1/$70$ 6g=/høh $
TRANSCRIPT
Emre Yılmaz
Güncel Teknolojilerle YenilenmişAydınlatma Terimleri Sözlüğü
AYDINLATMASÖZLÜĞÜAydınlatma endüstrisi sürekli olarak kendini yenilemekte ve bizi yeni
teknolojilerle tanıştırmaktadır. Bu dönüşüm süreciyle birlikte yeni aydınlatma terimleri de hayatımıza girmektedir.
Işığı ve aydınlatmayı anlamak için ilk önce endüstri jargonuna en iyi şekilde Işığı ve aydınlatmayı anlamak için ilk önce endüstri jargonuna en iyi şekilde hakim olmak gerekir. Terimlerin yalnızca kelime anlamını bilmek hiçbir zaman yeterli olmayacaktır. Bu kitapta en güncel haliyle aydınlatma terimleri ve bu terimlerin detaylı açıklamaları yer almaktadır.
Örneğin; pek çok kişi HPS kısaltmasının açılımını bilir. Ancak çok az kişi onun ilk tetiklendiği anda neden mavi renkte ışık ürettiğini ve neden yavaş yavaş sarıya döndüğünü açıklayabilecek bilgiye sahiptir.
Mühendis, mimar veya uygulayıcı hangisi olursanız olun aydınlatma Mühendis, mimar veya uygulayıcı hangisi olursanız olun aydınlatma alanında çalışmak istiyorsanız başlamanız gereken nokta aydınlatma terimleridir.
Kitabı bitirdiğinizde aydınlatma dilini tam anlamıyla öğreneceksiniz. Sonrasında takip ettiğiniz yayınlar, okuduğunuz makaleler, veri dosyaları, teknik özellik tabloları size daha anlamlı görünmeye başlayacaktır.
Atılım Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği bölümünden 2013 yılında mezun olmuş, o tarihten itibaren aydınlatma sektöründe; devlet destekli projelerin yönetimi ve ürün geliştirme faaliyetlerinin yürütülmesinde görev almıştır. Yılmaz, on yılı aşkın internet tecrübesini, sektör deneyimiyle birleştirip, yüzlerce firmanın üye olarak destek verdiği, Türkiye'nin en büyük Avrupa'nın üçüncü büyük sektör medya organizasyonu; Aydınlatma Portalı'nı (ww(www.aydinlatma.org) kurmuştur.
Emre Yılmaz
AYDINLATMASÖZLÜĞÜ
AYDIN
LATMA SÖZLÜĞ
ÜEmre Yılm
az
AYDINLATMA
SÖZLÜĞÜ
Güncel Teknolojilerle Yenilenmiş
Aydınlatma Terimleri Sözlüğü
__________
Emre Yılmaz
Aydınlatma Sözlüğü
Emre Yılmaz - Aydınlatma Portalı
Copyright © 2019 - Tüm hakları saklıdır.
Bu kitap içerisinde aydınlatma endüstrisinde sıkça kullanılan
terimler ve terimlerin detaylı açıklamaları yer almaktadır.
Bu kitabın hiçbir kısmı, yazarın yazılı izni olmaksızın herhangi
bir biçimde veya herhangi bir yolla çoğaltılamaz veya
dağıtılamaz. Kaynak göstermek koşuluyla alıntı yapılabilir.
Eylül 2019, Ankara (1. Baskı)
Baskı: Özel Ofset Matbaa Ltd. Şti.
Matbaacılar Sanayi Sitesi 1514. Sokak No: 6 Ostim/Ankara
Telefon: 0312 395 06 08
Sertifika No: 40365
Baskı Sponsoru: Milled Aydınlatma
Kapak Fotoğrafı: LED Supermarket (Pexels)
Editöryal İnceleme: Öğr. Gör. Nuri Yunus Kocadağ
ISBN (978-605-81266-1-9)
Aydınlatma Portalı (www.aydinlatma.org)
Dodurga Mah. Kaan Cad. 1/5A Çayyolu
Çankaya/Ankara
Telefon: 0312 239 40 27
E-posta: [email protected]
İçindekiler
Önsöz .............................................................................. iv
Yazar ................................................................................ v
Armatür ............................................................................. 1
Avize ................................................................................. 3
Aydınlatma Seviyesi (Lüks)............................................... 5
Bakım Faktörü .................................................................. 7
Balast ................................................................................ 9
Binning ............................................................................ 11
CE İşareti ........................................................................ 13
CRI (Renksel Geriverim İndeksi) ................................... 15
Dalga Boyu ..................................................................... 17
Difüzör ............................................................................ 19
Duy ................................................................................. 21
Düzgünlük ....................................................................... 23
Filaman ........................................................................... 25
Flicker ............................................................................. 27
Fresnel Lens ................................................................... 29
Gerilim (Volt) ................................................................... 31
Gonyofotometre .............................................................. 33
Güç (Watt) ...................................................................... 35
Güç Faktörü .................................................................... 37
HPS ................................................................................ 39
Işık Açısı ......................................................................... 41
Işık Akısı (Lümen) .......................................................... 43
Işık Ölçer ......................................................................... 45
Işık Şiddeti (Kandela) ...................................................... 47
Işık Verimi (lm/W)............................................................ 49
Kamaşma ........................................................................ 51
Kızılötesi ......................................................................... 53
LED ................................................................................. 55
LED Sürücü .................................................................... 57
Lens ................................................................................ 59
LM-79 .............................................................................. 61
LM-80 .............................................................................. 63
OLED .............................................................................. 65
PCB ................................................................................ 67
Projektör ......................................................................... 69
RAL ................................................................................. 71
Reflektör ......................................................................... 73
Renk Sıcaklığı (Kelvin).................................................... 75
Retrofit ............................................................................ 78
RGB ................................................................................ 80
SSL ................................................................................. 82
TM-21 ............................................................................. 84
UGR ................................................................................ 86
Wallwasher ..................................................................... 88
iv
Önsöz
Aydınlatma hepimizin hayatında önemli yere sahiptir. Işık
olmadan hayat düşünülemez. Aydınlatma ihtiyacımızı gündüz
güneş ışığı sayesinde sağlarız, geceleri ise yapay ışığa yani
elektrikli ışık kaynaklarına ihtiyaç duyarız.
Günümüz koşullarında en iyi, en kaliteli, en ucuz ve en
sağlıklı ışığa sahip olduğunu iddia eden çok fazla üretici
bulunmaktadır. Bu üreticilerin ürünlerini karşılaştırmak ve
ihtiyacınıza en uygun olanını seçmek için aydınlatma terimlerine
hâkim olmanız gerekir.
Işık kaynağı seçiminde dikkat edilmesi gereken pek çok
teknik terim bulunmaktadır. Bu terimleri tam anlamıyla bilmek
doğru seçim yapmak için size yol gösterici olacaktır.
Bu kitap endüstri genelinde yaygın kullanımı olan aydınlatma
terimlerinin detaylı açıklamalarını içermektedir.
Bu kitabın amacı, toplum genelinde aydınlatma konusunda
bilincin oluşmasını sağlamak ve bu sayede yanlış uygulamaların
önüne geçebilmektir.
Kitabın hazırlık aşamasında yanımda olan çok değerli ailem
ve tüm dostlarıma teşekkür ederim. Kitabın ilk baskısını sizlere
ulaştırabilmemiz için destek olan Milled Aydınlatma ailesine ve
Yunus Tutan’a çok teşekkür ederim.
Emre Yılmaz
Eylül 2019, Ankara
v
Yazar
Emre Yılmaz, 1990 yılında Trabzon'da dünyaya gelmiştir.
Lise öğrenimini Trabzon'da Tevfik Serdar Anadolu Lisesi'nde
görmüştür. 2005 yılında kodlamaya başlamış, 2006 yılı itibariyle
internet dünyasında iz bırakan işlere imza atmaya başlamıştır.
Çeşitli kodlar yazmış, bu kodları internet üzerinde yayınlamıştır.
2006 yılında, daha 16 yaşındayken, lise öğrenimini gördüğü sırada
"www.canlitvradyo.com" adında televizyon ve radyo yayınlarını
internete taşıyan bir platform kurmuş binlerce ziyaretçiye
ulaşmıştır. 2007 yılında ise Türkiye'nin ilk dizi sitesi olan
"www.canlidizi.com" internet sitesini kurmuştur. Kısa bir süre
içerisinde yüz binlerce ziyaretçiye ulaşmıştır.
