfens udgangssignal bliver ustabil. Herefter vælges den halve forstærkning. 3. Herefter sænkes τ i indtil sløjfen igen bliver ustabil. Herefter skrues der lidt op for τ i igen. Denne fremgangsmåde var udgangspunktet for at sikre stabilitet i sløjfen. Det var imidlertid afhængigt af belastningen, hvornår ustabiliteten indtrådte, men efter flere forsøg ved forskellige belastninger lykkedes det at få systemet stabilt under de forskellige forhold, det blev ud- Aalborg Universitet Esbjerg Side 67

68 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 sat for. De intervaller hhv. forstærkningen (0 10) og integraltiden (0 1 sek.) kunne indstilles i, viste sig derfor at være tilstrækkelige. Resultatet af indstillingen blev en modstand i tilbagekoblingen til forstærkeren på 15 kω og en modstand i integratoren på 48 kω. Herudfra kan hhv. forstærkningen og integraltiden udregnes ved hjælp af funktionsudtrykkene fra afsnit 5.5: A = K p R = R k = = 1,5 10 k τ i = 48kΩ 1F = 0,048s Funktionsudtrykket for regulatoren ser således ud: u () t = K + t p e K i edt 0 Ved hjælp af laplacetransformation kan det omskrives til: 1 () 1 u s = K + = + p 1 1,5 1 τis 0,048s Ud fra denne funktion kan der laves et såkaldt Bodediagram, der bruges til at finde ud af, om et reguleringssystem kan gøres ustabilt. Den er udtryk for forholdet mellem en frekvenskarakteristik og fasedrejningen i systemet. Skal der laves et Bodediagram for hele det konstruerede reguleringssystem, skal funktionerne for alle elementer være kendte og opskrives på laplaceform. Udover regulatoren kendes funktionerne ikke, hvilket gør, at det ikke er muligt at lave et Bodediagram for hele systemet. Det interessante i denne forbindelse er fasedrejningens størrelse. For at et reguleringssystem kan blive ustabilt, skal fasedrejningen være over 180 o. Det betyder, at systemet i alt skal være mindst en tredjeordens funktion (3 tidskonstanter). Den første tidskonstant kommer i integrationen, hvorved resten af tidskonstanterne må være i styreelementet, processen og måleren. Om det er to førsteordens funktioner eller en andenordens funktion, er det dog ikke umiddelbart muligt at finde ud af. Hvis systemet skulle beskrives matematisk, er det nødvendigt at lave nogle karakteristikker for styreelementet, og hvordan processen opfører sig, samt finde ud af hvordan de enkelte dele reagerer på enhedsstep. Indstillingen af forstærkning og integraltid har stor betydning for, hvor hurtigt sløjfen reagerer på pludselige ændringer. Ved den indstilling, der blev benyttet, virkede sløjfen i alle situationer hurtigt nok til, at personer i lokalet ikke bemærkede en ændring i lysstyrken. Det, der blev lagt mærke til, var mere, at lyset kommer fra en anden retning og havde en anden farve. De pludselige ændringer i lyset blev frembragt ved at tænde og slukke for det normale lys, der er i forsøgslokalet, samt ved at vippe med persiennerne for vinduerne. Der var dog en smule tøven i reguleringssystemet, når det skulle regulere op for belysningen. Dette skyldes opbygningen af udgangstrinnet, der begrænser spændingen til intervallet 1 til 10 V. Som det er konstrueret, vil udgangsspændingen fra differensforstærkeren blive holdt kunstigt oppe af dioden til stel i regulatorudgangen, men reelt er potentialet væsentligt længere nede. Derfor skal regulatorens output op på 1 V, før det begynder at give en ændring af belysningen. Tidsforsinkelsen er den tid, det tager for potentialet at komme op på 1 V. Hvis dette problem skal fjernes, skal udgangstrinet designes på en anden måde, da det er et konstruktionsproblem. En mulig løsning er at bruge op-amps, der kan forsynes med en enkelt 10 V forsyning. Disse kaldes single supply op-amps. Side 68 Aalborg Universitet Esbjerg

69 5 Løsningsdel Gennem alle testene gav det dog problemer, at de installerede rør havde for lidt effekt til at kunne levere tilstrækkeligt lys alene. I alt kunne de to rør levere 170 lux på bordet, hvilket ikke er nok til at opfylde kravene. Systemet kan altså ikke opretholde en ønsket værdi på 200 lux, hvis der ikke er noget dagslysindfald. Derved brydes en af de regler, der er indenfor reguleringsteknik: Der må aldrig konstrueres et reguleringssystem, der ikke kan klare den maksimale belastning, det kan blive udsat for. Så længe der var supplerende dagslysindfald, kørte systemet, som det skulle. I praksis skal der selvfølgelig være tilstrækkelig installeret effekt til, at alle situationer kan klares. Løsningen kunne have været at samle og sænke lysstofrørene over bordet samt have en reflektor på armaturerne, men det ville give mindre lys i resten af lokalet. De HF-forkoblede lysstofrør blev benyttet som primær belysning i forsøgslokalet over en periode. De blev brugt både i forbindelse med regulatoren og uden, for at der kunne dannes et subjektivt indtryk af, om belysningen var bedre eller dårligere i forhold til de eksisterende LC-forkoblede rør, der er installeret i forsøgslokalet. Gennem hele perioden har gruppens medlemmer ment, at lyset har været i orden lige med undtagelse af, at der i visse situationer ikke har været tilstrækkeligt lys pga. for lidt installeret effekt. Konklusion på test af system Ud fra de gennemførte tests og den subjektive vurdering af lyskvaliteten, må det konkluderes, at de krav, der blev stillet, er blevet opfyldt. Dog har det ikke været muligt at teste, om systemet er stabilt ved alle forhold. Der er selvfølgelig plads til forbedringer, men der er ikke noget, der decideret peger på, at der skulle være problemer ved at konstruere et velfungerende reguleringssystem til belysning. 5.8 Energibesparelse For at bestemme hvor stor en energibesparelse, der kan opnås ved at regulere på belysningen efter dagslysindfaldet, er der blevet udført en måling af energiforbruget i et forsøgslokale. Måleperioden strakte sig over tre dage (den maj 2001). Vinduerne i lokalet vender mod øst, hvilket gør, at der er størst dagslysindfald og direkte sollys først på dagen. Der er størst potentiale for energibesparelse i sommerperioden, da der i denne periode er størst dagslysindfald. I appendiks afsnit 8.3 er potentialet for dagslys i forsøgslokalet nærmere beskrevet. Forsøget gik ud på at klarlægge, om der kan spares energi ved regulering, samt hvor stor en besparelse, der kan opnås. Målingerne blev udført med de to opsatte HF-lysstofrør med en effekt på 58 W, dvs. i alt 116 W (se Billede 2). Aalborg Universitet Esbjerg Side 69

70 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 Billede 2: De to 58 W lysstofrør opsat i grupperummet. Sætpunktet (SP), som er den belysningsstyrke, der ønskes holdt konstant, blev fastsat til en værdi svarende til 200 lux. Belysningen blev tidsstyret og var tændt fra kl til 16.20, hvilket er normal arbejdstid. Tidsforløbet svarer i alt til et tidsrum på 25 timer, og energiforbruget blev målt ved hjælp af en energimåler i Wh. Ved at lave målingerne under disse betingelser, vil der opnås, at der i lokalet blev sørget for, at arbejdsbetingelserne er i orden. F.eks. blev der rullet ned for persienner, hvis dagslysindfaldet medførte blænding, som virkede generende. Ud fra målingerne kunne det ses, at der over de 25 timer i alt blev brugt 800 Wh for hele systemet (HF-lysstofrør og reguleringssystemet), hvilket svarede til et gennemsnit på 32 watt/time. For at kunne sammenligne dette energiforbrug og komme frem til den egentlige energibesparelse, er det nødvendigt at beregne, hvor stort et energiforbrug de anvendte lysstofrør ville have forbrugt, hvis de havde været tændt uafbrudt i 25 timer. Dette giver: 2 58 W 25 h = 2900 Wh Den egentlige besparelse ud fra målingerne er således på 2100 Wh over de 25 timer, hvilket svarer til en energibesparelse til 84 Wh. Procentvis blev der opnået en energibesparelse, ved regulering af belysningen i sammenligning med konstant belysning, på 72 %. Denne energibesparelse er høj i forhold til den besparelse, der er opgivet fra Philips, som er på 60 %, hvilket inden målingernes udførelse blev opfattet som en høj besparelse. Set i forhold til tilsvarende projekter og analyser, der havde fundet frem til besparelser på ca. 40 %. Grunden til den store nedsættelse af energiforbruget skyldes vejret, hvilket medførte et højt dagslysindfald. Under det meste af måleperioden viste det sig, at belysningen var nedreguleret til den mindste effekt, som er 25 % af maksimal belysningen. (9) I disse perioder vil der normalt blive slukket helt for belysningen, da belysningsstyrken stort set var tilfredsstillende over alt på arbejdsbordet uden loftsbelysning. Derved ville det egentlige energiforbrug være mindre. Et realistisk overslag vil være at sige, at loftsbelysningen kun ville have være tændt i 3 timer om dagen, hvilket kun ville give et reelt energiforbrug på følgende: Side 70 Aalborg Universitet Esbjerg

71 5 Løsningsdel 2 58 W 9 h = 1044 Wh Ud fra dette overslag vil den reelle energibesparelse kun blive 244 Wh, svarende til 23 %. Hvilket er en betydelig lavere besparelse, end hvis belysningen havde stået tændt hele måleperioden. Konklusion på energibesparelse Besparelsespotentialet ved regulering af lys må siges at være godt, da det muligvis vil give en besparelse på mellem 20 og 70 %. Besparelsen vil afhænge meget af installationsstedet, f.eks. kan det ikke forventes, at der i et kontormiljø vil blive slukket for den konventionelle belysning, når dagslysindfaldet kan levere belysningen alene. I et sådant tilfælde kan besparelsen blive op til 70 %, hvis belysningen reguleres. I en situation hvor belysningen bliver slukket, vil der ikke være nogen besparelser at hente ved regulering. Forsøgsgrundlaget er ikke tilstrækkeligt, og derfor skal der laves flere og bedre undersøgelser, hvis det nøjagtige besparelsespotentiale skal findes. 5.9 Livscyklusanalyse LCA Denne livscyklusanalyse omhandler en sammenligning af et reguleringssystem, der regulerer HF-belysningen i forhold til dagslysindfaldet med konventionelt forkoblede lysstofrør. De to systemer sammenlignes ved at se på deres indvirkninger på miljøet ud fra skitsen på Figur 46: Råvareudvinding Produktets livscyklus Mellemprodukter Slutdeponi Genbrug Produktion Anvendelse Figur 46: Skematisk opbygning af livscyklusanalyse. For at gøre sammenligningen mere overskuelig er cyklusen opdelt i tre faser: Produktion, brug og bortskaffelse (se Figur 47). Disse tre faser af de to belysningssystemers livscyklus sammenlignes i det følgende. Aalborg Universitet Esbjerg Side 71

