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Farben, Licht und Watt - Generationswechsel in der Beleuchtungstechnik Ein Experimentalvortrag zum Übergang von der guten alten Glühbirne zu mehr Farben,

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Präsentation zum Thema: "Farben, Licht und Watt - Generationswechsel in der Beleuchtungstechnik Ein Experimentalvortrag zum Übergang von der guten alten Glühbirne zu mehr Farben,"—  Präsentation transkript:

1 Farben, Licht und Watt - Generationswechsel in der Beleuchtungstechnik Ein Experimentalvortrag zum Übergang von der guten alten Glühbirne zu mehr Farben, Licht und Energieeffizenz - Der Generationswechsel in der Beleuchtungstechnik Prof. Dr.-Ing. B. K. Glück & Prof. Dr. rer. nat. F. Weidhase HS Lausitz, IEM 1.Einführung 2.Lichttechnische Größen 3.Varianten und Beispiele für Leuchtmittel 4.Vergleichende Messungen mit Leuchtmitteln 5.Farbe macht das Licht 6.Experimente 7.Fazit Seniorenakademie

2 Seniorenakademie B. K. Glück & F. Weidhase2 1 Einführung Farben, Licht und Watt - Generationswechsel These zum Generationswechsel Fackel Kerze bzw. Öl Kerze Petroleumlampe bzw. Öl Petroleumlampe Gaslampe (Katalyt) Gas- / Petroleumlampe Glühlampe Glühlampe Leuchtstofflampe Leuchtstofflampe Halbleiter (LED, OLED) und dann ??

3 Seniorenakademie B. K. Glück & F. Weidhase3 2 Lichttechnik Farben, Licht und Watt - Generationswechsel Wechselwirkung von Lichtquant E = h*v [J = Ws] mit Körper

4 Seniorenakademie B. K. Glück & F. Weidhase4 Farben, Licht und Watt - Generationswechsel Lichtmenge: Q v = W v = h*v = F v *t [lm*s, lm*h] (v = visuell) Lichtstrom - Zeit - Produkt Strahlungsfluss: Q e = h*v = F e *t[keV, Ws, J] (e = energetisch) Lichtstrom - Zeit - Produkt 2.1Beziehungen visuelle und photonische Energie

5 Seniorenakademie B. K. Glück & F. Weidhase5 Farben, Licht und Watt - Generationswechsel Lichtstrom: F v *= dQ v / dt= Iv * W[lm*s/s, lm/sr*sr] W – Raumwinkel [sr] Strahlungsfluss: F e = dQ e / dt = dW e / dt [Ws/s = J/s = W] 2.2 Beziehungen Lichtstrom Strahlungsfluss

6 Seniorenakademie B. K. Glück & F. Weidhase6 Farben, Licht und Watt - Generationswechsel Strahlstärke: I e = F e / W = dF e / dW [W/sr] z. B. LED: 0,2 … 100 mW /sr 2.3 Lichtemission Lichtmenge: W v = Q v == dW e / dt [Ws/s = J/s = W] z. B.: 100 W – Glühlampe: F v = 1380 lm*1000h = 1,38 Mlm*h 36 W – Leuchtstofflampe:F v = 3400 lm*8000h = 27,6 Mlm*h 3 W - LED (kaltweiß): F v = 270 lm * 30000h = 7100 Mlm*h Lichtstärke: I v = F v / W = dF v / dW [cd = lm/sr]

7 Seniorenakademie B. K. Glück & F. Weidhase7 Farben, Licht und Watt - Generationswechsel Bestrahlungsstärke: E e = dF e /dA 2 = I e / r² [W/m²] 2.4 Lichtabsorption auf einer Fläche A 2 Beleuchtungsstärke: E v = dF v / dA 2 = I v / r² - Helligkeitsmaß [lm/m², lx, cd*sr/m²] z.B.: Sonnentag : E v = ca – lx trüber Wintertag: E v = ca. 300 lx Arbeitsplatz: E v = 500 lx; Vollmond: E v = 0,25 lx Zusammenhang mittels Farbtemperaturfaktor K F: E v = K F * E e z. B. K F = 1000 cm²lx/mW für Sonnenlicht bei T F = 6000K

8 Seniorenakademie B. K. Glück & F. Weidhase8 Farben, Licht und Watt - Generationswechsel 2.5 Die Sache mit dem Raumwinkel W W Kugel = 4πr²/r² = 4π sr = ca. 12,57 = 360grd (!) Umrechnung mit Öffnungswinkel a: W Kugel = 2π(1-cos(a*π/360))

9 Seniorenakademie B. K. Glück & F. Weidhase9 Farben, Licht und Watt - Generationswechsel 2.6 Was steht auf der Verpackung? Lichtstrom: F v *= dQ v / dt= Iv * W[lm*s/s, lm/sr*sr] Elektrische Leistung: P = U*I = [V*A, W] Lichtstärke: I v = F v / W = dF v / dW [cd = lm/sr]Beleuchtungsstärke: E v = dF v / dA 2 = I v / r² [lm/m², lx, cd*sr/m²] Abstrahlwinkel a [grd]

10 Seniorenakademie B. K. Glück & F. Weidhase10 Farben, Licht und Watt - Generationswechsel 2.7 Wie rechnen? Beleuchtungsstärke [lx] – Lichtstrom [lm] – Lichtstärke [cd] 1 m 2 m 3 m d = 690 mm 1800 lx d = 1380 mm 450 lx d = 2070 mm 200 lx Halogen 50 W a = 38 grd Lumenrechner Candela – Lumen (LED) a-zu-Lumen/

11 Seniorenakademie B. K. Glück & F. Weidhase11 Farben, Licht und Watt - Generationswechsel 4 Experimente mit 3 verschiedenen Leuchtmitteln einschl. OLED siehe Koll. Weidhase


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