Üniversite sınavları yaklaşınca her iki internet sitesini de
satmış, öğrenim hayatına odaklamıştır. Emre Yılmaz, 2008
yılında üniversite öğrenimi için Ankara'ya gelmiş, Atılım
Üniversitesi, Elektrik-Elektronik Mühendisliği'nde İngilizce
hazırlık dâhil 5 yıllık bir dönem geçirmiş, iyi bir ortalamayla
mezun olmuştur.
Gazi Üniversitesi Endüstriyel Tasarım Mühendisliği
bölümünde yüksek lisans öğrenimini tamamlamış olup, aynı
bölümün doktora programında eğitimini sürdürmektedir.
Emre Yılmaz, lisans mezuniyetini aldığı yıl, 2013'te yine
Ankara'da Asya Trafik A.Ş. bünyesinde Ar-Ge Mühendisi olarak
işe başlamış, kısa bir süre sonra Proje Yöneticisi olarak atanmıştır.
Bu firmada devlet destekli (KOSGEB, TÜBİTAK, Kalkınma
Ajansı) projelerin yönetimi ve Luxtra LED Aydınlatma
vi
markasının altında ürün geliştirme faaliyetlerinin yürütülmesinde
görev almaktadır.
İşe girdiği ilk yıl, 2013'te, LED'li Trafik Tescil Plakası isimli
projeyle LED ve LED Aydınlatma Proje Yarışması'nda birincilik
ödülü almıştır. 2014 yılında ise, Akaryakıt İstasyonu Aydınlatma
Tasarımı projesiyle, Almanya merkezli DIAL tarafından
düzenlenen yarışmada ülkemizi temsil etmiş, birinci olmuş,
DIALux evo Featured Project Winner ödülünü kazanmıştır.
Dijital dünyadaki tecrübesini, aydınlatma sektöründeki bilgi
birikimiyle birleştirmeyi hedefleyen Yılmaz, 2016 yılında
Aydınlatma Portalı'nı "www.aydinlatma.gen.tr" adresi üzerinden
yayına almıştır. İnternet sitesi, kısa bir süre içerisinde binlerce
ziyaretçiye ulaşmış, yüzlerce firma kurumsal üye olarak bu
topluluğa destek vermiştir. 2018 yılında, "www.aydinlatma.org"
adresini satın almış, internet sitesini bu adres üzerine taşımıştır.
Bu değişiklik sonrasında Aydınlatma Portalı, Türkiye'nin en
büyük, Avrupa'nın üçüncü büyük sektör portalı haline gelmiştir.
Aydınlatma Portalı, yurtiçi ve yurtdışı fuarlara katılarak, üye
firmalarını en iyi şekilde tanıtmaya gayret göstermektedir. Tüm
firmalara eşit mesafede, yayın hayatına devam etmektedir. Emre
Yılmaz, Aydınlatma Portalı Başkanı olarak, yüksek sorumluluk
bilinciyle, görevini en iyi şekilde yürütmektedir.
Aydınlatma
Sözlüğü
Bu bölümde aydınlatma endüstrisinde
kullanılan terimler ve detaylı açıklamaları
bulunmaktadır.
1
Armatür
Bir veya birden fazla elektrikli ışık kaynağını ve çalışması için
gerekli tüm parçaları içerisinde barındıran aydınlatma ünitesine
armatür adı verilir.
Bir lamba, gövde ya da muhafaza içerisine takıldığında; bu
bütüne aydınlatma armatürü denir. Lamba, güç kaynağı, balast,
sürücü, optik ve bağlantı ekipmanları armatür tanımı içerisinde
yer almaktadır. Montaj ayağı, taşıyıcı ayak ya da tutma aparatı da
armatür üzerinde yer almaktadır.
Aydınlatma armatürü, ışık kaynağı ve diğer donanımlara
gerekli korumayı sağlar, ışık dağılımını kontrol eder.
Aydınlatma armatürleri, sabit, taşınabilir ve özel amaçlı
şekilde üç ana gruba ayrılmaktadır.
Yüzeye monte ya da gömme tavan ışıkları, avizeler, sokak
lambaları, bahçe ışıkları sabit aydınlatma armatürleridir.
Masa lambaları, gece lambaları, yer ışıkları, lambaderler
taşınabilir armatürlere örnek olarak gösterilebilir.
Vurgu aydınlatmaları, acil çıkış aydınlatmaları, güvenlik
ışıkları, çakar lambalar ve trafik ışıkları özel kullanım sınıfında
aydınlatma armatürleridir.
Geleneksel aydınlatma armatürlerinde lamba bir soket (duy)
yardımıyla kolayca değiştirilebilir. Ancak, katı hal
aydınlatmalarında ışık kaynağı yerine sabitlenmiş olabilir. Bu tür
2
armatürlerde, ışık kaynağının değiştirilmesi için profesyonel
destek alınmalıdır.
Aydınlatma armatürleri çalışmak için genellikle elektrik
bağlantısına ihtiyaç duyar. Ancak acil durum aydınlatmaları,
kamp ışıkları ve fenerler dahili batarya ile çalışabilir.
Dış ortam koşullarında çalışacak aydınlatma armatürlerinde
suya, toza ve neme karşı koruma için IP derecesine dikkat
edilmelidir. Dış mekân aydınlatma uygulamalarında IP65, IP66,
IP67 veya IP68 koruma sınıfına sahip aydınlatma armatürleri
tercih edilmelidir. Tüm bu sınıflarda armatürler toz geçirmez ve
suya karşı dayanıklıdır.
Armatürün yalnızca yağmur etkilerine karşı koruma
sağlaması isteniyorsa IP65 yeterlidir ancak su altında çalışması
isteniyorsa IP68 koruma sınıfı tercih edilmelidir.
3
Avize
Tavana ya da duvara monte edilmek üzere tasarlanmış,
gövdesinde genellikle birden fazla lamba barındıran dekoratif
aydınlatma elemanlarına avize denir.
Avizelere yaygın olarak, E14 ya da E27 duylu akkor, halojen,
floresan veya LED ampuller takılır. Bazı modern avizeler LED
ışık kaynağını içinde barındırır. Bu tür avizelerde lamba değişimi
diğer soketli avizelerde olduğu kadar kolay değildir. Ancak,
LED’ler uzun ömürlü ışık kaynakları olduğundan, doğru
tasarlanmış bir LED avizede LED’den kaynaklı arıza yaşanması
çok düşük bir ihtimaldir.
Klasik avizelerin üzerinde kristal prizma desenine sahip taşlar
bulunur ve bu taşlar ışığı kırarak odaya yayar. Bazı avizelerde ise
taşlar yerine ışık kaynağını gizleyen şapkalar kullanılır. Bu
şapkalar ile ışık odaya yumuşak bir şekilde dağıtılır. Bir diğer
avize çeşidinde ise, lambaları gizleyen herhangi bir taş ya da perde
kullanılmaz. Aydınlatma doğrudan lambadan gelen ya da
tavandan yansıyarak dağılan ışık ile sağlanır.
Modern avizeler ise, esnek uygulama imkânları sebebiyle
LED ışık kaynaklarını kullanır. LED avizelerde, ışık şeritleri avize
gövdesi boyunca kesintisiz olarak aydınlatma sağlayabilir.
Avize seçimi odanın boyutu, tavan yüksekliği ve dekorasyon
unsurlarına göre yapılır. Avizenin en alt kısmı, yerden minimum
220-230 cm yükseklikte olmalıdır. Eğer masa üzerine montaj
yapılacaksa, masadan minimum 70-80 cm yüksek olmalıdır.
4
Avize seçimi ve kişisel tercihlere göre bu değerler ile oynamak
mümkündür.
Avizeler neredeyse evin her köşesinde, tüm yaşam alanlarında
kullanılmaktadır. Avizeler, salonlarda, oturma odalarında, yemek
odalarında, yatak odalarında ve mutfaklarda aydınlatma işlevini
yerine getirmenin yanı sıra, evin dekorasyonunu tamamlayan birer
unsurdur.