72 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 Produktion Brug Bortskaffelse Samlet energi- og materialeforbrug Samlet energiforbrug Samlet energi- og materialeflow ved bortskaffelse, genbrug og deponering Figur 47: Livscyklusen opdelt i tre faser. Produktion: Reguleringssystemet kræver flere råvarer til produktion end et konventionelt belysningssystem og vil dermed kræve mere energi under produktionen. Et reguleringssystem indeholder mere elektronik, foruden at der skal trækkes flere ledninger for at få systemet tilsluttet lysnettet og reguleringsenheden. Til produktionen og installationen af reguleringssystemet, vil der ligeledes skulle bearbejdes flere materialer og monteres flere dele, så det vurderes, at energiforbruget vil være større ved produktion og installation af et reguleringssystem end et konventionelt forkoblet lysstofrør. Brug: Under anvendelsen vil der kunne opnås en energibesparelse ved brug af reguleringssystemet alt efter hvor stor en intensitet af dagslysindfaldet i det pågældende lokale. Derudover er der en energibesparelse på 10 % ved at benytte et HF-armatur i stedet for et konventionelt lysstofrørsarmatur, samt at lysstofrørene får en forlænget levetid. Bortskaffelse: Da der indgår flere materialer i et reguleringssystem, vil der også være mere at bortskaffe. Bortskaffelsen vil bestå i, at en del af materialerne vil kunne genanvendes til nye reguleringssystemer eller i andre sammenhænge. Andre dele af systemet kan blive nødvendige at deponere. Ved genanvendelse er det nødvendigt under forbrug af energi, at bearbejde visse af materialerne, før de er brugbare i andre sammenhænge. Altså vil det kræve mere energi ved bortskaffelse af et reguleringssystem end ved konventionelt forkoblede lysstofrør. LCA-vurdering Ud fra livscyklusanalysen vurderes det, at der skal anvendes flere materialer og mere energi til produktion af et reguleringssystem og mere energi ved bortskaffelsen end ved et konventionelt belysningssystem. Under anvendelsesfasen kan der spares en betydelig mængde energi. Hvis reguleringssystemets levetid er tilstrækkelig lang, vil den ekstra energimængde, der går til produktionen og bortskaffelsen, kunne indtjenes, og en energibesparelse vil over længere sigt kunne opnås. Den mængde energi, der kan spares, vil kunne reducere el-produktionen. Den mindre elproduktion kan reducere udslippet fra kulfyrede kraftværker, der udleder uønskede stoffer. Det kunne være flyveaske og gasser som kuldioxid (CO 2 ), svovldioxid (SO 2 ) og kvælstofoxider (NO x ). Selvom el-produktionen ikke alene er baseret på kulfyrede anlæg, må det formodes, at en energibesparelse vil realiseres på disse, da de er de mest forurenende kraftværker. (7) Side 72 Aalborg Universitet Esbjerg

73 5 Løsningsdel 5.10 Teknologianalyse Udarbejdelsen af en teknologianalyse tager udgangspunkt i teknologibegrebet. Dette er samspillet mellem de fire faktorer: Teknik, organisation, viden og produkt og kan evt. udvides med mennesket i centrum (se Figur 48). Teknik Organisation Menneske Viden Produkt Figur 48: Teknologibegrebet. Formålet med en teknologianalyse er at analysere de fire områder fra et virksomhedsinternt synspunkt mht. indførelse og brug af en given (ny) teknologi. I det følgende vil betydningen af de enkelte delelementer blive beskrevet: Teknik: Organisation: Afsnittet teknik dækker over de tekniske forudsætninger, der er nødvendige for at indføre en ny teknologi. Det kunne være maskiner, værktøj og hjælpestoffer. Ved indførelse af en ny teknologi vil det ofte være nødvendigt at lave en ny organisering af arbejdsprocessen. Det indbefatter også logistik indenfor råvarer og færdigt produkt. En anden organisering af medarbejderne kan også være nødvendig. Det kunne f.eks. være, at det er nødvendigt med mere ansvar hos specialarbejderne for at den indførte teknologi virker tilfredsstillende. Det kan også være nødvendigt med en anden organisering af finansieringen og andre faktorer, der har tilknytning til de involverede interesseparter Viden: Produkt: Viden indeholder den nye ekspertise, der skal Produktet af den indførte teknologi. til for at indføre en ny teknologi. Det betyder Det kan sig være en bro, et computerprogram viden til at konstruere et nyt produktionsapparat, og evt. viden som medarbejderne skal eller pasning af børn, der er produktet. tilegne sig for at kunne benytte den nye teknologi. Aalborg Universitet Esbjerg Side 73

74 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 Udgangspunktet er forskellene mellem at producere og installere en konventionel belysningsløsning med konventionelt forkoblede lysstofrør i forhold til et regulerbart belysningssystem med HF-forkoblede lysstofrør. Dette skulle give overblik over, hvilke konsekvenser indførelse af teknologien har, set fra et virksomhedsinternt teknologisynspunkt. Teknik: Et belysningssystem baseret på HF-forkoblede lysstofrør er på flere måder en nyere og mere sofistikeret teknologi end en almindelig belysningsløsning. Umiddelbart indeholder det flere komponenter end et konventionelt anlæg, da der nu er blevet mulighed for at regulere lysstyrken, og systemet selv kan fastholde en bestemt lysstyrke på installationsstedet. Desuden findes mange af disse komponenter ikke i traditionelle belysningssystemer. Fra at være simpel, analog elektronik i form af en LC-kobling, er der i et HF-system elektronik til både forkobling og regulering. Det betyder også en overgang fra stærkstrøm i hele systemet til brug af svagstrøm i dele af systemet. Nye komponenter kan betyde, at der skal tages andre forholdsregler gennem hele produktionsog opsætningsfasen. Ved en regulerbar løsning vil lysmålerens placering f.eks. være et nyt forhold, der skal tages særligt hensyn til, for at løsningen kommer til at virke korrekt. Et beslægtet aspekt er, at kravene til kabling vil være større. Ved konventionelle løsninger er stærkstrømmen ført gennem en kontakt for tænd/sluk og derfra op til armaturet. I regulerbare løsninger skal der foruden tænd/sluk funktion være mulighed for at ændre sætpunktet, hvilket kræver et ekstra sæt ledninger og en kontakt. En mulighed er at lave fælles forsyning af stærkstrøm til alle armaturer i et lokale og så udelukkende have svagstrøm i kontakterne til hhv. tænd/sluk og regulering. Organisation: Organisatorisk vil det ikke være nødvendigt med ændringer i produktionen af en regulerbar belysningsløsning under forudsætning af, at den fornødne ekspertise er tilstede blandt medarbejderne. Dette skyldes, at forskellene i udformningen af de to systemer er meget begrænsede. Et ændret produkt kan kræve andre underleverandører af elektronikken. Ved installation af systemet skal der små ændringer til i organisationen. Det er et mere komplekst system, der stiller større krav til en kvalitetssikring af arbejdet. Dette aspekt kunne betyde, at det ikke længere er lærlinge, der kan installere løsningen, men at der skal færdiguddannede til. Viden: Regulerbare HF-belysningsløsninger kræver mere viden i forhold til traditionelle løsninger. Opbygningen er anderledes ved, at det er elektronik, der laver forsyningen og styrer belysningen. Viden omkring elektronik vil derfor være en nødvendighed. Det vil fortrinsvis være kendt viden, men formodentlig ikke noget, der eksisterer i en virksomhed, der har produceret konventionelle belysningsløsninger. Indførelsen vil altså kræve efteruddannelse af medarbejderne i produktionsvirksomheden, for at de er i stand til at lave det nye produkt. Da den nye teknologi er mere kompleks end den gamle, vil der også være bedre muligheder for at videreudvikle produktet, da der er flere dele, der kan optimeres på. I installationsleddet skal der også ny viden til. Ved opsætning af en regulerbar løsning er der andre ting, der skal tages højde for, end der traditionelt har været. Erfaring fra opsætning af konventionelle belysningsanlæg vil deraf ikke kunne overføres direkte. Der skal tages mere Side 74 Aalborg Universitet Esbjerg

75 5 Løsningsdel hensyn til rummets indretning og dets dagslysindfald. Derfor vil opsætningen kompliceres i forhold til tidligere, og risikoen for fejlmontage vil være større. Produkt: Produktet er et regulerbart belysningssystem, der på baggrund af sætpunkt og dagslysindfaldet regulerer den kunstige belysning. Det gøres ved hjælp af HF-forkoblede lysstofrør med det formål at spare på energien. Der er imidlertid også andre positive sider ved en sådan løsning. At anvende HF-lysstofrør uden regulering frem for almindelige LC-forkoblede rør betyder en energibesparelse og en bedre ergonomi, da der ikke opstår flimmer. Opsamling Som udgangspunkt er der ikke væsentlige forskelle i produktionsleddet for en konventionel og en HF-belysning. Det er fortrinsvis små, overkommelige ændringer det drejer sig om, som kan klares i en eksisterende virksomhed. Derudover kræves der ny viden, der skal tilegnes, men det er eksisterende viden, det er muligt at købe sig til. I installationsleddet vil der være større forskelle, idet regulerbare løsninger er mere komplekse, og derved har flere muligheder for fejlmontage. Dette vil kræve mere omhu, da det er ny teknologi, men efterhånden vil de indhøstede erfaringer kunne gøre installationen nemmere. Alt i alt er der kun små ændringer, som er overkommelige Teknologivurdering I teknologivurderingen ses på nogle af de konsekvenser, indførelse af ny teknologi kan have på samfundet. Resultatet af vurderingen skulle være, at emnet er tilstrækkeligt belyst i et samfundsmæssigt perspektiv, så det er muligt at lave en behovsanalyse. Hermed menes, om det er en teknologi, der gavner samfundet og er med til at videreudvikle det. Argumentationen for at regulere på belysningen har været, at det er muligt at spare på energien. Dette argument falder godt i tråd med samfundets intentioner om at fremme en bæredygtig udvikling indenfor energi- og miljøområdet. Energibesparelser er vejen frem for at skabe en bæredygtig udvikling. Spørgsmålet er, om regulerbare belysningsløsninger bidrager i den retning i nævneværdig grad. Ifølge Philips Lys (3), og det der kan eftervises i dette projekt, er der er stort potentiale for at reducere energiforbruget til belysning. Dermed er det dog ikke givet, at det er noget, der kan ses i det totale energiregnskab. Faktum er, at den energi, der anvendes til belysning, ikke udgør den væsentligste del af det samlede energiforbrug. I 1999 blev der i alt brugt TJ energi i handels- og serviceerhverv. Heraf blev de TJ brugt til opvarmning, hvorved det udgør den væsentligste del af forbruget. Hovedparten af det resterende energiforbrug er i form af el-energi, som anvendes til andre formål end belysning. (1) Et skøn vil lyde på, at mellem 20 og 40 % af elforbruget går til belysning, og deraf er det ikke det hele, der er mulighed for at regulere på pga. forskellige krav til belysning. At besparelser indenfor belysningsområdet ikke giver store procentuelle besparelser i det samlede energiforbrug betyder ikke, at det er uinteressant at bruge ressourcer på det. Hvor attraktivt det er, skal ses i forhold til, hvor dyrekøbt besparelsen er. En regulerbar løsning vil være dyrere at installere pga. det større antal komponenter og nødvendigheden af en bedre tilpasning til installationsstedet. Det er denne del af systemet, køberen ser. Aalborg Universitet Esbjerg Side 75

