Teknik Bilgi

Temel Aydınlatma Teknikleri

Işık Akısı:
Birim : Lümen (lm)

Işık akısı bir fiziksel niceliktir ve insan gözünün algıladığı ışık gücünün miktarını ifade eder. Bu tariften de anlaşıldığı gibi, ışık akısı hem ışınım yapan kaynağın gücüne hem de insan gözünün özelliğine bağlıdır. Birimi lumen dir.

(lm kısaltmasıyla gösterilir.).Lümen ne kadar yüksek ise ışık o kadar parlak gözükür.

1 lumen= 0.00146 W dır.


 

Aydınlık Düzeyi :

Birim : Lux (lx)

Aydınlık şiddeti E, düşen ışıksal akının aydınlatılacak yüzeye olan oranını bildirir. Aydınlık şiddeti, 1 Lm değerindeki ışık akısının 1 m² yüzeye eşit yayılmış şekilde düştüğü durumda 1 lx değerindedir. Birimi lux (lx) tür.
 

Işık Şiddeti :

Birim : Candela (cd)

Bir ışık kaynağı, ışıksal akısını θ genelde çeşitli yönlere ve değişik şiddette yayar. Belli bir yönde yayılan ışığın yoğunluğu, ışık şiddeti I olarak adlandırılır.

Işıksal Parıltı :

Birim : Beher m² için Candela [cd/m²].

Aydınlatılan cisimlerden yansıyarak ve ışık kaynaklarından doğrudan göze gelen ışık şiddetinin yüzeyin bakış doğrultusundaki izdüşümüne oranıdır. Gözümüze aydınlık tesiri yapan parıltıdır. Birimi ‘nit, atilb veya asb’dir.1 m2 olan bir yüzeyin parıltısı 1 nit (cd/m2) ‘dir.
Kamaşma: Parıltı değerinin gözü rahatsız edecek duruma gelmesidir
 

Etkinlik Faktörü (e) : Işık kaynağının etkinlik faktörü,kaynaktan çıkan toplam ışık akısının kaynağın gücüne oranıdır.Birimi lümen/watt (lm/w) dır. Watt : Watt güç birimidir. Genellikle lümenle karıştırılır. Lümen bir lambanın parlaklığını belirtir, watt ise o lambanın yanarken harcadığı güçtür. AYNI TİPTE BİR LAMBA’NIN yüksek watt değerine sahip olanı yüksek lümen, düşük watt değerine sahip olan düşük lümen verir. Armatür Verimi (θ) : Bir aydınlatma armatüründen çıkan ışık akısının armatür içindeki lambanın ürettiği ışık akısına oranıdır.
 

Renk Sıcaklığı 
Birim : Kelvin (K) Kelvin Sıcaklığı da denilen renk sıcaklığı,ışık kaynağının kendisinin genel rengini ifade eder. Rengin sıcaklığı Kelvin ile ölçülür.Düşük Kelvinler (ör. 3000K) sıcak ışığı, yüksekler ise ör (8000K) düşük sıcaklığı belirtir. 5000-6500 arası Kelvin gün ışığına karşılık gelir.LED’ler ise, 10000K ile 2500K arası değişim gösteren renk sıcaklıklarında sunulmaktadır. Bu aralık LED’lerin çok değişik uygulamalarda kullanılmasına olanak vermektedir. Daha sıcak renk sıcaklıklarında LED’lerin ışıksal verimi düşer. Işığı oluşturan bütün renklerin renk sıcaklıkları üç ana grupta toplanır:  

 

• Doğal beyaz :3300-5000 K

• Gün ışığı beyazı :5000K-6000K

• Soğuk Beyaz :6000K ve üzeri
 

Renksel Geriverim: Kullanılan yere ve görüş amacına bağlı olarak, yapay ışığın, renk algılamanın olabildiğince hassas gerçekleşmesini (gün ışığında olduğu gibi) sağlanması gerekir. Bunun için ölçüt,bir ışık kaynağının renksel geriverim özellikleridir. Bu özellikler “ Genel Renksel Geriverim Endeksi”nde Rθ olarak ifade edilirler.Ra = 100 değerine sahip bir ışık kaynağı tüm renkleri, referans ışık kaynağı altındaki gibi optimal gösterir. Veya Ra değeri azaldıkça renklerin doğru olarak yansıması da giderek azalacaktır. Renksel Geriverim Grupları CIE Renksel Geriverim Indeksi(Ra)