5
Aydınlatma Seviyesi (Lüks)
Aydınlık ya da aydınlatma seviyesi bir yüzey üzerinde birim
alan başına düşen toplam ışık miktarıdır. Birimi lüks'tür ve
kısaltılmış şekilde lx olarak kullanılır.
Kısaltma, tıpkı lümen ve kandela terimlerinde olduğu gibi
sayısal ifadeden sonra kullanılır. Örneğin; 100 lx, 1.000 lx, 10.000
lx gibi.
Bir lüks, metrekare başına bir lümene eşittir. Bir kandela
şiddetindeki ışık, bir metre mesafede bir lüks seviyesinde
aydınlatma sağlar.
Bir ortamın ne kadar aydınlatıldığı, lüks değeriyle ifade edilir.
Ne kadar yüksek lüks değerine ulaşılırsa, o kadar yüksek seviyede
aydınlatma yapıldığı söylenebilir. Ancak unutulmamalıdır ki;
fazla aydınlatma, iyi aydınlatma demek değildir. Aşırı
aydınlatmanın da yetersiz aydınlatma gibi olumsuz etkileri
bulunmaktadır.
Yaygın aydınlatma seviyelerinden bahsetmek gerekirse;
güneşli bir günde 10.000 lüks, bulutlu bir günde 1.000 lüks, gün
batımında 10 lüks, ay ışığı altında 0,1 lüks aydınlatma seviyesi
görülebilir.
Lüks değeri, ışık kaynağının toplam ışık çıktısını ifade eden
lümen ile ilişkilidir. Işık kaynağından uzaklaştıkça, ölçülen lüks
değerinde düşüş görülür.
6
Işık küçük bir alana yoğunlaştırılırsa, o alan daha parlak
olarak algılanır ve yüksek lüks değerine ulaşır. Ancak aynı
miktarda ışık, daha geniş bir alana yayılırsa; daha loş bir görüntü
oluşur ve daha düşük lüks değerleri ölçülür. Her iki ışık kaynağı
aynı miktarda ışık yayıyor olsa da, odaklanmış kaynakta ışık daha
yoğun olduğu için daha parlak olarak algılanır.
Genel olarak lüks, bir alana ulaşan, o alanda yayılan ışığın
yoğunluğunun ölçüsüdür.
Bir ortamda, yüksek ışık çıktısına yani yüksek lümen değerine
sahip aydınlatma elemanları kullanılırsa, yüksek seviyelerde
aydınlatma sağlanır bu da yüksek lüks değerlerinin elde edilmesi
demektir.
Örneğin, ofislerde 500 lüks aydınlatma istenirken oturma
odalarında 100 lüks aydınlatma yeterli görülmektedir. Çizim
ofislerinde, tekstil atölyelerinde ve laboratuvar gibi alanlarda ise
1.000 lüks gibi yüksek aydınlatma seviyelerine ihtiyaç
duyulmaktadır. Bu noktada uygulama tipine göre güncel
aydınlatma gereksinimleri gözden geçirilmelidir.
Bir ortamdaki aydınlatma seviyesi yani lüks değeri, lüksmetre
adı verilen cihazlar ile ölçülür. Yalnızca aydınlatma seviyesi
ölçümü yapan bu cihazlar el tipi taşınabilir donanımlar olarak
tasarlanmıştır ve çok pahalı değildirler.
7
Bakım Faktörü
Bakım faktörü, lambanın yaşlanması veya kirlenmesi
sebebiyle ortaya çıkan ışık çıktısındaki düşüşü ifade eden
çarpandır. Bakım faktörü, zaman içerisinde ortaya çıkan ışık
kayıplarını belirtir ve kayıp faktörü olarak da bilinir.
Işık kaynaklarında kullanım süresince ışık çıktısında yani
lümen değerinde bir miktar azalma görülebilir. Buna ek olarak,
ışık kaynaklarının kirlenmesi de ışık çıktısının bir miktar
düşmesine sebep olacaktır. Aydınlatma seviyelerine ilişkin
hesaplamalar yapılırken yaşlanma ve kirlenmeden kaynaklı bu
düşüş de göz önüne alınmalıdır.
İç ve dış mekân tüm aydınlatma uygulamalarında, aydınlatma
seviyelerinin çalışma süresi boyunca sabit kaldığı söylenemez.
Işık kaynağının bozulması ve kirlenmesi sebebiyle zaman
içerisinde düşüşler görülebilir. Bu eğer bir iç mekân aydınlatması
ise, odanın tavan ve duvarındaki yansıma da zamanla azalacak bu
da aydınlatma seviyelerinde düşüşe sebep olacaktır.
Bakım faktörü, lamba tipi, balast türü, armatür tipi, bakım
aralıkları, çalışma süresi, odanın yansıma oranları ve çevresel
etkilere göre hesaplanır. Bu hesaplama için geliştirilmiş özel
yazılımlar bulunmaktadır.
Bakım faktörü (MF) aşağıdaki formül yardımıyla; lamba
lümen bakım faktörü (LLMF), lamba sağ kalma faktörü (LSF),
armatür bakım faktörü (LMF) ve oda yüzeyleri bakım faktörü
(RMF veya RSMF) çarpımları ile de bulunabilir.
8
MF = LLMF x LSF x LMF x RMF
LLMF, lambanın ışık akısında zamana bağlı düşüşü belirtir.
Bu değer genellikle ışık kaynağı üreticisi tarafından belirtilir.
LSF, ışık kaynağının arıza durumunu ifade eder. Arıza
durumunda lamba değişimi anında yapılıyorsa bu değer 1
alınarak, etkisi göz ardı edilebilir.
LMF, armatürün çevresel etkilerle kirlenmesinden kaynaklı
ortaya çıkan ışık kayıplarını belirtir. İç mekân uygulamalarında
temiz ortamlar için 0,93-0,98 aralığında değerler alınabilir.
RMF veya RSMF ise, oda yüzeylerinin yansıma değerlerinde
zamana bağlı düşüşü gösterir. Temiz bir çevrede, bu değer 0,95-
0,97 aralığında alınabilir.
Başlangıç ışık akısının, bakım faktörüyle çarpılmasıyla
korunan ışık akısı bulunur.
Aydınlatma uygulamaları yapılırken, bakım faktörü göz
önüne alınmalı ve başlangıçta ilgili standartta belirtilen minimum
aydınlatma seviyelerinin üstünde değerler yakalanmalıdır. Zaman
içerisinde yaşanacak ışık kaybı, aydınlatma koşullarının belirtilen
kriterlerin altına düşmesine sebep olmamalıdır.
9
Balast
Floresan ve HID gibi gaz deşarjlı lambaları çalıştırmak için
ihtiyaç duyulan, uygun gerilimi ve akımı sağlayan cihazlara balast
denir. Balast, gaz deşarj lambalarına iletilen akımı sınırlar ve bu
sayede lambanın yüksek akım çekerek bozulmasını engeller.
Balast, güç kaynağından lambaya ne kadar elektrik akımı
gideceğini kontrol eden mekanizmadır. Balastın görevi yalnızca
akımı sınırlayarak lambayı korumak değildir. Lambanın ilk
çalışmada ihtiyaç duyduğu yüksek gerilimi de balast sağlar.
Gaz deşarjlı lambalar, ilk çalıştırıldığında yüksek gerilime
ihtiyaç duyar. Yüksek gerilim altında elektrik arkı oluşur ve lamba
içerisindeki gazları tetikler. Ark oluştuktan sonra balast, gerilimi
düşürerek akımı sınırlamaya çalışır. Bu sayede lambanın ışık
çıktısı sabitlenerek korunur. Gaz deşarjlı lambalarda akım
sınırlanmazsa lamba kontrolsüz bir şekilde ısınır ve arızalanır.
Sıcaklığın güvenli aralıkta tutulması, lamba ömrü için son derece
önemlidir.
Balastlar, manyetik balast ve elektronik balast olarak ikiye
ayrılır.
Manyetik balast oldukça basit bir tasarıma sahiptir. İçerisinde
bakır sargılarla oluşturulmuş transformatör kullanılmaktadır.
Bakır telin uzunluğu, kalınlığı ve trafo giriş çıkış sargı oranları
balastın çıkış akım ve gerilimini belirler. Manyetik balastlar,
büyük ve ağır yapıdadır.