76 5 Løsningsdel P2 projekt maj 2001 Anskues den store sammenhæng, skal det dog medregnes, hvordan energi- og ressourceforbruget ser ud i produktionsleddet. Bruges der mere energi til at fremstille den regulerbare belysning, end den sparer i sin levetid, er der ikke meget incitament overordnet set til at installere den. Det er umiddelbart ikke sandsynligt, at det er tilfældet med den belysningsform, som der arbejdes med i dette projekt. Det er de samme lysstofrør, der bruges, og om der skal laves en LC-kobling eller styreelektronik går næsten ud på et nok med en lille fordel til LCkoblingen. Endnu et aspekt melder sig, idet HF-forkoblede lysstofrør holder længere end LC-forkoblede, hvorved den regulerbare løsning reelt leverer mere lys i sin levetid. Derved er der længere tid til at afbetale den eventuelle ekstra energi, der skal bruges under produktion. Installationsprisen for et system vil naturligvis også i væsentlig grad afhænge af, om det er installation i nybyggeri, eller det er renovering af eksisterende byggeri. I nybyggeri vil det være væsentligt billigere at installere, da det implementeres fra starten, at der skal trækkes flere kabler etc., mens det ved renovering er mere besværligt. Desuden er det ikke sikkert, at det er muligt at benytte eksisterende armaturer, hvilket også fordyrer udskiftningen. Der er også andre positive aspekter ved HF-forkoblede og regulerbare løsninger, der skal medregnes. Bliver arbejdsmiljøet forbedret, er det en god investering. Marginalt øget effektivitet og måske en sygedag mindre blandt medarbejderne er ting, der giver væsentlige gevinster, og gør økonomien i en regulerbar belysning bedre. Det, der forbedrer arbejdsmiljøet, er HF-forkoblingen, der gør belysningen bedre ved, at det kører ved en højere frekvens. Derved blinker lyset ikke, og det bliver mere behageligt at opholde sig i. At det er muligt at regulere, gavner udelukkende økonomien. For meget lys skader normalt ikke, medmindre det begynder at blænde eller på anden måde genere. Der kan opstå et problem med regulerbar belysning, idet det er muligt at skrue længere ned for lysstyrken end den tilladte værdi. Det giver uønskede problemer, da det risikeres, at medarbejdere eller elever sidder i for lidt lys, hvilket de ikke nødvendigvis selv er opmærksomme på. Dette kan forebygges ved at sætte en sikring på indstillingen af sætpunktet, der forhindrer, at brugeren ubevidst nedregulerer til under den tilladte værdi. Her har et belysningsanlæg med konstant lysstyrke en fordel, da den ikke kan justeres ned. Til gengæld vil den give for meget lys noget af tiden med deraf følgende merforbrug, men det er normalt ikke et problem for arbejdsmiljøet. Reguleringen er selve optimeringen af belysningsanlægget. Herved er det muligt at udnytte dagslysindfaldet ved en nedregulering, når dagslyset kan dække behovet. Side 76 Aalborg Universitet Esbjerg

77 6 Sammenfatning 6 Sammenfatning Regulering af belysning er en interessant teknologi, der kan være medvirke til en bæredygtig udvikling, da det kan mindske energiforbruget til belysning, hvor der er adgang til dagslys. Med udgangspunkt heri blev et reguleringssystem konstrueret til praksis test. Det blev gjort med to formål: For at se på mulighederne for at lave et regulerbart system, og for at se om energibesparelsen er reel. Det viste sig, at det er kompliceret at give et entydigt svar på det sidste spørgsmål, idet brugernes adfærd spiller en stor rolle. I de beregninger, der blev foretaget, blev energibesparelsen estimeret til at ligge i mellem %, hvilket ikke kan bruges til at drage en endelig konklusion. Dog er det vist, at der er en besparelse ved at regulere. Med målingerne af dagslysindfaldet blev det også klargjort, at der en stor del af tiden kommer væsentlige mængder dagslys gennem vinduerne. Energibesparelsens størrelse i forhold til et konventionelt belysningssystem vil i dette tilfælde afhænge af, om belysningen er blevet slukket manuelt på tidspunkter med høj dagslysindfald. Under konstruktionen af reguleringssystemet blev det klarlagt, at der er mange faktorer, der skal overvejes for at producere et velfungerende system. Det kræver indsigt i virkemåde og teknik at udføre test og produktudvikling, så stabiliteten sikres under alle forhold. Denne del er central, da der herved sikres, at reguleringssystemet ikke forringer arbejdsmiljøet. Dette er et af de grundlæggende krav, da det ikke er ønskværdigt at spare på energien for enhver pris. Regulering skal altid ske i overensstemmelse med de bestemmelser, og krav der stilles til belysningskvaliteten. Energibesparelse og arbejdsmiljø har modstridende aspekter, som det er vigtigt at tage højde for og indpasse i designet. Arbejdsmiljøet prioriteres i den overordnede politik højest, da befolkningens velbefindende står over energibesparelser. Det ledte frem til at vurdere, om de regulerbare systemer set fra et miljøsynspunkt er interessant. Generelt vurderes, at det er forholdsvis små og overkommelige ændringer, der skal til for at producere og installere systemerne udover ny viden. De ekstra råstofressourcer og den ekstra energi, der skal bruges, vurderes derudover til at være af beskedent omfang. Umiddelbart vurderes det, at det retfærdiggøres ved den energibesparelse og ekstra levetid, som reguleringen og forkoblingen giver. Regulerbare belysningssystemer kan sammen med andre ressourcebesparende installationer til f.eks. vand og varme medføre synlig besparelse med en økonomisk gevinst til følge. Aalborg Universitet Esbjerg Side 77

78 7 Konklusion P2 projekt maj Konklusion Det initierende problem i dette projekt lød som følger: Hvorfor bruges der ikke flere ressourcer på regulering og optimering af belysningen, når det potentielt kan forbedre velvære og arbejdseffektivitet? Kan der opnås en reduktion i energiforbruget ved anvendelse af lysregulerings- og optimeringsteknikker? Dette blev gennem problemanalysen bearbejdet og udmundede i følgende problemformulering: Hvordan konstrueres et reguleringssystem til belysning, der nedsætter energiforbruget ved bedre udnyttelse af dagslysindfaldet, og samtidig ikke har en negativ effekt på belysningens kvalitet og komfort? Det initierende problem og problemformuleringen var udgangspunkt for projektet, hvilket medfører, at der på projektet kan konkluderes følgende: Der er potentiale for at spare energi ved regulering, om end besparelsens størrelse er svær at definere præcist, da den afhænger af brugernes adfærd og installationsstedets udformning, samt muligheder for dagslysindfald. Arbejdsmiljøet kan forbedres i forhold til konventionelle belysningsinstallationer ved brug af regulerbare HF-lysstofrør. Denne forbedring opnås alene ved brug af HF-forkoblingen og kan ikke tillægges reguleringssystemet. Det, i projektet konstruerede belysningssystem, opfylder de opstillede krav ved ikke at have negativ indflydelse på kvalitet og komfort. Herudfra kan det konkluderes, at der er gode muligheder for at konstruere og videreudvikle velfungerende systemer ud fra den i projektet konstruerede prototype. Fremtiden for regulerbare belysningssystemer ser, som beskrevet i projektet, lovende ud. Forhindringerne for større udbredelse ligger ikke indenfor teknik og politik men indenfor kendskabet hos forbrugerne. Øges forbrugernes kendskab ikke til de muligheder, der i dag eksisterer indenfor regulerbare belysningssystemer, vil udbredelsen og udviklingen stagnere. Side 78 Aalborg Universitet Esbjerg

79 8 Appendiks 8 Appendiks 8.1 Lys og begreber Når der arbejdes med lys, kan begrebet om elektromagnetisk stråling ikke undgås. Lys tilhører netop denne type stråling. Den elektromagnetiske strålings natur er meget svær at beskrive, fordi den kan både ses som en strøm af masseløse partikler kaldet fotoner og som en bølgeudbredelse. Dog kan dens hastighed bestemmes til km/s. Dette er en af grundenhederne i den moderne fysik og indgår i mange definitioner af andre fysiske konstanter. Strålingen har stor betydning for mennesker og andet liv, da det er en af hovedforudsætningerne for liv. På et lidt større plan er der mulighed for en nærmere beskrivelse. Det følgende kapitel giver en indsigt i nogle af den elektromagnetiske strålings egenskaber. Dannelse af lys Lys dannes ved elektronovergange i atomets ydre elektronbaner: I et frit atom kan elektronerne kun befinde sig i bestemte energiniveauer populært kaldet baner, som er bestemt af atomkernens struktur. Energiniveauerne afhænger altså af, hvilket grundstof der er tale om. Det laveste energiniveau kaldes grundtilstanden. Hvis atomet tilføres energi, kan en elektron optage energien ved at gå til et højere energiniveau. Atomet er nu exciteret. Denne tilstand er ustabil, og elektronen vil næsten øjeblikkelig vende tilbage til grundtilstanden. Samtidig afgives energien i form af stråling (se Figur 49). Figur 49: Her ses to elektroner exciteret i forskellige energiniveauer. Energiniveauerne er ikke fri variable, men opdelt i forskellige størrelser kaldet kvanter. Jo større energispringet er, jo større bliver strålingsenergien. Strålingsenergien er proportional med strålingens frekvens og omvendt proportional med bølgelængden: E = h f (ev) Stråling kan altså betegnes entydigt på 3 måder: frekvens, bølgelængde og energi. Bemærk, at begrebet strålingsenergi er i konflikt med den dagligdags opfattelse: Aalborg Universitet Esbjerg Side 79