 

 

1A    Ra≥90

1B    90≥Ra≥80

2      80≥Ra≥60

3      60≥Ra≥40

4      40≥Ra≥20
 

IP Koruma Sınıfları, aydınlatmada sıkça kullanılan ve armatürün dayanıklı olduğu ortam şartlarını tanımlayan sınıflardır. IP (Ingress Protection) ile başlayan ve iki veya üç hane rakam (IP XX) ile devam eden bu tanım, kullanıcılara aldıkları veya alacakları ürünü doğru seçme konusunda yardımcı olur. Ilk rakam kati cisimlere ve malzemelere karsi olan dayanikliligi Ikinci rakam sivilara karsi olan dayanikliligi ( su )

 

 

1. Basamak

 

 

 

2. Basamak

 

 

 

Elektriksel Koruma Sınıfları

Class I;elektrik çarpmasına karşı korumada yalnızca temel yalıtım uygulamasının yeterli görülmediği,ancak bu yalıtım arızalanması durumunda aygıtın erişilebilir iletken bölümlerini gerilim altında kalmalarını önleyecek biçimde sabit tesisatın topraklama iletkenine bağlayan ek güvenlik tedbirinin uygulandığı aygıtları belirtir.Topraklama gereklidir. Class II; yalıtımın temel yalıtımla sağlanmadığı,ekstra yalıtım malzemeleri ile elektrik çarpmasına karşı koruması arttırılan aygıtları belirtir.
 

Class II;yalıtımın temel yalıtımla sağlanmadığı,ekstra yalıtım malzemeleri ile elektrik çarpmasına karşı

koruması arttırılan aygıtları belirtir.
 

Class III;elektrik çarpmasına karşı korumanın çok düşük güvenlik gerilimim ile sağlandığı ve içinde çok küçük

güvenlik geriliminin üretilmediği aygıtları belirtir.
 

AYDINLATMA BİRİMLERİ ve DENKLEMLERİ

Aydınlatma tekniği, bir sistemde ekonomik ve kaliteli bir aydınlık sağlanması için gerekli hesap yöntemlerini kapsamaktadır. Bir aydınlatma hesabında genel olarak aşağıdaki yöntem kullanılır. Aydınlatılacak bölgenin ortalama aydınlık şiddeti, aydınlatma amacına uygun olarak ilgili tablodan alınır ve diğer veriler yardımıyla en uygun armatür ve ampulün cins ve miktarı hesaplanır. Hesap yöntemi ve denklemler aşağıdaki tablolarda verilmiştir.

 

DENKLEMLER

 

 

VERİLER

 

 

HESAPLAMA BİLGİLERİ 

 

 

 

 

Dış Aydınlatma Hesapları

 

Meydan, cadde veya sokakların aydınlatılmasında kullanılacak araçlar, direkler veya gergi telleri üzerine monte edilirler. Bunlar aydınlatmanın yer düzlemi üzerinde eşit dağılımlı olabilmesi için yeter yükseklikte ve aralıklarda sıralanırlar. Bu değerler ise kullanılacak ışık kaynakları ile aydınlatma araçlarının tipine göre değerler alır.
Dış aydınlatma hesaplarında noktasal aydınlatma hesabı görüşü uygulanır. Aydınlatma aracının yolun en uzak bir noktasına ulaştırdığı ışık ışını ile sağladığı şiddeti, standarttan az olmamalıdır. Bu değerin hesabında da yol üzerindeki bu noktanın ışık kaynağı ile dik ekseni arasında yaptığı açı bulunur. Aydınlatma aracı ışık eğrisinin bu açıdaki ışık şiddeti (I) alınarak hesaplamaya girilir. Dış aydınlatma hesaplarında aydınlatmanın ters kare kanunu uygulanır.
Aydınlatma değeri, kaynağın şiddeti ile doğru ve alanın kaynağa olan mesafesi ile ters orantılıdır. Işık şiddeti I ile gösterilip, yarıçapı r olan bir kürenin alanı S= 4̇r² olduğu için ışık akısı da Ø=4̇l olur. E=Ø /S = 4̇l /4̇r² = l / r² bulunur. Aydınlık değeri, ışık şiddeti ile doğru ve aradaki uzaklığın karesi ile ters orantılıdır. Buna aydınlatmada ters kare kanunu denir. Işık, aydınlatılacak alana dik olarak yönlendiği yerlerde aydınlık değeri aşağıdaki formüle göre bulunur.