10
Elektronik balastlar ise çıkış akımını kontrol etmek için
elektronik devre elemanlarını kullanır. Elektronik balastlar ile
akım çok hassas bir şekilde yönetilebilir. Elektronik balastlar,
manyetik balastlara göre daha küçük ve çok daha hafiftir. Ek
olarak, daha yüksek elektriksel verime sahiptir.
Modern uygulamaların neredeyse tamamında elektronik
balastlar kullanılmaktadır. Çünkü, elektronik balastlar manyetik
olanlara göre enerji tüketimini düşürerek enerjinin daha verimli
kullanılmasını sağlamaktadır. Ayrıca elektronik balastlar, çıkış
akımının kontrol edilmesini dolayısıyla ihtiyaç anında parlaklığın
artırılıp azaltılmasını da sağlayabilir.
Manyetik balast kullanılan aydınlatma sistemlerinde
balastların elektronik olanlarla değiştirilmesi mümkündür.
11
Binning
Seri üretimden çıkan LED çipleri, ışık rengi, ışık çıktısı ve
çalışma gerilimi gibi bazı küçük farklılıklara sahiptir. LED'lerin
gruplandırılması ve benzer özellik gösterenlerin bir grupta
toplanması işine Binning adı verilir.
Tüketici tarafından en çok ışık rengine ilişkin farklılıklar
dikkat çeker. Örneğin; bir tünel ya da altgeçitten geçerken,
tavandaki aydınlatmaların kimisinin daha sarı kimisinin daha
beyaz renkte ışık yaydığı görülebilir.
LED'lerde beyaz ışıkların hepsi aynı renkte değildir, kimisi
maviye daha yakın, kimisi sarıya daha yakın görünebilir. Renk
farklılığı LED'ler ayrı ayrı çalıştırıldığında fark edilmeyecek
kadar küçük olsa da yan yana geldiklerinde bu farklılık kolayca
ayırt edilebilir. Örneğin; 4500 K olarak aldığınız LED, 4250 K -
4750 K renk sıcaklığı aralığında olabilir. Bu LED’ler bir armatür
içerisinde kullanıldığında ışığın çıktığı noktada farklılıklar
kolayca görülebilir. Farklı renkteki LED’ler farklı armatürler
içerisinde yer alsa bile bu armatürler yan yana geldiğinde renk
farklılıkları anlaşılabilir. Binning yapılmış, aynı grupta yer alan
LED’ler ise 4400 K - 4500 K gibi dar bir aralıkta olabilir. Böyle
bir dar aralıkta renk sıcaklığındaki farklılık anlaşılmayabilir.
Beyaz LED’ler dışında renkli LED’ler için de renk
koordinatlarına göre sınıflandırma yapılmaktadır. Color Binning
ya da CCT Binning, LED'lerin ışık rengine göre sınıflandırılması
işlemidir.
Seri üretimden çıkan LED'lerin hepsi aynı miktarda ışık
çıktısına yani lümen değerine sahip değildir. Üretimden çıkan bir
12
grup LED yüksek ışık çıktısına sahipken, diğer grup daha düşük
değere sahip olabilir. Bu farklılıkları tanımlamak için lümen
değerlerine göre gruplandırma yani Lumen Binning
yapılmaktadır. Lümen sınıflandırması aydınlatma elemanının ışık
çıktısını hesaplamak için son derece önemlidir.
LED'ler belirli bir gerilim altında, üzerinden elektrik akımı
geçtiğinde ışık yaymaya başlar. Ancak bu gerilim değeri LED'ler
arasında farklılık gösterebilir. Çalışma gerilimi, LED sürücü
seçimi için önemli bir parametre olduğundan, bu değere göre
sınıflandırma ihtiyacı doğmuş Forward Voltage Binning
yapılmıştır.
LED’lerin gruplandırması, üretici firma tarafından
yapılmaktadır ve Color, Lumen, Forward Voltage Bin tabloları,
LED’e ait veri dosyasında yer almaktadır. LED binleri,
aydınlatma üreticileri için son derece önemlidir. Bu özellikler,
LED aydınlatma armatürünün performansına doğrudan etkiye
sahiptir.
LED'ler kullanıldıkça belirli bir süre sonra renk sapmalarının
olduğu unutulmamalıdır. Bu yüzden, aynı binlerde LED'ler ile
oluşturulmuş yeni bir armatür ile bir süre kullanılmış armatür
arasında önemli renk farklılıkları olabilir.
13
CE İşareti
CE işareti, bir ürünün Avrupa Birliği (AB) mevzuatına uygun;
ilgili sağlık, güvenlik ve çevre koruma gerekliliklerine sahip
olduğunu belirtir. Resmi CE işareti, daire formunda C ve E
harflerinden oluşur.
CE kısaltması, Avrupa Uygunluğu anlamına gelen Fransızca
“Conformité Européenne” kelimelerinin baş harflerinden
oluşturulmuştur.
CE işareti, üzerinde yer aldığı ürünün ilgili Avrupa sağlık,
güvenlik ve çevre koruma mevzuatının temel gerekliliklerine
uygun olduğunu belirtir.
CE işareti, Avrupa Birliği ülke sınırları içerisinde satılan
malların düzenlenmesi için geliştirilmiştir. Bu işareti taşıyan
ürünler, Avrupa Birliği ülkelerinde satışa uygundur.
CE işaretinin ürünleri Avrupa pazarına sokmak için bir ürün
pasaportu olduğunu söylemek yanlış olmaz.
Ürünün üzerinde CE işareti olması, Avrupa'da üretildiği
anlamına gelmez. CE işareti taşıyan ürünlerin Avrupa pazarında
dolaşımı serbesttir.
CE işareti taşıması gerekli ürünler ilgili direktiflerle
belirlenmiştir. CE işareti elektrikli ekipmanlarda, makinelerde,
ölçüm cihazlarında, medikal cihazlarda, radyo ve iletişim
cihazlarında, oyuncaklarda ve benzeri ürünlerde yer almalıdır.
14
Aydınlatma armatürleri de Avrupa pazarında yer almak için CE
işaretine sahip olmalıdır.
CE işareti ürün üzerine, paket üzerine, tanıtım dosyasına veya
kullanım kılavuzuna yerleştirilebilir.
CE işareti, bir belgelendirme sürecinin ardından alınır.
Öncelikle ürün için uygulanabilir direktifler ve standartlar
belirlenir. Bu gerekliliklere göre testler gerçekleştirilir ve test
sonuçlarına göre teknik dosya hazırlanır. Ardından ürünün CE
işaretine uygun olduğunu belirten AT Uygunluk Beyanı
hazırlanır, imzalanır ve sonrasında CE işareti ürün üzerinde
kullanılabilir.
CE işareti, yalnızca üretici firma ya da yetkili temsilcisi
tarafından ürün üzerine işlenebilir. Ürün üzerinde işlenecek diğer
işaretler, CE işaretinin görünürlüğünü, okunabilirliğini veya
anlamını bozmamalıdır. CE işaretinin ürün üzerinde işaretlenmesi
ile üretici, ürünün uygunluğuna ilişkin tüm sorumluluğu aldığını
belirtir.
Üye devletler, CE işaretinin uygunsuz kullanımı sebebiyle
ciddi cezai yaptırımlar uygulayabilir.
15
CRI (Renksel Geriverim İndeksi)
CRI'ın açılımı Color Rendering Index yani Renksel Geriverim
İndeksi'dir. CRI, bir ışık kaynağının görsel performansını belirten
önemli bir ölçüttür. CRI, yapay yani elektrikli ışık kaynaklarının,
doğal yani güneş ışığına göre renkleri yansıtma yeteneğini ölçer.
Aydınlatma aygıtlarında CRI, objelerin gerçek renklerine ne
kadar yakın olduğunu gösteren ifadedir.
CRI, enkandesan veya güneş ışığı gibi bilinen referans bir
kaynağa kıyasla renkleri gerçeğe veya doğala yakın gösterme
yeteneğinin bir ölçüsüdür.
CRI değeri 0 ile 100 arasında rakamsal bir değer ile ifade
edilir. CRI değeri 100'e ne kadar yakınsa, renkleri o kadar iyi
gösteriyor demektir. 100 ise maksimum CRI değerini ifade eder.