80 8 Appendiks P2 projekt maj 2001 Når Solens varme kan mærkes, er det en klar oplevelse af energi, men formelt set er det en høj intensitet af rødt og infrarødt sollys, som mærkes. Bølgelængde frekvens Når der skal angives et elektromagnetisk strålingsenerginiveau, tales der enten om dens frekvens eller dens bølgelængde. Frekvensen angiver antallet af en bølges svingninger pr. sekund. Måleenheden for frekvens er hertz (Hz) der svarer til [s -1 ], og benævnelsen er f. 1 Frekvensen skrives også f = [Hz], hvor T er periodetiden for en svingning. T Bølgelængden er afstanden mellem to bølgetoppe. Måleenheden for bølgelængde er [m], og benævnelsen er λ (lambda). Disse to enheder er omvendt proportionale, da følgende formel kan udledes: c Lyshastighed (c) = bølgelængde (λ) frekvens (f) = f Energiindholdet i elektromagnetisk stråling er proportional med frekvensen, den udregnes ved hjælp af Plancks konstant, h: 6, J s: E lyskvant = h f Den elektromagnetiske stråling har forskellige egenskaber alt efter dens bølgelængde. Strålingens bølgelængde kan teoretisk variere mellem alle længder fra uendelig gående mod nul meter. Praktisk er spektret inddelt i forskellige områder. Bølgelængder og typiske anvendelsesmuligheder ses i tabellen: Type Bølgelængde (λ i meter) Typisk anvendelse Radiobølger Radio- og TV bølger Mikrobølger 10-3 Mikrobølgeovn Infrarødt lys 10-6 Varmestråling Synligt lys 0, , Synet Ultraviolet lys 0, Solarielys Røntgenstråler Røntgenbilleder Gammastråling Imellem bølgelængderne 400nm til 760 nm ligger det snævre spektrum kaldet Synligt lys. De infrarøde og ultraviolette spektre betegnes normalt også som lys, dette skyldes blandt andet dyrs forskellige anvendelser af netop disse spektre. Indenfor det synlige lys spektrum, opleves en ændring af bølgelængden som en ændring i farveopfattelsen. På Figur 50 ses en skitse over sammenhængen mellem bølgelængde og øjets farveopfattelse. Figur 50: Her ses det synlige lys' spektrum. Side 80 Aalborg Universitet Esbjerg

81 8 Appendiks 8.2 Karakteristik for LDR modstand. For at opstille karakteristikken for LDR modstanden er følgende testopstilling lavet (se Figur 51) R1 1k U1 2Vdc LDR LM U1 7 4 V+ V- OS1 OUT OS Signal ud - Uo R2 22k 0 0 Funktionen for denne kobling er: Figur 51: Diagram for testopstilling af LDR modstand. R 1 u o = u i R LDR u 1 forbindes til en 2 V forsyning. Denne forsyning blev først forsøgt realiseret ved at lave en simpel spændingsdeling mellem stel og 15 V, men denne forsyning var ikke stabil nok. Alt efter modstandsværdien for LDR modstanden afveg den op mod 40%, hvilket ikke er brugbart. Derfor blev spændingsdeleren udskiftet med en stabiliseret spænding. Stabiliseringen blev lavet med 3 standarddioder (1N4148) i serie med en 1 kω modstand forbundet til 15 V. Der er en diodespænding på ca. 0,7 V over hver af dioderne. 3 i serie giver deraf ca. 2,1 V. I praksis blev denne spænding på 2,25 V. Diagrammet for denne stabiliserede spænding ses herunder (se Figur 52) R1 1k Stabiliseret -2 V ud V1 15Vdc D3 D1N4148 D2 D1N4148 D1 D1N Figur 52: Diagram over stabiliseret -2 V spænding. Som R 1 er brugt en 1 kω. Det er den mindste modstand, der kan bruges, uden at der bliver afsat for meget effekt i den. Ved at ændre lysstyrken på bordet og måle den samhørende udgangsspænding fra målerkredsløbet er følgende graf fremkommet: Aalborg Universitet Esbjerg Side 81

82 8 Appendiks P2 projekt maj ,6 0,5 0,4 0,3 Udgangsspændingen fra LDR-modstanden som funktion af lysstyrken på bordet Udgangsspænding (V) V = 0,001 x R 2 = 0,9859 0,2 0,1 0,0 Lysstyrke (lux) Figur 53: Graf over forholdet mellem lysstyrke på bordet og udgangsspænding fra måleren. Funktionen for grafen blev med stor nøjagtighed: y = v = 0,001 x Denne funktion bruges ved dimensionering af måleren. Side 82 Aalborg Universitet Esbjerg

83 8 Appendiks 8.3 Undersøgelse af dagslysindfaldet Grundlaget for projektet er regulering af belysningen efter dagslysindfaldet. Dette rejser det simple spørgsmål, om der i forsøgslokalet er tilstrækkelig dagslysindfald til, at en løsningsmodel vil kunne forsvares. På dette grundlag blev der lavet en målingsserie på 14 tilfældigt udvalgte hverdage kl. 8.00, og i løbet af april og maj måned. Målepunkterne lå henholdsvis uden for vinduet, på den forreste bordkant (tættest på vinduet) og den bageste bordkant (se Figur 54). Dette skyldes, at der ønskes analyseret, om der er tilstrækkeligt med dagslysindfald på arbejdsbordet på forskellige tider på dagen. Målepunktet udenfor skulle vise lysstyrken af det direkte dagslys. Figur 54: Placering af målepunkter i forsøgslokalet. Ud fra opsamlede måleresultater ses, at lysstyrken falder i takt med Solens bevægelse over himlen fra øst til sydvest. Dette udmunder sig i, at den gennemsnitlige lysstyrke på alle målepunkter falder i løbet af dagen (se Figur 55). Gennemsnits lysudvikling over dagen Lysstyrken (lux) Udendørs Forreste bordkant Bageste bordkant :00 12:00 15:30 Figur 55: Gennemsnitlig dagslysindfald over dagen. Tid på dagen Udover at kunne fastslå Solens vandring, kan der også vurderes, om der er potentiale for et tilfredsstillende dagslysindfald på arbejdsbordet i løbet af dagen. Ses på dagslysindfaldet på Aalborg Universitet Esbjerg Side 83

84 8 Appendiks P2 projekt maj 2001 den forreste bordkant til de tre måletidspunkter kan det ses, at det gennemsnitlige dagslysindfald falder jf. Solens vandring fra lux til 300 lux.(se Figur 56). Forreste bordkant - lysindfaldet kl. 8.00, og Lysstyrke (lux) Kl 8.00 gennemsnit lux Kl gennemsnit 500 lux Kl gennemsnit 300 lux Dag Figur 56: Gennemsnitlig dagslysindfald på arbejdsbordets forreste kant, y-aksen er afskåret ved lux, da det ikke er relevant med lysstyrker herover. En tilsvarende analyse kan laves for den bageste bordkant, hvor spredningen af dagslysindfaldet over dagen ligger mellem lux og 150 lux (se Figur 57). Bageste bordkant - lysindfaldet kl. 8.00, og Lysstyrke (lux) Kl 8.00 gennemsnit lux Kl gennemsnit 200 lux Kl gennemsnit 150 lux Dag Figur 57: Gennemsnitlig dagslysindfald på arbejdsbordets bageste kant, y-aksen er afskåret ved lux, da det ikke er relevant med lysstyrker herover. Side 84 Aalborg Universitet Esbjerg

85 8 Appendiks Analyseres resultaterne fra Figur 56 og Figur 57 ses, at der ved arbejdsbordets forreste kant gennemsnitlig over hele dagen er tilstrækkeligt med dagslysindfald til at opfylde kravene for belysning, dog kan der i løbet af dagen være behov for at blænde af for det stærke lys på op til 4600 lux. Denne afblænding vil alt efter metode påkræve et ekstra tilskud fra den kunstige belysning. På arbejdsbordets bageste kant vil der også være risiko for blænding først på dagen, men denne aftager dog hurtigt. Til gengæld vil der i praksis være behov for kunstig belysning hovedparten af dagen, da det gennemsnitlige dagslysindfald hurtigt falder til under 200 lux, som er påkrævet. Samtidig vil dagslysindfaldet afhænge af aktiviteten i lokalet, da der vil kunne opstå skygger på grund af aktiviteterne. Konklusion på dagslysindfaldet De udførte målinger i forsøgslokalet viste, at intensiteten af dagslysindfaldet er afhængigt af Solens placering på himlen. Dette udmunder sig i, at der i det udførte forsøg var en væsentlig kraftigere dagslysstyrke først på dagen. At dagslysindfaldet afhænger af Solens placering er ikke overraskende. For et reguleringssystem vil dette betyde, at vinduernes placering får stor betydning for intensiteten af dagslysindfaldet. Der, hvor vinduerne er sydvendte, vil der være størst potentiale for at udnytte dagslysindfaldet. Dog vil der også her være størst risiko for, at dagslyset blænder, hvilket vil medføre, at der bliver afskærmet for dagslyset. Den gyldne middelvej er en løsning, hvor dagslysstyrken gennemsnitligt ligger på et niveau, der ikke blænder, men samtidig giver maksimal dagslysmængde. Aalborg Universitet Esbjerg Side 85