 

 

Tablo 1.1: Aydınlatma tekniğindeki birimler, sembolleri ve tanımları  

 

E= I / h² 

 

 

 

 Aydınlatma değeri hesaplanacak nokta kaynağın dik ekseni ile (̇) açısı farklı ise (B noktasında) aydınlatma bu açı dikkate alınarak cosinüs teoremi ile bulunur (şekil 1.2).

 

ÖRNEK:

5 metre yüksekliğinde bir gergi teli üzerine direk aydınlatma armatürü ve flamanlı çıplak 100 W’lık bir ampul asılmıştır. 6 metre genişliğindeki yol zemini

üzerindeki aydınlatma değerlerinin (a) tam altında ve (b) yol kenarında hesaplanması istenmiştir.
 

ÇÖZÜM:

100 W’lık ampulün ışık akısı 1380 lümendir. Işık dağılım eğrisinde alınacak değerler 1380 / 1000 = 1,38 katı yükseltilir. Buna göre 1000 lümenlik ışık dağılım

eğrisi 0° açıdaki değeri 94 * 1,38 = 129,7 mum bulunur. Yol kenarı ise 31° açı eğilimlidir. Eğriden 90 * 1,38 = 124,2 mum ışık şiddeti bulunur.

Bu değerlere göre:
 

a) E= I/ h² = 129,7/ 52 = 5,18 lüks

b) E= (I / h²).Cos³̇ = (124,2 / 52) . 0,629 = 3,1288 lüks
 

Bulunan bu değerlere göre yol düzlemi 5,18 + 3,12 = 8,30 / 2 = 4,15 lükslük ortalama aydınlık şiddeti ile aydınlatılmaktadır   

Tablo 1.2: Aydınlatmada kullanılan lambaların özellikleri
 

ÖRNEK:

7 metre yükseklikteki direkte bulunan 100 Wattlık bir akkor flamanlı lambanın 0°’deki aydınlık şiddeti nedir?
 

ÇÖZÜM:

100 Wattlık akkor flamanlı lambanın ışık akısı 1380 lümendir (tablo 1.2). Lambanın 0°’deki ışık şiddeti, 1000 lümen için 93 (cd) mumdur.

Eğride (B) harfi 1380 lümende gerçek ışık şiddeti: 1000 lümenlik ışık akısı 0°de 93 cd’lik ışık şiddeti sağlarsa 1380 lümenlik ışık akısı 0°de X cd’lik ışık şiddeti sağlar

 

X= (1380*93) / 1000 = 128,3 mum

E =I / h² = 128,3 / 7² = 2,61 lüks
 

ÖRNEK:

6 metre genişliğinde trafik yoğunluğu az olan yerleşim bölgesinde bir sokağın aydınlatılması yapılacaktır. Aydınlatma aracı yol kenarındaki direkler üzerine monteedilen cıva buharlı (ML) balastsız 160 W lambalardır. Aydınlatma aracının direk yüksekliği 8 metre, direkler arasındaki mesafe 26 metre ve aydınlatma şiddeti LX =1-3 olduğuna göre sokağın aydınlık şiddetini, iki lamba arasındaki (13.m’de) aydınlık değerlerini kontrol ediniz.
 

ÇÖZÜM: 160 W’lık cıva buharlı (ML) lambanın ışık akısı 2800 lümendir
(tablo 1.3). 

Tablo 1.3: Cıva buharlı lamba değerleri Eğride A harfi 160 W cıva buharlı lamba kullanıldığına göre 2800 lümen verir. Lambanın tam altında 0° aydınlık değeri, ışık dağılım eğrisinden ̇=0°, ışık şiddeti I=200 cd(mum) bulunur.
 