Güneş ışığı, mükemmel ışığı temsil eder ve CRI değeri 100
olarak kabul edilir.
CRI değerinin 80'den büyük olması, çoğu uygulama için
kabul edilebilir bir değerdir. Ancak renklerin daha önemli olduğu
alanlarda yüksek CRI adı verilen 90 ve üzeri ışıklara ihtiyaç
duyulur.
Yaygın ışık kaynaklarının CRI değerlerinden bahsetmek
gerekirse, enkandesan ve halojen lambaların 100, metal halide
lambaların 85, floresan lambaların 70, yüksek basınçlı sodyum
buharlı lambaların 25 seviyesinde olduğu söylenebilir. LED ışık
kaynaklarının çoğu 70 ve 80 üzerinde CRI değerine sahiptir. Bu
16
değerlerin farklı üreticilere ait ürünler veya aynı üreticiye ait farklı
özelliklerdeki ürünler için değişiklik gösterebileceği
unutulmamalıdır.
Yüksek CRI değerine sahip aydınlatmalar genellikle; sanat
galerilerinde, perakende mağazalarda, marketlerde gıdaların
sergilendiği alanlarda, tekstil sektöründe, kuaförlerde ve sağlık
tesislerinde kullanılmaktadır. Örneklerde de görüldüğü üzere
yüksek CRI derecesine sahip aydınlatmalara genellikle iç
mekânlarda ihtiyaç duyulmaktadır.
Yüksek CRI değerine sahip aydınlatmaların kullanılması,
aydınlatılan alanlarda renklerin daha belirgin, net, canlı ve ayırt
edilebilir şekilde görünmesini sağlayacaktır.
CRI değerinin ölçülmesi için spektroradyometre adı verilen
ölçüm cihazının kullanılması gereklidir. Spektral sensörlü ölçüm
cihazı ışık kaynağına yönlendirilir ve bu şekilde kolayca ölçüm
yapılabilir. Işık kaynaklarının renksel geriveriminin ölçülmesi
için maliyet tasarruflu, el tipi, taşınabilir cihazlar bulunmaktadır.
Bu cihazlar ile çeşitli alanlarda kullanılan özel aydınlatma
kaynaklarının hızlıca ölçülmesi ve değerlendirilmesi mümkündür.
17
Dalga Boyu
Dalga boyu, bir dalga şeklinin tekrarlayan birimleri (iki tepe
noktası) arasındaki mesafeyi belirtir. Dalga boyu, Yunancadaki
lamda (λ) harfi ile gösterilmektedir.
Dalga boyu metre, mikrometre ve nanometre cinsinden
ölçülür. Dalga boyu ne kadar küçükse, frekans o kadar yüksek
demektir.
Işık bir elektromanyetik dalgadır. Işık, küçük enerji
paketlerinin bir noktadan diğerine gitmesiyle hareket halindedir.
Bu hareket esnasında parçacıklar bir dalga şeklini izler. Bu dalga
şeklinin iki zirvesi arasındaki yatay mesafe dalga boyunu belirtir.
Işığın yalnızca küçük bir bölümü (dalga boyu) çıplak gözle
görülür. 400-750 nm aralığında dalga boyuna sahip ışığı
görebiliriz ve bu yüzden belirtilen aralıktaki ışığa görünür ışık adı
verilir. Bundan daha uzun dalga boyları kızılötesi, daha kısa dalga
boyları ise ultraviyole olarak adlandırılır.
Gama ışınları, röntgen ışınları, mikrodalgalar ve radyo
dalgaları da aslında birer ışıktır.
Işığın farklı dalga boyları, onları farklı renkte algılamamıza
yardımcı olur. Yani dalga boyu aslında ışığın rengini belirler.
Mavi: 450-500 nm
Yeşil: 500-570 nm
Sarı: 570-590 nm
18
Turuncu: 590-620 nm
Kırmızı: 620-750 nm
Belirtilen dalga boyu aralığında yer alan renkler birbiriyle
aynı değildir. Mesela 500 nm dalga boyundaki yeşil, maviye daha
yakın bir renktedir. 570 nm dalga boyundaki yeşil ise sarı renge
daha yakın bir tondadır.
Beyaz ışıkta ise durum çok daha farklıdır. Beyaz ışık aslında
bir renk değildir bu yüzden beyaz ışıkta tek bir dalga boyundan
bahsetmek mümkün değildir. Beyaz ışık elde edebilmek için,
dalga boylarının yani farklı renklerin bir karışımı gereklidir.
Görünür ışık spektrumunun tüm dalga boyları, göze aynı anda
ulaştığında beyaz renk olarak algılanır.
Beyaz ışığın rengi, renk koordinatları (x, y) veya buna bağlı
olarak Kelvin değeri ile tanımlanır.
19
Difüzör
Işık kaynağından çıkan parlak ışığı kontrol altına alan ve
yumuşak bir şekilde yayan optik materyale difüzör adı verilir.
Difüzörler, ışığın açısını kontrol eder ve homojen bir aydınlatma
yapılmasına imkân sağlar.
Difüzör (diffuser) kelimesi, Türkçe karşılığı yaymak,
dağıtmak olan İngilizce diffuse kelimesinden türetilmiştir.
Difüzör, ışık kaynağından çıkan yoğun ışığı yumuşak bir
şekilde yayarak daha geniş bir alana dağılmasını sağlar. Difüzör
kullanımıyla yapay ışıklarla aydınlatılmış ortamlarda, çok parlak
ve çok karanlık noktaların oluşması önlenerek homojen bir
aydınlatma sağlanmış olur.
Parlak ışığa çıplak gözle bakmak çok zordur. Parlak ışığa
bakmak ve yüksek yoğunluktaki ışığa uzun süre maruz kalmak
görme kayıplarına ve bazı sağlık problemlerine yol açabilir.
Özellikle yeni ve verimli aydınlatma teknolojilerinde, yüksek
yoğunlukta ışık çok küçük bir alandan yayılmaktadır. Bu noktada
ışık kaynağının gizlenmesi ve kaynaktan çıkan ışığın kontrol
altına alınması gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Difüzör, ışık
kaynağını gizleyerek kamaşmanın etkilerini minimize edebilir.
Difüzörler genellikle ince bir panel şeklindedir ve akrilik ya
da polikarbonat malzemeden imal edilmektedir.
20
Difüzörler hem fotoğrafçılıkta hem de aydınlatma
endüstrisinde sıkça kullanılmaktadır. Fotoğrafçılıkta difüzör, flaş
ışığını yumuşatmak için kullanılır.
Difüzörlerde en önemli parametre iletim verimliliği yani ışık
geçirgenliğidir. Düşük geçirgenliğe sahip difüzörlerde, ışığın bir
kısmı difüzörden geçemez ve bu durum bir miktar ışığın
kaybolmasına sebep olur.
İletim verimliliği, difüzör üreticisi tarafından yüzdesel olarak
belirtilir. Bu değer armatüre ait ışık çıktısı hesaplamaları için
kullanılır. Örneğin, 3.000 lümen ışık akısına sahip bir kaynak
önünde yüzde 92 verimliliğe sahip bir difüzör kullanıldığında ışık
çıktısı 2.760 lümen seviyesine düşecektir.
Difüzörler genellikle büyük paneller şeklinde üretilir ve
ihtiyaç duyulan ölçülere göre lazer kesim yapılır. Difüzör paneller
yerine film formunda özel optik materyaller de kullanılabilir.
21
Duy
Duy, bir lambanın elektrik bağlantısını yapan ve onu
sabitleyen cihazlara denir. Duy sayesinde lambalar, arıza
durumunda veya yükseltilmesi istendiğinde kolayca yenisiyle
değiştirilebilir.
Duylar hem konutlarda hem de endüstriyel tesislerde
lambaları enerjilendirmek ve tutturmak için kullanılmaktadır.
Lambalar için çok farklı standart duy tipleri bulunmaktadır.
Avrupa ülkelerinde en çok kullanılan duy tipleri E27 ve E14'tür.
E27 standart ampul duyudur, E14 ise ondan daha ince duy tipidir.
Bu duylar vidalı yapıdadır ve Thomas Edison tarafından
geliştirildiği için Edison Vidası adı verilmektedir.