86 8 Appendiks P2 projekt maj Simulering af belysning Figur 58: 3D-figur af forsøgslokalet på Aalborg Universitet Esbjerg. Øverst: Farverne angiver hvor kraftigt lys, der er de forskellige steder i lokalet - gul er kraftigst, mens blå/sort er svagest. Inventaret er forenklet, og dagslys er ikke medregnet. Nederst: Tænkt eksempel med bord der fylder hele lokalet i samme højde som midterbordet i den øverste figur. I forhold til den anden figur, er dette set fra oven fra den anden side. Her skal specielt lægges mærke til, hvor tydeligt døren og tavlen fremstår, pga. deres større absorptionsevne. Til at simulere lyssætningen i forsøgslokalet blev der brugt et program ved navn DIALux, der er udviklet af Trägergesellschaft DIAL. I DIALux er det muligt at opbygge et lokale med inventar og armaturer af en hvilken som helst art. I dette tilfælde er kun større fast inventar som borde og reoler medtaget. Belysningen består af 3 armaturer med hver 4 stk. Philips 18 W LC-forkoblede lysstofrør. Simuleringen bruger dog i dette tilfælde data fra AEG til beregning af lyset fra armaturerne, men skulle dog svare til det, der er installeret i forsøgslokalet. Alle målinger er blevet udført i enheden lux, mens DIALux opererer i cd/m2, hvilket giver det problem, at de ikke er direkte sammenlignelige. Der kan godt opsættes en formel for, hvordan lux og candela hænger sammen: cd sr sr cd lux = = her regnet i enheder 2 2 m lux m Side 86 Aalborg Universitet Esbjerg

Lyskilder ÅF Lighting

Lyskilder ÅF Lighting Lyskilder ÅF Lighting Lyskilder Elektriske lyskilder Glødelamper/ temperaturstrålere Udladningslamper/ luminescensstrålere Lysdioder Natrium Kviksølv Standard 230 V Halogen Lavtryk Højtryk Lavtryk Højtryk

Læs mere

til undervisning eller kommercielt brug er Kopiering samt anvendelse af prøvetryk El-Fagets Uddannelsesnævn

til undervisning eller kommercielt brug er Kopiering samt anvendelse af prøvetryk El-Fagets Uddannelsesnævn Lysrørs faktorer For at et lysstofrør kan tænde, er der to faktorer, som skal opfyldes: 1. Varme glødetråde 2. Høj tændspænding Disse to faktorer opnås på forskellig vis, alt efter hvilken lysstofrørs-koblingsmetode,

Læs mere

Ny belysning i boligen. Omø, 30. oktober 2012 Ann Vikkelsø, energivejleder. Energitjenesten København.

Ny belysning i boligen. Omø, 30. oktober 2012 Ann Vikkelsø, energivejleder. Energitjenesten København. Ny belysning i boligen Omø, 30. oktober 2012 Ann Vikkelsø, energivejleder. Energitjenesten København. Ann Vikkelsø Energitjenesten København Energiingeniør Energivejleder Energitjek i boliger, mm. av@energitjenesten.dk

Læs mere

LYS, SUNDHED og ÆLDRE - OM LYSKVALITET OG MÅLINGER

LYS, SUNDHED og ÆLDRE - OM LYSKVALITET OG MÅLINGER LYS, SUNDHED og ÆLDRE - OM LYSKVALITET OG MÅLINGER Aikaterini Argyraki, Carsten Dam-Hansen, Jakob Munkgaard Andersen, Anders Thorseth, Dennis Corell, Søren S. Hansen, Peter Poulsen, Jesper Wollf og Paul

Læs mere

Udsendelsen DR Penge om De Dyre Sparepærer

Udsendelsen DR Penge om De Dyre Sparepærer Udsendelsen DR Penge om De Dyre Sparepærer Onsdag den 29.02.2012 viste DR Penge en udsendelse om De Dyre Sparepærer. Baggrunden for udsendelsen er den kommende udfasning af glødepæren, hvor det pr. 1/9-2012

Læs mere

Undersøgelse af lyskilder

Undersøgelse af lyskilder Felix Nicolai Raben- Levetzau Fag: Fysik 2014-03- 21 1.d Lærer: Eva Spliid- Hansen Undersøgelse af lyskilder bølgelængde mellem 380 nm til ca. 740 nm (nm: nanometer = milliardnedel af en meter), samt at

Læs mere

Det rigtige LED-lysrør hver gang. LED-lyskilder

Det rigtige LED-lysrør hver gang. LED-lyskilder LED-lyskilder LED-lysrør Det rigtige LED-lysrør hver gang Philips MASTER LED-lysrør-sortimentet er den idelle løsning. Hvad enten du vil have høj energieffektivtet eller det bedste lysudbytte. Det rigtige

Læs mere

Nyt lys på fremtiden GIV DINE KUNDER BESKED OM GOD OG ENERGIEFFEKTIV BELYSNING

Nyt lys på fremtiden GIV DINE KUNDER BESKED OM GOD OG ENERGIEFFEKTIV BELYSNING Nyt lys på fremtiden GIV DINE KUNDER BESKED OM GOD OG ENERGIEFFEKTIV BELYSNING Belysningskampagnen 2009 De gamle pærer har mistet gløden Elsparefonden vil gerne hjælpe med at gøre den kommende udfasning

Læs mere

Lys Kvalitet Energi. Glødepærens udfasning. Astrid Espenhain, Dansk Center for Lys

Lys Kvalitet Energi. Glødepærens udfasning. Astrid Espenhain, Dansk Center for Lys Glødepærens udfasning Lys Kvalitet Energi Astrid Espenhain, Dansk Center for Lys Hvad er lys? Lyskildetyper Hvad skal man vælge? Lovstof og energibestemmelser Udskiftningsmuligheder i d Spektralfordeling

Læs mere

Der skal normalt være dagslys i arbejdsrum samt mulighed for udsyn.

Der skal normalt være dagslys i arbejdsrum samt mulighed for udsyn. Kunstig belysning Vejledning om kunstig belysning på faste arbejdssteder At-vejledning A.1.5 Februar 2002 Erstatter At-meddelelse nr. 1.01.16 af januar 1996 At-vejledningen beskriver Arbejdstilsynets krav

Læs mere

Jeg vidste ikke om fiskene har brug for lys og om jeg kunne øge størrelse, fremme farver og parringslyst!

Jeg vidste ikke om fiskene har brug for lys og om jeg kunne øge størrelse, fremme farver og parringslyst! Indholdsfortegnelse: Forord Side 1 Hvad betyder lys for fisk, mig og planter? Side 1 Lysstyrke og beregning! Side 3 LUX Side 3 Lumen! Side 3 PAR Side 3 Farve temperatur! Side 4 Farvegengivelse Side 5 Ra

Læs mere

2. Drivhusgasser og drivhuseffekt

2. Drivhusgasser og drivhuseffekt 2. Drivhusgasser og drivhuseffekt Af Peter Bondo Christensen og Lone Als Egebo Drivhuseffekt Når Solens kortbølgede stråler går gennem atmosfæren, rammer de Jorden og varmer dens overflade op. Så bliver

Læs mere

Jeg viste ikke om fiskene har brug for lys og om jeg kunne øge størrelse, fremme farver og parringslyst!

Jeg viste ikke om fiskene har brug for lys og om jeg kunne øge størrelse, fremme farver og parringslyst! Indholdsfortegnelse: Forord Side 1 Hvad betyder lys for fisk, mig og planter? Side 1 Lysstyrke og beregning! Side 2 LUX Side 3 Lumen! Side 3 PAR Side 3 Farve temperatur! Side 4 Farvegengivelse Side 5 Ra

Læs mere

NY PÆRE. - hvad skal jeg vide, før jeg køber?

NY PÆRE. - hvad skal jeg vide, før jeg køber? NY PÆRE - hvad skal jeg vide, før jeg køber? Gode råd til dig, der skal skifte pære 1 Vær sikker på, at lysstyrken (målt i lumen) passer til dit formål. Se oversigten Farvel til watt - Goddag til lumen

Læs mere

Rødekro Andelsboligforening

Rødekro Andelsboligforening Rødekro Andelsboligforening H v a d s k a l j e g k i k k e p å, f o r a t s p a r e p e n g e p å e l f o r b r u g e t t i l l y s Få mere at vide om de nye sparepærer og LED Belysning 2 Sådan vælger

Læs mere

Belysning indhold. Formål med belysning Hvad er et belysningsanlæg? Komponenter i belysningssanlæg Lovkrav Energisparepotentialer Erfaringsdata

Belysning indhold. Formål med belysning Hvad er et belysningsanlæg? Komponenter i belysningssanlæg Lovkrav Energisparepotentialer Erfaringsdata Belysning indhold Formål med belysning Hvad er et belysningsanlæg? Komponenter i belysningssanlæg Lovkrav Energisparepotentialer Erfaringsdata Formål l med belysning Dagslys er den bedste form for belysning

Læs mere

Dansk Center for Lys UNGT LYS

Dansk Center for Lys UNGT LYS Dansk Center for Lys Medlemsorganisation med 600 medlemmer: producenter, ingeniører, arkitekter, designere, kommuner etc. Den hurtige genvej til viden om lys: LYS, kurser, medlemsmøder, debat, netværk,

Læs mere

Uddannelse af driftsansvarlige energirigtig drift BELYSNING. Jørn Bødker og Peter Poulsen Energi og Klima

Uddannelse af driftsansvarlige energirigtig drift BELYSNING. Jørn Bødker og Peter Poulsen Energi og Klima Uddannelse af driftsansvarlige energirigtig drift BELYSNING Jørn Bødker og Peter Poulsen Energi og Klima Kontorer Lejlighedsarbejde Vedvarende arbejde Gange og trappe 200 lux 500 lux 50 lux Rengøring af

Læs mere

Positivlisten. Ra værdi Farve Vurdering >= 80 Grøn God ifølge EU QC 80 65 Orange Acceptabel < 65 Rød Ikke god

Positivlisten. Ra værdi Farve Vurdering >= 80 Grøn God ifølge EU QC 80 65 Orange Acceptabel < 65 Rød Ikke god Positivlisten Resultatet af projektet er en demonstrationsversion af LED positivlisten og der er udviklet en hjemmeside til listen, hvortil der er adgang fra www.lednet.dk. Det er i princippet en sortérbar

Læs mere

Lyskilder til boligen. din guide til energirigtig indretning med lys

Lyskilder til boligen. din guide til energirigtig indretning med lys Lyskilder til boligen din guide til energirigtig indretning med lys 2 Indhold Lyskilden styrer elforbruget..................... 4 Teknisk om lyskilder......................... 6 Glødepærer.............................

Læs mere

Lyssætning af museumsudstillinger. Eskild Bjerre Laursen arkitekt m.a.a.