1000 lümenlik ışık akısı 0°de 200 cd’lik ışık şiddeti sağlarsa 2800 lümenlik ışık akısı 0°de X cd’lik ışık şiddeti sağlar
 

X= (2800*200) / 1000 = 560 mum

E =I / h² = 560/ 82 = 8,7 lüks

Yol kenarındaki aydınlık şiddeti şu şekilde bulunur:
 

Coṡ = a / h = 6 / 8 = 0,75 ise ̇ = 41° bulunur. Armatürün ışık dağılım eğrisinden 41°’lik açıdaki ışık şiddeti (eğride b harfi ) I= 140 cd (mum ) bulunur. Bu lambaya göre ışık akısı: 1000 lümenlik ışık akısı41°de 140 cd’lik ışık şiddeti sağlarsa 2800 lümenlik ışık akısı41°de X cd’lik ışık şiddeti sağlar

X= (2800*140) / 1000 = 392 mum bulunur.
 

Aydınlık şiddeti;

̇ = 41° olduğundan coṡ = 0,754’tür. Cos³̇ = 0,428 bulunur.

E= (I / h²). Cos³̇ = (392 / 82) . 0,428 = 2,62 lüks
 

Direkler arasındaki açıklık 26 metre olduğunda;

a = 26 /2 = 13 m olur.

taṅ = a / h = 13 / 8 = 1,625 bulunur.
 

Buradan ̇ = 58° ve Coṡ = 0,529 ve Cos³̇ = 0,148 bulunur. Armatürün ışık dağılım eğrisinden 58°’lik açıdaki ışık şiddeti (eğride c harfi) I = 90 cd (mum) bulunur.
 

Bu lambaya göre:

1000 lümenlik ışık akısı58°de 90 cd’lik ışık şiddeti sağlarsa 2800 lümenlik ışık akısı58°de X cd’lik ışık şiddeti sağlar X= (2800*90) / 1000 = 252 mum bulunur.
 

E= (I / h²). Cos³̇ = (252 / 82) . 0,148 = 0,59 lüks İki direk arasında kalan 13 metrede aydınlık şiddeti: E = 0,59 + 0,59 = 1,18 Lüx olur.
 

Özet olarak aydınlatmada kullanılanML– 160W cıva buharlı lambanın armatürü ile lamba altında 8,7 Lüx, yol kenarlarında 2,62 Lüx, iki direk arasında 1,18 Lüx

değerlerinde aydınlatma sağlandığından saptanan değerlere uygundur.
 

ÖRNEK:

Bir tali yolda 4 metre yüksekliğindeki boru direğine akkor flamanlı 100 Wattlık bir lamba asılmıştır. Aydınlatılacak olan 3 metre genişliğinde yol üzerindeki

aydınlatma değerlerini:
 

a) Direğin tam altında

b) Yol kenarında bulunuz.
 

ÇÖZÜM:

100 Wattlık ampulün ışık akısı1380 lümendir 1000 lümenlik ışık akısı 0°de 93 cd’lik ışık şiddeti sağlarsa 1380 lümenlik ışık akısı 0°de X cd’lik ışık şiddeti sağlar

X= (1380*93) / 1000 = 128,3 cd (mum) bulunur. Buna göre:

a) E= I/ h² = 128,3/ 42 = 8,01 lüks
 

b) açısını geometrik olarak tespit edersek:
 

Şekil 1.4

taṅ = a / h = 3 / 4 = 0,75 bulunur. Buradan ̇ = 36° ve coṡ = 0,809 ve cos³̇ = 0,529 bulunur.

Armatürün ışık dağılım eğrisinden 36°’lik açıdaki ışık şiddeti I= 88 cd (mum ) bulunur.

Bu lambaya göre ışık akısı:

1000 lümenlik ışık akısı36°de 88 cd’lik ışık şiddeti sağlarsa    

 

1.1.1. Dış Aydınlatmada Aydınlık Şiddeti Değerleri  

 

 

Tablo 1.5:

 

Kullanılacak aydınlık araçlarındaki özellikler

Dış aydınlatmada, yansıtma kat sayısı aydınlatma hesaplarına katılmaz. Dış aydınlatma armatürleri ışığı alt yarı uzaya yayarlar.
1.1.3. Yol, Kavşak, Meydan Aydınlatılmasında Kullanılacak Armatürlerin Yerleştirilmesi Armatürlerin kullanıldıkları yerlere, en verimli aydınlatma yapacak şekilde yerleştirilmeleri gerekmektedir.
1.1.3.1. Düz Yollarda Armatürlerin Yerleştirilmesi
Düz yollara yerleştirilen armatürler, yolun genişliği dikkate alınarak değişik şekillerde yapılmaktadır.
• Askı Tipi Aydınlatma Armatürlerinin Yol Ortası Boyunca Bir Sıra Halinde

Yerleştirilmesi

En az 6 metre olmakla beraber lamba yüksekliği yol genişliğine eşit olmalıdır  

Şekil 1.5: Askı tipi aydınlatma armatürlerin yol ortası boyunca bir sıra halinde

yerleştirilmes    Yol genişliği büyük ve direk yüksekliği yol genişliğine eşit olmayacaksa yan yana iki sıra halinde yerleştirme yapılabilir.