Duy tipi, E ve kendisinden sonra gelen 2 rakam ile ifade
edilmektedir. E, Edison'un kısaltmasıdır. Rakamsal değer ise
duyun mm cinsinden çapını belirtmektedir. Örneğin; E27 lamba
duyu 27 mm, E14 lamba duyu ise 14 mm çapa sahiptir.
Edison vidalı duylara alternatif olarak; pinli, geçmeli ve
çevirmeli farklı duy çeşitleri de bulunmaktadır.
Duylar genellikle plastik malzemeler ile kaplanmaktadır
ancak yüksek sıcaklık dayanımı istenilen durumlarda seramik
duylar tercih edilmelidir.
Duy içerisindeki temas yüzeyinin alanı, metal kalınlığı ve
iletkenliği duyun taşıyabileceği akımı dolayısıyla maksimum
22
gücü belirleyen unsurlardır. Bu sebeple duy seçimi yapılırken,
üzerindeki gerilim ve güç değerleri kontrol edilmelidir.
Lamba duyları genellikle arızaya meyilli aygıtlar değildir
ancak yüksek sıcaklığa maruz kalması veya lambayı takıp
çıkarırken zorlanması durumunda kullanılamaz hale gelebilir.
Duya takılmış bir lambanın, dış ortam koşullarda uzun süre
kalması sonucunda; korozyon oluşabilir. Bu durum lambanın
sökerken zorlanmasına veya kırılmasına sebep olabilir. Buna ek
olarak duyun elektriksel performansına da olumsuz etki edecektir.
Bu sebeple, dış ortamlarda kullanılacak duylarda su, toz ve neme
karşı koruma için yalıtım yöntemleri uygulanmalıdır.
23
Düzgünlük
Düzgünlük, aydınlatılmış yüzeylerde minimum aydınlığın
ortalama aydınlığa bölümü ile ifade edilir. U0 simgesi ile
gösterilir. Aydınlatmanın düzgünlüğü hem iç mekânlarda hem de
dış mekânlarda görme performansı üzerinde önemli etkilere
sahiptir.
Düzgünlük (U0) değeri, mevcut aydınlatma düzenine göre
hesaplamalar sonucu ortaya çıkan minimum aydınlık (Emin)
değerinin ortalama aydınlık değerine (Eavg) bölünmesiyle bulunur.
𝑈0 =𝐸𝑚𝑖𝑛
𝐸𝑎𝑣𝑔
Düzgünlük değeri, aydınlatma armatürünün tipine, sayısına,
ışık açısına ve montaj konumuna göre belirlenmektedir.
İnsan gözü, farklı ışık seviyelerine uyum sağlamak için bir
miktar zamana ihtiyaç duyar. Bu sebeple aydınlatılmış ortamlarda
homojenlik aranmaktadır.
Çalışma ortamlarında 0,60'tan büyük düzgünlük değerleri
önerilmektedir. Çünkü bu seviyenin üstünde insanlar ışık
seviyesindeki değişimini fark etmemekte, kendilerini daha rahat
hissetmektedir. Ortamın düzgün aydınlatılması, bilgisayar
ekranına bakarak çalışanların daha rahat çalışmasına da yardımcı
olur.
Yol aydınlatmalarında düzgünlüğün düşük olması sebebiyle
aydınlatmanın homojenliği bozulacak yol üzerinde çok parlak ve
24
çok karanlık noktalar oluşacaktır. Parlaklığın bu şekilde sıklıkla
değişken olması, sürücüde göz yorgunluğuna ve strese yol
açacaktır. Bu da dolaylı yoldan trafik güvenliğini tehlikeye
atacaktır.
Yol aydınlatmalarında böyle bir durumdan kaçınmak için yol
aydınlatma sınıfına göre 0,35 ya da 0,40'tan büyük ortalama
düzgünlük değerleri istenmektedir.
Aydınlatılmış ortamlarda, herhangi bir ışık kaynağının
arızalanması sonucunda minimum aydınlık değeri ve buna bağlı
olarak ortalama düzgünlük değerinde düşüş görülebilir. Bu
durumda düzgünlük değeri, ortam için gerekli minimum değerin
altına düşerse, bakım işlemi planlanan tarihten daha önce
gerçekleştirilmelidir.
25
Filaman
Filaman, eski tip akkor ampullerde kullanılan, ısındığında ışık
üreten ince bir tel şeklindeki kısma verilen isimdir.
Akkor ampullerde, tungsten telinden yapılmış bir filaman
bulunmaktadır. Filaman, yanmayı önlemek için yalıtılmış,
oksijensiz bir ampul içerisine yerleştirilir. Bu şekilde havadan
yalıtılmış tel, elektrik akımıyla ısıtıldığında ışık yaymaya başlar.
Filaman ile yapılan aydınlatmada temel sorun tungsten
atomlarının yüksek sıcaklığa maruz kaldığında buharlaşmasıdır.
Yalıtılmış ampul içerisinde buhar artarsa, filaman parçalanmaya
ve cam kararmaya başlar. Bu da ampulün ömrünü önemli ölçüde
azaltacaktır.
Bu durumu önlemek için ampul içerisine argon gazı
doldurulmaktadır. Argon, tungsten atomunun buharlaşmasını
önlemekte, bu sayede ampulün ömrünü uzatmaktadır.
Ampullerin içerisindeki tel bazen düz bazen ise kıvrılmış
şekildedir. Tel, sargılı bir bobin şeklinde kullanıldığında daha
fazla direnç yaratır ve bu sayede ampulün daha fazla ışık
üretmesini sağlar.
Sıradan bir enkandesan lambada filaman sıcaklığı 2500°C
seviyesine ulaşmaktadır. Çoğu metal, bu yükseklikte sıcaklığa
ulaşmadan eriyecektir. Yüksek erime noktası sıcaklığına sahip
olduğundan filaman yapımında genellikle tungsten metali
kullanılmaktadır. Tungsten metalinden yapılmış filaman, bu
seviyedeki sıcaklıklarda ışık üreterek aydınlatma sağlamaktadır.
26
Filaman sıcaklığı olan 2500°C, kelvin cinsinden
dönüştürüldüğünde 2700K-2800K aralığına denk gelmektedir.
İşte bu yüzden akkor filamanlı lambalar 2700K-2800K aralığında
sıcak beyaz renkte aydınlatma yapmaktadır.
Düşük gerilim altında çalışan ampuller, yüksek gerilimde
çalışanlara göre daha kalın filamana sahiptir.
Filaman üzerinden elektrik akımı geçtiğinde çok kısa sürede
parlar. Bu sayede anında tam parlaklıkta ışık verebilir.
Akkor ampullerde ışık, filaman yardımıyla sağlansa da
enerjinin büyük bir çoğunluğu ısıya dönüştürülerek boşa harcanır.
Bu yüzden akkor ampuller verimsiz ışık kaynaklarıdır. Ancak bu
ampuller, kusursuz renksel geriverim performansına; CRI 100
değerine sahiptir.
27
Flicker
Flicker, ışık parlaklığının hızlı ve tekrarlayan bir şekilde
değişiklik göstermesi sonucunda ortaya çıkan ışık titremeleridir.
Işıkta belirli bir sıklıkla yaşanan titreşimler, görünür flicker ve
görünmez flicker olarak ikiye ayrılır.
Işık titreşimleri; frekans 100 Hz altındaysa görünür flicker,
500 Hz üzerindeyse görünmez flicker olarak sınıflandırılabilir.
Hem görünür hem de görünmez ışık titreşimlerinin olumsuz
etkileri olduğu bilinmektedir.
Gözle görülemeyen ışık titreşimleri, cep telefonu veya dijital
kamera ile video çekerken ışığın yanıp sönmesi veya ekranda
siyah çizgilerin belirmesi ile fark edilebilir. Kameraların bu
marifetini kullanarak flicker ölçümü yapabilmek için özel mobil
uygulamalar geliştirilmiştir.
Işık titremelerinin güvenlik, performans ve sağlık
problemlerine yol açtığı pek çok araştırmayla ortaya koyulmuştur.
Özellikler iş yerlerinde, flicker etkisine maruz kalmak ışığa
duyarlı kişiler üzerinde performans düşüklüğü, yorgunluk ve baş
ağrısı gibi problemlere yol açmaktadır.