Lyssætning af museumsudstillinger. Eskild Bjerre Laursen arkitekt m.a.a. Lyssætning af museumsudstillinger Eskild Bjerre Laursen arkitekt m.a.a. Lys nok? Øjet er i stand til at adaptere med en faktor 5.000 Enheder Candela kommer af candle. Er et udtryk for en lyskildeintensitet,

Læs mere

LYSKILDE GUIDE Sådan sparer du energi med LED

LYSKILDE GUIDE Sådan sparer du energi med LED LYSKILDE GUIDE Sådan sparer du energi med LED GUIDE LYSKILDE www.startrading.com DECORATION LED ILLUMINATION LED SPOTLIGHT LED fremtidens belysning LED fremtidens belysning LED Sparer energi LED pærer

Læs mere

Ungt Lys. Dansk Center for Lys

Ungt Lys. Dansk Center for Lys Dansk Center for Lys Medlemsorganisation med 600 medlemmer: producenter, ingeniører, arkitekter, designere, kommuner Den hurtige genvej til viden om lys: LYS, kurser, medlemsmøder, debat, konferencer,

Læs mere

LED-lysrør. Case Study. Dansk Supermarked. sparer 53% af el-forbruget til belysning i over 500 butikker. Supermarked

LED-lysrør. Case Study. Dansk Supermarked. sparer 53% af el-forbruget til belysning i over 500 butikker. Supermarked LED-lysrør Dansk Case Study Dansk sparer 53% af el-forbruget til belysning i over 500 butikker Baggrund I september 2014 begyndte Dansk en udskiftning af mere end 80.000 lysrør til Philips MASTER LED-lysrør.

Læs mere

LEDterminologi. Håndbog

LEDterminologi. Håndbog LEDterminologi Håndbog LED-introduktion I alle byer spiller planlægningen af byens belysning en fremtrædende rolle. Og i en tid med hurtig teknologisk udvikling har LED hurtigt ændret status fra innovativ

Læs mere

Skift nu! Vejledning til alternativer ved udskiftning af almindelige elpærer

Skift nu! Vejledning til alternativer ved udskiftning af almindelige elpærer Skift nu! Vejledning til alternativer ved udskiftning af almindelige elpærer Sådan bruger du brochuren Du skal blot bladre gennem brochuren og finde den type elpære du søger. Her finder du vore anbefalinger

Læs mere

Belysningssystemer GUIDE

Belysningssystemer GUIDE GUIDE Belysningssystemer Scan koden og TILMELD dig vores NYHEDSBREV Hent ScanLife: SMS Scan til 1220 eller hent gratis i AppStore eller Androide Market 1 INDHOLD BELYSNINGSSYSTEMER... 3 Symptomer på energi-ineffektive

Læs mere

Den bedste måde at spare energi i vores bygninger, er ved at anvende et design, der mindsker behovet for at bruge energi.

Den bedste måde at spare energi i vores bygninger, er ved at anvende et design, der mindsker behovet for at bruge energi. INTEGRERET ENERGIDESIGN Hos Thorkil Jørgensen Rådgivende Ingeniører vægtes samarbejde og innovation. Vi vil i fællesskab med kunder og brugere skabe merværdi i projekterne. Med merværdi mener vi, at vi

Læs mere

Udskiftning af 12 V 10 W stifthalogen belysning med 2,5 W A+ stift belysning

Udskiftning af 12 V 10 W stifthalogen belysning med 2,5 W A+ stift belysning Beslutning 7 ændrede værdier belysning Vedr. udskiftning til stifter, pærer eller spots ringere end A+ samles under 0-værdi. Der udarbejdes ikke dokumentationsark, men udelukkende en læs let tekst. se

Læs mere

LED HÅNDBOG. Lighting the Future. Lighting the future

LED HÅNDBOG. Lighting the Future. Lighting the future LED HÅNDBOG Lighting the Future Indholdsfortegnelse: Introduktion 1 Standarder 2 Lysstyring 3 Effektivitet Farve 4 5 Pålidenhed Teknik 6 7 INTRODUKTION I alle byer spiller planlægningen af byens belysning

Læs mere

Energiforbrug og klimaforandringer. Lærervejledning

Energiforbrug og klimaforandringer. Lærervejledning Energiforbrug og klimaforandringer Lærervejledning Generelle oplysninger Forløbets varighed: Fra kl. 9.00 til kl.12.00. Målgruppe: Forløbet er for 3. klasse til 6. klasse. Pris: Besøget er gratis for folkeskoler

Læs mere

Installationsvejledning til T8/T10 LED-rør 3. Generation

Installationsvejledning til T8/T10 LED-rør 3. Generation Vejledningen dækker følgende LED-rør fra : Type Længde Watt SPL-T8 60 cm til 150 cm SMD - rør 9 til 22 [W] LED-rørets opbygning og tilslutning: LED-lysrøret kan monteres på to forskellige måder. Første

Læs mere

Vejledning til valg af belysning

Vejledning til valg af belysning Vejledning til valg af belysning Indhold INDLEDNING... 3 LOVKRAV OG ANBEFALINGER... 4 Lovkrav... 4 Arbejdstilsynets anbefalinger... 5 SÆRLIGE BEHOV... 5 Kontormiljøer... 5 Daginstitutioner... 5 Skoler...

Læs mere

Energiproduktion og energiforbrug

Energiproduktion og energiforbrug OPGAVEEKSEMPEL Energiproduktion og energiforbrug Indledning I denne opgave vil du komme til at lære noget om Danmarks energiproduktion samt beregne hvordan brændslerne der anvendes på de store kraftværker

Læs mere

Drivhuseffekten er det fænomen der søger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til.

Drivhuseffekten er det fænomen der søger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til. 1 Modul 5 Vejr og klima Drivhuseffekten gør at der er liv på jorden Drivhuseffekten er det fænomen der søger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til. Planeten

Læs mere

Spørgsmål og svar om sparepærer og kviksølv

Spørgsmål og svar om sparepærer og kviksølv Spørgsmål og svar om sparepærer og kviksølv 1) Hvorfor er der kviksølv i sparepærer? En sparepære kan ikke fungere uden kviksølv. Når der sættes spænding på sparepæren frigives der frie elektroner. Når

Læs mere

Store besparelse ved anvendelse af lysstyring!

Store besparelse ved anvendelse af lysstyring! Store besparelse ved anvendelse af lysstyring! Simpel lysstyring Intelligent lysstyring ! " # $ %&& ' Regler er til for at bliver overholdt, men private virksomheder kan vælge at bestemme selv. Men er

Læs mere

Godt LYSmiljø med LED

Godt LYSmiljø med LED Godt LYSmiljø med LED lart og roligt lys, ed lavt el-forbrug Indtil for få år siden var energibesparelser og lyskvalitet hinandens modsætninger. Men hos ABC Lys flytter vi hele tiden grænsen for, hvad

Læs mere

Rumopvarmning med naturgasfyrede strålevarmerør. Notat Marts 2000

Rumopvarmning med naturgasfyrede strålevarmerør. Notat Marts 2000 Rumopvarmning med naturgasfyrede strålevarmerør Notat Marts 2000 DGC-notat Teknologistatus marts 2000 1/6 Rumopvarmning med naturgasfyrede strålevarmerør Dorthe Jensen, DGC og Paw Andersen, DGC Baggrund

Læs mere

I dag skal vi. Have det sjovt, og tale om det vi lærte sidst, på en anden måde. CO2/fotosyntese, klima vind og vejr. Hvad lærte vi sidst?

I dag skal vi. Have det sjovt, og tale om det vi lærte sidst, på en anden måde. CO2/fotosyntese, klima vind og vejr. Hvad lærte vi sidst? I dag skal vi Have det sjovt, og tale om det vi lærte sidst, på en anden måde. Hvad lærte vi sidst? CO2/fotosyntese, klima vind og vejr. Har i lært noget om, hvad træer kan, hvad mennesker kan og ikke

Læs mere

Fluorescent Lamps and Starters

Fluorescent Lamps and Starters Meget effektivt lysstofrør Denne TL5 lyskilder (rørdiameter 16 mm) giver et højt lysudbytte. TL5 HO lyskilden er optimeret til installationer med krav om højt lysudbytte, og den har en fremragende bevarelse

Læs mere

Drivhuseffekten er det fænomen, der sørger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til.

Drivhuseffekten er det fænomen, der sørger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til. 1 Modul 5 Vejr og klima Drivhuseffekten gør at der er liv på jorden Drivhuseffekten er det fænomen, der sørger for at jorden har en højere middeltemperatur, end afstanden til solen berettiger til. Planeten

Læs mere

ELT2 ØVELSESVEJLEDNING. Fasekompensering af lysstofarmatur

ELT2 ØVELSESVEJLEDNING. Fasekompensering af lysstofarmatur ELT2 Fasekompensering af lysstofarmatur ELT2 ØVELSESVEJLEDNING Fasekompensering af lysstofarmatur Advarsel! Vi skal udtrykkelig gøre opmærksom på, at en vekselspænding på 230 V eller derover er forbundet

Læs mere

Hvad er drivhusgasser

Hvad er drivhusgasser Hvad er drivhusgasser Vanddamp: Den primære drivhusgas er vanddamp (H 2 O), som står for omkring to tredjedele af den naturlige drivhuseffekt. I atmosfæren opfanger vandmolekylerne den varme, som jorden

Læs mere

Lyskvalitet og energiforbrug. Vibeke Clausen www.lysteknisk.dk

Lyskvalitet og energiforbrug. Vibeke Clausen www.lysteknisk.dk Lyskvalitet og energiforbrug Vibeke Clausen www.lysteknisk.dk uden lys intet liv på jord uden lys kan vi ikke se verden omkring os Problem: vi har begrænsede energi-resourcer kunstlys bruger energi hele

Læs mere

Klimakommune Statusrapport for forbrugsåret 2013

Klimakommune Statusrapport for forbrugsåret 2013 SOLRØD KOMMUNE TEKNIK OG MILJØ Klimakommune Statusrapport for forbrugsåret 2013 Statusrapport for forbrugsåret 2013 Målsætningen for Solrød Kommune er at reducere CO 2 udledningen med 2 % om året frem

Læs mere

Udvinding af skifergas i Danmark

Udvinding af skifergas i Danmark Maj 2013 Udvinding af skifergas i Danmark Indledning: Vi vil i Danmark i de kommende år skulle tage stilling til, om vi vil udvinde den skifergasressource, der i et eller andet omfang findes i den danske

Læs mere

Guide til nyt lys. Det rigtige lys til boligen

Guide til nyt lys. Det rigtige lys til boligen Guide til nyt lys Det rigtige lys til boligen Klar besked om godt lys og Go Energi Da EU valgte at udfase glødepæren, kom der for alvor fart i udviklingen af mere energieffektive lyskilder både til at