 

11

• Direk Tipi Aydınlatma Armatürlerinin Bir Sıra Hâlinde Yerleştirilmesi Yol genişliği, lamba yüksekliğine eşit veya daha küçük olan yollarda tercih edilir. Bu düzende lambalar, yolun bir tarafına döşenirler.
 

• Direk Tipi Aydınlatma Armatürlerinin Yan Yana İki Sıra Hâlinde Yerleştirilmesi
 

Yol genişliği, lamba yüksekliğinin 1,6 katından büyük olan yollarda tercih edilir.  

Bu düzende lambalar, yolun iki tarafında karşılıklı olarak bulunurlar.
 

• Direk Tipi Aydınlatma Armatürlerinin Atlamalı Olarak İki Sıra Hâlinde Yerleştirilmesi
 

Yol genişliği, lamba yüksekliğinin 1-1,5 katı cıvarında olan yollarda kullanılır. Bu 
düzende lambalar; yolun her iki tarafında, fakat kaydırılmış olarak döşenirler.

• Direk Tipi Aydınlatma Armatürlerinin Konsollu İki Sıra Hâlinde Yerleştirilmesi Bu düzen orta refüjde yapılır.
 

1.1.3.2. Dönemeçler (Virajlarda) Armatürlerin Yerleştirilmesi Dönemeçlerde lambalar arası mesafe, düz yollara göre daha kısa seçilir. Tek yönlü yerleştirmede lambalar, virajın dış kısmına yerleştirilir. Lambalar arası mesafe, yolun çapına göre düz yollardaki açıklığın 0,5-0,75 katı alınır. Yol ortası boyunca sıralı veya iki sıralı yerleştirmede de lambalar arası mesafe, düz yollardaki açıklığın 0,5-0,75 katı alınır. 300 metreden büyük yarıçaplı dönemeçler, düz yol gibi aydınlatılır.
 

1.1.3.3. Kavşaklarda Armatürlerin Yerleştirilmesi

Trafiğin uzaktan daha iyi görülebilmesi için kavşaklardaki ışık akısının değeri yol ışık akısı değerinin iki katı alınabilir. Kavşaklarda özel aydınlatma armatürleri kullanılabilir. Kavşak yapısına uygun aydınlatma düzeni seçilir.

1.1.3.4. Meydanlarda Armatürlerin Yerleştirilmesi

Meydanlarda geçişlerin çabuk ve güvenli olması için aydınlık düzeyinin, en az trafik yoğunluğu fazla olan yolların aydınlık düzeyinde olması gerekir. Meydan ve benzeri yerlerde aydınlık şiddetleri yüksek tutulur. Yaya trafiği fazla ise ydınlatma şiddeti %50 daha artırılabilir. Meydanlarda geçişin çabuk ve güvenli olabilmesi için armatür yerleşimine dikkat etmek gerekir. Kavşaklar, yüksek direklerle aydınlatılmalıdır. Çok sayıda normal boyda olan direkler yerine az sayıda yüksek direkler kullanılmalıdır.
 

1.1.3.5. Köprülerde Armatürlerin Yerleştirilmesi

Köprü aydınlatılması çevresi, boş yolların aydınlatılması gibidir. Yaya trafiği yoğun olan köprülerin yaya kaldırımlarının ayrıca aydınlatılması yararlı olur.
 