İnsanlar saniyede 50 kez yanıp sönen yani 50 Hz frekansın
altındaki ışık titreşimlerini görebilir. Bazı insanlar 100 Hz
frekansa kadar olan hızlı titreşimleri hissedebilir. Işık, 100 Hz'den
büyük bir frekansta yanıp sönüyorsa, bu titreşim pek çok kişi
tarafından fark edilmez. Ancak, gözle algılanmasa bile yukarıda
bahsedilen olumsuz etkilere sebep olabilir.
28
Flicker, stroboskobik etki yani göz yanılmasına sebep olabilir.
Titreşen ışık altında hareket eden nesneler, olağandan daha yavaş
hareket ediyormuş veya duruyormuş gibi görünebilir. Bu da
özellikle endüstriyel tesislerde güvenlik tehlikelerinin ortaya
çıkmasına sebep olabilir.
Floresan ışık kaynakları, 100-120 Hz frekans ile titreşim
yarattığından, bu titreşim pek çok kişi tarafından fark edilmez.
Titreşim fark edilmese bile, floresan ile aydınlatılmış iş yerlerinde
baş ağrısı, göz yorgunluğu ve bazı rahatsızlıklar ortaya
çıkmaktadır.
Titreşim, floresan ışıklarla karşılaştırıldığında LED'lerde daha
az görünür ancak bu hala endişe edilmesi gereken bir problemdir.
LED ışıklardaki titreşim, lamba içerisindeki sürücü ile ilgilidir.
LED sürücülerin çoğunda flicker frekansı giriş gerilim frekansının
iki katıdır. Yani 50 Hz girişte 100 Hz, 60 Hz girişte 120 Hz çıkış
frekansına sahiptir.
LED aydınlatmalardaki flicker sorunu, flicker-free adında
yüksek frekansta çıkış veren sürücüler ile aşılabilmektedir. Bu
sürücüler 10 kHz ve üzerinde çıkış verdiğinden flicker sorununu
ortadan kaldırmaktadır.
Işık titreşimleri, ışığa duyarlı bir sensör ve osiloskop
yardımıyla ölçülebilir. Yüksek hızlı ışık ölçüm cihazları da ışık
titreşimlerini ölçme yeteneğine sahiptir.
29
Fresnel Lens
Fresnel lens, ışık toplayıcı veya dağıtıcı olarak kullanılan,
genellikle ince levha formunda, yoğun halkalarla oluşturulmuş,
kısa odak uzunluğuna sahip özel mercek tipidir.
Fresnel lens, tıpkı bir büyüteç mantığıyla çalışır. Fresnel lens
üzerinde eş merkezli birden çok halka bulunur. Her bir halkanın
yüzeye olan açısı farklıdır bu sayede yüzeye farklı noktalardan
ulaşan ışığı farklı açılarla yönlendirerek, tek bir merkeze
odaklayabilir.
Fresnel lensler, geleneksel lenslere göre daha ince yapıdadır
ve oldukça hafiftir.
Fresnel lensin bir yüzü ışığı yönlendirmek için çıkıntılara
sahiptir, diğer yüzü ise düz formdadır. Çıkıntılara sahip, diğer bir
deyişle tırtıklı yüzeye ulaşan ışık, yakın bir noktada odaklanarak
lensin diğer tarafına ulaşır. Tersi durumda, odak noktasından
yayılan ışık lens yüzeyinden birbirine paralel ışınlar olarak
dağılabilir.
Fresnel lens tek bir merkezden yayılan ışığı dağıtmak veya
belirli bir alana yayılan ışıkları tek bir merkezde yoğunlaştırmak
için kullanılabilir. Lensin yönü değiştirilerek, kullanım şekilleri
arasında geçiş yapılabilir.
Fresnel lensler, noktasal ışık kaynaklarından yayılan ışığı
homojenize etmek için kullanılır. Trafik sinyal lambalarında ışığı
dağıtmak amacıyla kullanılmaktadır. Lensin merkezinden, odak
30
noktasından yayılan ışık fresnel lens yardımıyla sinyal camına
homojen bir şekilde dağıtılır.
Güneş enerjili sistemlerde güneş ışığını yoğunlaştırmak için
de fresnel lensler yaygın olarak kullanılmaktadır. Fresnel lensler,
hareket ve ışık dedektörlerinde de ışık toplayıcı olarak
kullanılmaktadır.
Fresnel lensler, akrilik (PMMA) veya polikarbonat (PC)
malzemeden üretilebilir. Her iki malzemenin de ışık geçirgenliği
ve dayanıklılığına göre birbirinden avantaj ve dezavantajları
bulunmaktadır. Genellikle, yüksek ışık geçirgenliği için akrilik,
yüksek dayanıklılık için polikarbonat malzeme tercih
edilmektedir.
31
Gerilim (Volt)
İki nokta arasındaki elektrik potansiyeli farkına gerilim
(voltaj) adı verilir. İki nokta arasındaki potansiyel farkı, bağlı
olduğu devrede elektronları hareket ettirir ve elektrik akımı
oluşturur. Bu akım, aydınlatma cihazları gibi elektrikli cihazların
çalışmasını sağlar.
Gerilimin birimi Volt‘tur ve kısaca V harfi ile gösterilir.
Örnek gösterimi; 9 V, 12 V, 24 V, 110 V, 220 V şeklindedir.
Gerilim, elektronları bir noktadan diğerine taşımak için ne
kadar potansiyel enerjiye sahip olunduğunu belirtir. Gerilim ne
kadar yüksek olursa, devrede elektronları itme kabiliyeti o kadar
fazla olacaktır.
Su dolu bir kap ve bu kabın altında bir musluk olduğunu hayal
edin. Kap ne kadar doluysa, su musluktan o kadar yüksek basınçla,
dolayısıyla yüksek hızla akar. Elektronlar da benzer şekilde
yüksek gerilim altında daha etkin durumdadır.
Gerilim, alternatif akım (AC) ve doğru akım (DC) olarak ikiye
ayrılır. Doğru akım her zaman aynı polariteye sahiptir. Ancak
alternatif akımda polarite belirli bir frekansta sürekli olarak
değişmektedir. Örneğin, ülkemizdeki şebeke elektriğinde polarite
saniyede 50 kez değişmektedir.
Evlerde duvar prizlerinde 220 V AC gerilim varken, pek çok
elektronik cihaz içerisinde kullanılan AA ve AAA pillerde 1,5 V
gerilim vardır. Otomobillerde genellikle 12 V DC gerilim
bulunmaktadır.
32
Türkiye ve pek çok Avrupa ülkesi 220-230 V şebeke
gerilimini kullanmaktadır. Ancak bazı ülkeler 110-120 V şebeke
gerilimine sahiptir.
Evlerde duvar prizine bağlanan cihazlar, 220 V gerilim ile
çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Pillerle çalışan kumandalar ise
1,5 V veya 3 V DC gerilim ile çalışabilir. Otomobil üzerindeki
elektrikli donanımlar ise 12 V DC gerilim ile çalışır.
Bazı elektronik cihazlar 100-240 V gibi geniş bir gerilim
aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Bu cihazlar farklı
ülkelerde herhangi bir dönüştürücüye ihtiyaç duymadan
kullanılabilir.
Devrede aynı gerilime sahip iki güç kaynağı birbirine seri
olarak bağlandığında, gerilim iki katına çıkar. Paralel
bağlandığında ise gerilim sabit kalır ancak akım kapasitesi artar.
Örneğin; iki tane 12 V aküyü birbirine seri olarak bağlarsanız, 24
V gerilim elde edersiniz. Paralel bağladığınızda gerilim
değişmeyecek, 12 V olarak kalacaktır.
Gerilim ölçümü için; voltmetre, multimetre ve osiloskop gibi
cihazlar kullanılmaktadır.
33
Gonyofotometre
Bir ışık kaynağından, farklı açılarda yayılan ışığı ölçmek için
kullanılan test cihazına gonyofotometre adı verilir.
Gonyofotometre kelimesi, açıları ölçmek için kullanılan
gonyometre ile ışığı ölçmek için kullanılan fotometre
kelimelerinin bir araya getirilmesiyle oluşturulmuştur.
Gonyofotometre cihazı da aynı şekilde açıyı ve ışığı ölçen
donanımlara sahiptir.