Læs mere

Belysning Energieffektivisering

Belysning Energieffektivisering Belysning Energieffektivisering Indholdsfortegnelse Belysning...2 Energieffektiviseringer...2 Belysningsniveau...3 Adfærdsrelaterede besparelsesmuligheder...3 Sluk for unødigt brændende lys...3 Lyskilden...4

Læs mere

At-VEJLEDNING. Kunstig belysning. A.1.5 Februar 2002. Erstatter At-meddelelse nr. 1.01.16 af januar 1996

At-VEJLEDNING. Kunstig belysning. A.1.5 Februar 2002. Erstatter At-meddelelse nr. 1.01.16 af januar 1996 At-VEJLEDNING A.1.5 Februar 2002 Erstatter At-meddelelse nr. 1.01.16 af januar 1996 Kunstig belysning Vejledning om kunstig belysning på faste arbejdssteder 2 Hvad er en At-vejledning? At-vejledninger

Læs mere

Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! hvor er den passerede ladning i tiden, og enheden 1A =

Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! hvor er den passerede ladning i tiden, og enheden 1A = E3 Elektricitet 1. Grundlæggende Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! I E1 og E2 har vi set på ladning (som måles i Coulomb C), strømstyrke I (som måles i Ampere A), energien pr. ladning, også

Læs mere

Indholdsfortegnelsen Grønt Regnskab for Slagelse Kommune 3 Indledning 3 Resultater 3 Hvad skal der ske i 2013 4

Indholdsfortegnelsen Grønt Regnskab for Slagelse Kommune 3 Indledning 3 Resultater 3 Hvad skal der ske i 2013 4 1 Indholdsfortegnelsen Grønt Regnskab for Slagelse Kommune 3 Indledning 3 Resultater 3 Hvad skal der ske i 2013 4 Hvad fortæller tallene 4 Forbruget måles 6 Elforbrug 6 Varmeforbrug 8 Vandforbrug 10 Brændstofforbrug

Læs mere

Elforbruget i belysningsanlæg offentlige og private bygninger 2008-2020

Elforbruget i belysningsanlæg offentlige og private bygninger 2008-2020 Elforbruget i belysningsanlæg offentlige og private bygninger 2008-2020 Vibeke Clausen og Kenneth Munck Dansk Center for Lys Eksisterende byggerier 60% 50% Belysnings andel af elforbruget 40% 30% 20% 10%

Læs mere

Innovationsprojekt. elementer af matematik (økonomi, besparelser, lån osv) og fysik (bølgelængder og lys)

Innovationsprojekt. elementer af matematik (økonomi, besparelser, lån osv) og fysik (bølgelængder og lys) Innovationsprojekt Gruppen Emma, Frida, Isabella, Martin & Sabine Ideen Vores ide går ud på at nytænke lyskurven. Lyskurven blev opfundet for over 150 år siden og har ikke skiftet design siden, selvom

Læs mere

EVALUERING AF ENERGISTRATEGI 2011-2015

EVALUERING AF ENERGISTRATEGI 2011-2015 EVALUERING AF ENERGISTRATEGI 2011-2015 Indledning I perioden fra 2011 til 2015 har Bygningsservice & Beredskab gennemført den pr. 7. december 2010 af Vejen Byråd godkendte energistrategi. I de 5 år projektet

Læs mere

Lys, der passer til øjeblikket

Lys, der passer til øjeblikket Salgsfolder for Danmark () Philips Indbygningsspot Phoenix hvid LED 31155/31/PH Lys, der passer til øjeblikket Med forbindelse til dig Med Philips hue Phoenix får du en 4" nedadvendt lampe, der kan dæmpes

Læs mere

Få fingrene i en ansvarlig cement... for en klimavenlig produktion for et godt arbejdsmiljø

Få fingrene i en ansvarlig cement... for en klimavenlig produktion for et godt arbejdsmiljø Få fingrene i en ansvarlig cement... for en klimavenlig produktion for et godt arbejdsmiljø Ansvarlig på alle områder Aalborg Portland stræber konstant efter at udvise ansvarlighed til gavn for vores fælles

Læs mere

Clorius Energistyring. Besparelser med optimal komfort

Clorius Energistyring. Besparelser med optimal komfort 99.50.20-A Clorius Energistyring Besparelser med optimal komfort En vejledning til hvordan du kan holde varmen og samtidig belaste miljøet og din økonomi mindst muligt! Gælder for 1-strengede anlæg. Indholdsfortegnelse

Læs mere

Er Danmark på rette vej? - en opfølgning på IDAs Klimaplan 2050. Status 2013

Er Danmark på rette vej? - en opfølgning på IDAs Klimaplan 2050. Status 2013 Er Danmark på rette vej? - en opfølgning på IDAs Klimaplan 2050 Status 2013 November 2013 Opfølgning på IDAs Klimaplan 2050 I 2009 udarbejdede IDA en plan over, hvordan Danmark i 2050 kan have reduceret

Læs mere

Elforsk programmet prioriterer at:

Elforsk programmet prioriterer at: Elforsk programmet prioriterer at: Styrke indsatsen for energieffektivisering set i lyset af den europæiske CO2 kvoteregulering Styrke integrationen af design, funktionalitet, brugervenlighed og omkostningseffektivitet

Læs mere

Lys, der passer til øjeblikket

Lys, der passer til øjeblikket Salgsfolder for Danmark () Philips Bordlampe Phoenix hvid LED 31154/31/PH Lys, der passer til øjeblikket med forbindelse til dig Med Philips hue Phoenix får du en bordlampe, der kan dæmpes fra varm hvid

Læs mere

Installationsvejledning til T8/T5 LED-rør

Installationsvejledning til T8/T5 LED-rør Installationsvejledningen skal bruges til at hjælpe med at udskifte eksisterende lysstofrør ud med LED-rør fra samt modificering af eksisterende armatur til benyttelse af LED-rør for at få optimal effekt

Læs mere

Brombærsolcellen - introduktion

Brombærsolcellen - introduktion #0 Brombærsolcellen - introduktion Solceller i lommeregneren, solceller på hustagene, solceller til mobiltelefonen eller solceller til den bærbare computer midt ude i regnskoven- Solcellen har i mange

Læs mere

EFU INDHOLDSFORTEGNELSE

EFU INDHOLDSFORTEGNELSE 44151 INDHOLDSFORTEGNELSE Belysningsteknik - belysningsarmaturer...3 Belysningsteknik - installation af lyskilder og armaturer...15 Belysningsteknik - valg af lyskilder...47 Opgaver - Belysningsteknik

Læs mere

Status for Program LED til belysning

Status for Program LED til belysning Status for Program LED til belysning Kenneth Munck, direktør er et videncenter, der indsamler og formidler viden om lys og belysning. Vi giver uvildige svar og gode råd samt afholder kurser, seminarer

Læs mere

Projektopgave Observationer af stjerneskælv

Projektopgave Observationer af stjerneskælv Projektopgave Observationer af stjerneskælv Af: Mathias Brønd Christensen (20073504), Kristian Jerslev (20072494), Kristian Mads Egeris Nielsen (20072868) Indhold Formål...3 Teori...3 Hvorfor opstår der

Læs mere

Klimarigtig vej- og stibelysning

Klimarigtig vej- og stibelysning Udendørsbelysning 'Orkester-kvarteret', Randers Case Study Klimarigtig vej- og stibelysning giver bedre og billigere lys til beboerne i kvarteret Lyset er langt bedre end før, hvor ca. hvert andet armatur

Læs mere

Grøn energi i hjemmet

Grøn energi i hjemmet Grøn energi i hjemmet Om denne pjece. Miljøministeriet har i samarbejde med Peter Bang Research A/S udarbejdet pjecen Grøn energi i hjemmet som e-magasin. Vi er gået sammen for at informere danske husejere

Læs mere

EVA LED CANDLE. - levende LED lys. NEWTEK Kærvej 39, DK-5220 Odense SØ +45 2124 2454 / mny@newtek.dk og +45 2184 3715 / gea@newtek.

EVA LED CANDLE. - levende LED lys. NEWTEK Kærvej 39, DK-5220 Odense SØ +45 2124 2454 / mny@newtek.dk og +45 2184 3715 / gea@newtek. EVA LED CANDLE - levende LED lys Hollandske EVA Optic B.V. har specialiseret sig indenfor udvikling af høj kvalitets LED løsninger til specielle applikationer. Alle produkter udvikles og fremstilles i

Læs mere

inspirerende undervisning

inspirerende undervisning laver inspirerende undervisning om energi og miljø TEMA: Solenergi Elevvejledning BAGGRUND Klodens klima påvirkes når man afbrænder fossile brændsler. Hele verden er derfor optaget af at finde nye muligheder

Læs mere

LED. Fremtidens lyskilde! En kort introduktion til LED-teknologi

LED. Fremtidens lyskilde! En kort introduktion til LED-teknologi LED Fremtidens lyskilde! En kort introduktion til LED-teknologi Lysdioder giver skiftende stemninger i et moderne skolemiljø. En varm gul farve på kolde vinterdage En kølig farve på varme sommerdage

Læs mere

Om halogenglødelamper. Osram Otra Lighting Philips Lys GE Lighting Megaman Danmark Solar Danmark Lemvigh Müller

Om halogenglødelamper. Osram Otra Lighting Philips Lys GE Lighting Megaman Danmark Solar Danmark Lemvigh Müller Glødepærens udfasning Om halogenglødelamper Overalt. Halogen lamper anvendes som belysning overalt i og udenfor hjemmet Indendørs: d Baggrundsbelysning Arbejdspladsbelysning Køkken belysning Belysning

Læs mere

I denne artikel vil der blive givet en kort beskrivelse af systemet design og reguleringsstrategi.

I denne artikel vil der blive givet en kort beskrivelse af systemet design og reguleringsstrategi. Transkritisk CO2 køling med varmegenvinding Transkritiske CO 2 -systemer har taget store markedsandele de seneste år. Baseret på synspunkter fra politikerne og den offentlige mening, er beslutningstagerne

Læs mere

SeeTool - KNX løsninger til

SeeTool - KNX løsninger til SeeTool - KNX løsninger til Erhversbygninger Program 8.0.0.0.0.3 Kontinuert dagsregulering med PIR og manuel dæmp/ betjening Lysreguleringsfunktioner Lyset tændes og slukkes automatisk afhængigt af folks

Læs mere

Hvorfor spare på energien? Hvad kan der spares ved de forskellige alternative typer lyskilder? Hvornår udfases de forskellige typer glødelamper?