1.1.3.6. Tünellerde Armatürlerin Yerleştirilmesi

Zamanımızda bütün dünyadaki yol ağları için iyileştirme, kaliteyi yükseltme, esas olmakta ve bütün bunlara bağlı olarak otoyollar önem kazanmaktadır. Ülkemizde de seksenli yıllarda otoyol yapımı hızlandırılmış ve kısa zamanda hizmete girmesi sağlanmıştır. Yoldaki seyahat mesafesini kısaltmak ve sürücüyü zorlayacak, rahatsız edecek, doğa koşullarının durumuna göre sürüş güvenliğini tehlikeye atabilecek rampaları azaltmak için yol güzergâhındaki engeller (dağ, tepe vb.) yüzeyden değil de bu engeller içinde tüneller açılarak geçilmektedir. Bu şekilde yol güzergâhı üzerindeki tüneller artmakta ve bu tünellerin gece ve gündüz için aydınlatılması gerekmektedir.
 

1.1.3.6.1. Tünel Aydınlatmasının Amacı ve Gerekliliği

Tünel aydınlatmasının temel amacı, seyahat esnasında yolun sürücüye sağladığı güvenlik ve konfor derecesini gece ve gündüz esnasında tünele yaklaşan, tünelden geçen ve tünelden ayrılan sürücüye de aynışekilde sağlamaktır. Gündüz şartları göz önüne alındığında tünel girişine yaklaşan sürücünün gözleri, yüksek gün ışığı aydınlık seviyesine adapte olmuştur. Tünelin uzun ve tünelin içindeki aydınlık seviyesinin dışarıya göre çok düşük olduğu şartlarda tünel girişi dışardan kara delik olarak görülür ve içerdeki detaylar seçilemez. Tüneller en az gidiş–geliş yolları düzeyinde aydınlatılmalıdır. Tünellerde doğal aydınlatma yetersizdir. Bu nedenle gündüz de aydınlatılması gerekir. Gündüz aydınlatma düzeyi, gece aydınlatma düzeyine göre büyük alınmalıdır. Uzun tünellerin giriş ve çıkışları daha iyi aydınlatılmalıdır. Aydınlatma düzeyi, tünele

girdikçe yavaş yavaş azalmalıdır.
 

1.1.3.7. Demiryolu Geçitlerinde Armatürlerin Yerleştirilmesi

Demiryolu geçitleri özel olarak aydınlatılmalı, aydınlık düzeyi büyük alınmalı ve özel aydınlatma armatürleri kullanılmalıdır.1.2. Bilgisayar Ortamındaki Aydınlatma Hesabı Programının İncelenmesi Aydınlatma hesapları, bilgisayar ortamında “aydınlatma programları” ile yapılmaktadır. Aydınlatılacak yerin ölçüleri, özellikleri, gerekli aydınlık şiddeti ve gücü gibi değişkenler seçilmekte ve yapılan aydınlatma sonucunu bilgisayar vermektedir.Saha veya yol ölçüleri ve aydınlık şiddeti belirlendikten sonra armatürlerin

konulacağı direk yerleri ve direk yükseklikleri belirlenir. Lamba güçlerine göre kullanılması gereken armatür sayısı, armatürlerin saha veya yol üzerinde aydınlatacağı bölgelere göre armatür bakış açıları, program tarafından düzenlenmektedir.

 

LAMBALARDA KULLANILMASI GEREKEN KONDANSATÖRLER

 

Floresan lambalarda Kullanılacak kondansatör değerleri






Yüksek basınçlı civa buharlı lambalarda kullanılacak kondansatör değerleri

   

 

 

PL tipi (kompakt) floresan lambalarda kullanılacak kondansatör değerleri 

 

 

Metal Halide lambalarda kullanılacak Kondansatör değerleri 

 

 


Yüksek basınçlı sodyum buharlı lambalarda

kullanılacak kondansatör
değerleri 

Alçak basınçlı sodyum buharlı lambalarda kullanılacak kondansatör değerleri                           

NOT : Armatür uçlarının besleme hattından ayrıldığı an genel olarak alternatif gerilim maksimum

değeri olan 220 / 0.707 = 311 V.luk gerilim değeri alındığına dikkat edilmelidir. Bu durum her ayrılma anında olmayabilir. 1 dakikada 50 V’ luk değere düşürülmesi için emniyet yönünden en yüksek gerilim değerinin alınması uygun olur.Bunu sağlamak için Kondansatör uçlarına paralel bir deşarj direnci bağlanır. Dirençlerdeki güç kayıplarının az olması için güç değerleri 1-1/2 - 1/4 Watt olarak düşünülmelidir.