Hvorfor spare på energien? Hvad kan der spares ved de forskellige alternative typer lyskilder? Hvornår udfases de forskellige typer glødelamper? Hvorfor spare på energien? Hvad kan der spares ved de forskellige alternative typer lyskilder? Hvornår udfases de forskellige typer glødelamper? v/poul Erik Pedersen, Elsparefonden Indhold Formål med udfasning

Læs mere

LEGO Energimåler. Sådan kommer du i gang

LEGO Energimåler. Sådan kommer du i gang LEGO Energimåler Sådan kommer du i gang Energimåleren består af to dele: LEGO Energidisplay og LEGO Energiakkumulator. Energiakkumulatoren passer i bunden af Energidisplayet. Installer Energiakkumulatoren

Læs mere

SeeTool - KNX løsninger til

SeeTool - KNX løsninger til SeeTool - KNX løsninger til Erhversbygninger Program 7.0.0.0.0.3 Kontinuert dagslysregulering med PIR - enkelt rums løsning Lysstyringsfunktioner Lyset tændes automatisk, når en person går ind i rummet,

Læs mere

NY PÆRE. - hvad skal jeg vide, før jeg køber?

NY PÆRE. - hvad skal jeg vide, før jeg køber? NY PÆRE - hvad skal jeg vide, før jeg køber? Klar besked om godt lys Da EU valgte at udfase glødepæren, kom der for alvor fart i udviklingen af mere energieffektive lyskilder både til at erstatte glødepærer

Læs mere

Kommentering af belysningsforslag for gadebelysning

Kommentering af belysningsforslag for gadebelysning Hørsholm Gågade Kommentering af belysningsforslag for gadebelysning Indledning Med udgangspunkt i belysningsforslaget for gågadeområdet i Hørsholm Bymidte udarbejdet af COWI A/S, beskrives i det følgende

Læs mere

vialume 1 Vejbelysning med visuel komfort

vialume 1 Vejbelysning med visuel komfort vialume 1 Vejbelysning med visuel komfort Specialdesignede AGC-linser som giver minimal blænding Trinløst tilt ± 15º over vejbanen Justering udligner skæve master Fås med forskellige lysstyringssystemer

Læs mere

Screening af energiforbruget

Screening af energiforbruget Screening af energiforbruget Screening af energiforbruget Hvad er forskellen på kortlægning og screening? Kortlægningen giver overblik over - Hvor energien bruges - Hvor meget der bruges Screeningen giver

Læs mere

Lysstofrørsbelysning til kolde omgivelser

Lysstofrørsbelysning til kolde omgivelser Lysstofrørsbelysning til kolde omgivelser MASTER TL-D MASTER TL-D lyskilden har højest lysudbytte ved lave temperaturer på grund af isoleringen i form af en TL-D (T8) lyskilde inde i et T10 eller T12 rør.

Læs mere

Green outdoor. Giv din lygtepæl fornyet liv

Green outdoor. Giv din lygtepæl fornyet liv Green outdoor Giv din lygtepæl fornyet liv Giv din lygtepæl fornyet liv Omkring to tredjedele af belysningen installeret rundt om i verden er baseret på gamle og ineffektive teknologier. Med tanke på klimaforandringerne

Læs mere

Energigennemgang af Matas, Amagercentret

Energigennemgang af Matas, Amagercentret 0 Energigennemgang af Matas, Amagercentret Energivejleder: Miljø- & Energikonsulent Pia Gade for Center for Miljø Formål Formålet med energigennemgangen er at afdække energibesparelser især i elforbruget

Læs mere

Udnyt solens naturlige varme. Det er sund fornuft!

Udnyt solens naturlige varme. Det er sund fornuft! Udnyt solens naturlige varme. Det er sund fornuft! www.sonnenkraft.dk Derfor er solvarme genialt forever clever Der er masser af god energi i solen Solenergi og energireserver sat i forhold til jordens

Læs mere

Ressourcebevidst byggeri i Ørestad

Ressourcebevidst byggeri i Ørestad Ressourcebevidst byggeri i Ørestad Arbejdsgruppen vedr. miljø: Klaus Hansen, By og Byg Morten Elle, BYG?DTU Sergio Fox, Energistyrelsen Tove Lading, Lading arkitekter + konsulenter A/S DE FIRE HOVED- PROBLEMSTILLINGER

Læs mere

Energigennemgang af Onur Frugt

Energigennemgang af Onur Frugt Energigennemgang af Onur Frugt Energivejleder: Miljø- & Energikonsulent Pia Gade for Center for Miljø Center for Miljø Københavns miljønetværk Kalvebod Brygge 45, Postboks 259, 1502 København K, 3366 5800

Læs mere

Energirapport. Indsatskatalog for energioptimering hos Lillnord. Udarbejdet af: Morten Torp

Energirapport. Indsatskatalog for energioptimering hos Lillnord. Udarbejdet af: Morten Torp Energirapport Indsatskatalog for energioptimering hos Lillnord Udarbejdet af: Morten Torp 1 Lillnord 1. Indledning Projektet DS ESCO Energieffektivisering i små og mellemstore virksomheder er udviklet

Læs mere

Energi i Egedal de kommunale ejendomme

Energi i Egedal de kommunale ejendomme Energi i Egedal de kommunale ejendomme Status på arbejdet med energi i egne bygninger 2013 2020 Mål for Egedal Kommune Egedal Kommune har som mål at reducere energiforbruget og CO2-udslippet i egne bygninger

Læs mere

ES EJENDOMME OG SERVICE/DRIFT Februar 2011

ES EJENDOMME OG SERVICE/DRIFT Februar 2011 ES EJENDOMME OG SERVICE/DRIFT Februar 2011 GRØNT REGNSKAB UDENRIGSMINISTERIET ES EJENDOMME OG SERVICE/DRIFT Februar 2011 GRØNT REGNSKAB 1 Indholdsfortegnelse: 1. Grønt regnskab side 1 2. Samlet forbrug

Læs mere

SOLEN ER DEN STØRSTE VEDVARENDE ENERGIKILDE VI KENDER. PÅ BLOT EN TIME MODTAGER JORDEN MERE ENERGI END DER BRUGES AF ALLE LANDE I VERDEN PÅ ET HELT

SOLEN ER DEN STØRSTE VEDVARENDE ENERGIKILDE VI KENDER. PÅ BLOT EN TIME MODTAGER JORDEN MERE ENERGI END DER BRUGES AF ALLE LANDE I VERDEN PÅ ET HELT SOLEN ER DEN STØRSTE VEDVARENDE ENERGIKILDE VI KENDER. PÅ BLOT EN TIME MODTAGER JORDEN MERE ENERGI END DER BRUGES AF ALLE LANDE I VERDEN PÅ ET HELT ÅR. Kilde iea Trods det at Danmark er placeret rimelig

Læs mere

PUNKTLAMPEN 110 Design: focus lighting

PUNKTLAMPEN 110 Design: focus lighting PUNKTLAMPEN 110 Punktlampens rene linier og enkle materialer har gjort den til en klassiker inden for loftsbelysning. Det enkle design er domineret af inderrøret i mundblæst opalglas, som giver en smuk

Læs mere

Ventilation giver et godt indeklima & den bedste livskvalitet i dit hjem

Ventilation giver et godt indeklima & den bedste livskvalitet i dit hjem Ventilation giver et godt indeklima & den bedste livskvalitet i dit hjem Ventilation giver et godt indeklima & den bedste livskvalitet i dit hjem Et ud af hver 10 ende hus har problemer med fugt og i de

Læs mere

Fjerkræ nr. 6 2008. FarmTest. Måling af lys i konsumægsstalde

Fjerkræ nr. 6 2008. FarmTest. Måling af lys i konsumægsstalde Fjerkræ nr. 6 2008 FarmTest Måling af lys i konsumægsstalde Måling af lys i konsumægs- stalde Af Palle Vinstrup, Dansk Landbrugsrådgivning, Landscentret, Fjerkræ Titel: Måling af lys i konsumægsstalde

Læs mere

F R E M T I D E N S L E D LY S 5 Å R S G A R A N T I U D E N AT B L I N K E U D E N P R O B L E M E R U D E N B E S VÆ R U D E N F L I M M E R U D E

F R E M T I D E N S L E D LY S 5 Å R S G A R A N T I U D E N AT B L I N K E U D E N P R O B L E M E R U D E N B E S VÆ R U D E N F L I M M E R U D E F R E M T I D E N S L E D LY S 5 Å R S G A R A N T I U D E N AT B L I N K E U D E N P R O B L E M E R U D E N B E S VÆ R U D E N F L I M M E R U D E N B E K Y M R I N G E R U D E N M O D I F I C E R I

Læs mere

Informationsseminar. Osram Otra Lighting Philips Lys GE Lighting Megaman Danmark Solar Danmark Lemvigh Müller

Informationsseminar. Osram Otra Lighting Philips Lys GE Lighting Megaman Danmark Solar Danmark Lemvigh Müller Glødepærens udfasning Informationsseminar Samarbejde med Phips lys Program 19. august: Odense 20. august: Vejen 24. august: Ålborg 26. august: København 27. august: København 3. september: Århus Program

Læs mere

Se lyset: dagslys og kunstlys

Se lyset: dagslys og kunstlys Se lyset: dagslys og kunstlys Kjeld Johnsen, SBi, AAU-Cph Kontormiljø.2014 Se lyset: Dagslys og kunstlys Oversigt Dagslys og potentialer Hvorfor er (dags-)lyset så vigtigt? - Lys og døgnrytme Hvordan bygger

Læs mere

Indholdsfortegnelsen Grønt Regnskab for Slagelse Kommune

Indholdsfortegnelsen Grønt Regnskab for Slagelse Kommune Teknik og Miljø Indholdsfortegnelsen Grønt Regnskab for Slagelse Kommune o o Indledning Resultater o Hvad skal der ske i 2013 Hvad fortæller tallene Metodebeskrivelse Forbruget måles o o o o o o o Elforbrug

Læs mere

Remote Telecom Sites. Praktiske erfaringer med konventionelle og vedvarende energikilder inden for Tele. Mogens G. Nielsen

Remote Telecom Sites. Praktiske erfaringer med konventionelle og vedvarende energikilder inden for Tele. Mogens G. Nielsen Remote Telecom Sites Praktiske erfaringer med konventionelle og vedvarende energikilder inden for Tele Mogens G. Nielsen Remote Telecom Sites (RTS) Formål Optimere energiforsyningen til Remote Telecom

Læs mere