Gonyofotometre, ışık kaynağından farklı açılarda yayılan
ışığın dağılımını ve fotomerik özelliklerini ölçer. Gonyofotometre
ile ışık şiddeti (cd), aydınlık düzeyi (lüks) ve parıltı (cd/m2)
ölçümleri yapılabilir.
Işık yoğunluğuna ilişkin veriler kullanılarak, ışık kaynağının
toplam lümenini de hesaplamak mümkündür. Işık kaynağının
farklı açılarda sahip olduğu ışık şiddeti değerleri alınır, bu
değerler matematiksel hesaplamalarla toplam ışık çıktısı yani
lümen değerini bulmak için kullanılır. Bu şekilde yapılan lümen
ölçümü yüksek doğruluğa sahiptir.
Gonyofotometre ile yapılacak testler karanlık bir odada
gerçekleştirilmelidir. Odaya ilişkin gereksinimler, test cihazı
üreticisi tarafından belirtilmektedir. Gonyofotometre
ölçümlerinde oda ölçüleri, duvar boyası ve ortam sıcaklığı son
derece önemlidir. Karanlık oda, üreticinin belirttiği kriterleri
karşılamıyorsa, ölçümlerin yanlış alınmasına sebep olabilir.
34
Doğru bir test için, ortam sıcaklığı 25°C olmalıdır. Oda
ölçüleri test edilecek lamba türü ve test cihazına göre değişiklik
göstermektedir. Odanın duvarları ise yansıma özelliği olmayan
mat siyah renkte boyanmalıdır.
Lümen ölçümü için genellikle gonyofotometre yerine
bütünleştirme küresi adındaki test cihazı kullanılmaktadır. Çünkü
bu yöntemde karanlık oda gerekliliği yoktur ve daha hızlı ölçüm
yapılabilir.
Gonyofotometre cihazı, aydınlatma ve otomotiv sektörlerinde
ışıklı donanımların performans testlerini gerçekleştirmek için
kullanılmaktadır. Trafik sinyal lambalarının ışık ölçümleri de
gonyofotometre ile yapılmaktadır.
Işıklı cihazlara ek olarak reflektif trafik levhaları ve diğer
yansıtıcı malzemeler de gonyofotometre ile ölçülebilir.
Ölçüm sonucunda ışık dağılımının çıkartılmasıyla, LDT
(EULUMDAT) ve IES uzantılı dosyalar elde edilir. Bu dosyalar,
DIALux gibi yazılımlara aktarılarak aydınlatma simülasyonları
gerçekleştirilebilir.
Gonyofotometre, ışıklı cihazların tasarım, geliştirme, üretim
ve kalite testlerinde kullanılmaktadır.
35
Güç (Watt)
Güç (buradaki kullanımıyla elektriksel güç), elektrikli
cihazların birim zamanda harcadığı enerji miktarını ifade eder.
Gücün birimi Watt'tır, kısaca W harfi ile gösterilir.
Tüm elektrikli cihazlar gibi, aydınlatma aygıtları da bir miktar
enerji tüketir. Bu enerji tüketimi watt cinsinden ifade edilir. Watt,
bir lambanın ışık üretmek için kullandığı enerji miktarını belirtir.
Düşük güç tüketimine yani düşük watt değerine sahip
aydınlatma aygıtları daha az enerji harcar. Ancak parlaklık konusu
burada çok önemlidir. Güç tüketimini azaltırken, aydınlatma
koşullarının da kötüleşmesine sebep olabilirsiniz.
Bir aydınlatma aygıtı, hem düşük güç tüketimine sahip olup
hem de yüksek ışık sağlayabilir. Yani; aynı lümen değerine sahip
iki lamba bir birinden farklı güç tüketimine sahip olabilir. Burada
önemli konu lümen/watt verimliliğidir. Yani harcanan 1 W enerji
için, kaç lümen ışık üretildiği önemlidir.
Özellikle ticari yapılarda, aydınlatmadan kaynaklı enerji
tüketimi, toplam enerji tüketiminde büyük bir paya sahiptir. Bu
yüzden, bu tür alanlarda enerji verimli aydınlatma çözümlerinin
kullanılması önem kazanmaktadır.
Günümüz teknolojisiyle karşılaştırıldığında; geçmişte
kullanılan ışık kaynaklarının, harcadığı enerji miktarına göre az
ışık ürettiğini söyleyebiliriz. Teknolojik ilerlemelerle birlikte
yüksek verimli aydınlatma teknolojileri hayatımıza girmeye
başlamıştır.
36
Yüksek güç, genellikle daha parlak ışık demektir. Ancak bu
farklı teknolojileri karşılaştırırken doğru bir önerme değildir.
Eskiden, watt bir lambanın aydınlatma gücünü belirtmek için
kullanılırdı. Ancak günümüzde ışık verimi sürekli olarak
artmaktadır. Bu yüzden, aydınlatma aygıtlarının seçiminde artık
lümen değeri ön plana çıkmıştır. Aydınlatma aygıtlarını seçerken
watt yerine lümen değerine odaklanmak gerekir.
Bir aydınlatma projesinde; öncelikle kaç lümen ışık
kaynağına ihtiyaç olduğu belirlenmeli, ardından bu lümen
değerini en düşük güç tüketimiyle sunan yani en verimli ışık
kaynağı tercih edilmelidir. LED ve enerji tasarruflu lambalar
düşük güç tüketimiyle birlikte, yüksek aydınlatma performansı
sunabilir.
Elektrikli bir cihazın şebekeden çektiği gücü ölçmek için
Wattmetre adındaki ölçüm cihazları kullanılabilir. Bu cihazlar
geniş bir aralıkta, yüksek hassasiyetle gerilim ve akımı ölçerek,
güç tüketimini gösterir. Alternatif akım güç kaynakları da dahili
bir güç ölçere sahiptir.
37
Güç Faktörü
Alternatif akım (AC) devrelerde, devre üzerinde kullanılan
gerçek gücün, devreye verilen görünür güce oranına güç faktörü
denir. Güç faktörü 0 ile 1 arasında değer alabilir. Bu değerin 1'e
yakın olması arzu edilen durumdur.
Aktif güç, W cinsinden ölçülür, gerçek ya da doğru güç olarak
da bilinir ve devrede iş yapan gücü ifade eder. Reaktif güç, VAR
cinsinden ölçülür, devrede iş yapmayan gücü belirtir. Aktif güç ile
reaktif güç toplamı görünür gücü oluşturur.
Tüm güç reaktif güç olduğunda güç faktörü 0, tüm güç aktif
güç olduğunda ise güç faktörü 1'dir.
Güç faktörü, gerçek gücün görünür güce bölünmesiyle
bulunur.
𝑃𝐹 =𝑃
𝑆
PF: Güç faktörü
P: Gerçek güç (W)
S: Görünür Güç (VA)
Elektrik mühendisliğinde aktif ve reaktif güç tanımı için en
sık kullanılan örnek köpüklü bira dolu bardaktır. Bardağın bira ile
dolu olduğunu ve üzerinde bir miktar köpük olduğunu hayal edin,
bardağın dibindeki bira aktif gücü, üzerindeki köpüğü reaktif
gücü, bardağın tamamı ise görünür gücü temsil eder.
38
AC güç şebekesinden beslenen tüm elektrikli cihazlar için güç
faktörü çok önemlidir. AC/DC dönüştürücülerde, güç faktörünü
yükseltmek ve 1’e mümkün olduğunca yaklaştırmak için güç
faktörü düzeltme (PFC) devreleri kullanılır.
Güç faktörü düşük olduğunda, akım yükü artacağından
besleme için kullanılacak kablo kalınlığı artırılmalı ve sigorta
ekipmanları buna göre seçilmelidir. Güç faktörü yüksek
olduğunda ise, aynı miktarda aktif güç için kesit kalınlığı daha az
olan kablolar kullanılabilir.
Ev kullanıcıları için güç faktörünün elektrik faturası üzerinde
herhangi bir etkiye sahip olmadığı söylenebilir. Çünkü
meskenlerde kullanılan elektrik sayaçları yalnızca gerçek gücü
okur ve faturalandırma da okunan bu değer üzerinden yapılır.
Ancak, düşük güç faktörü sebebiyle enerjinin boşa harcandığı
gerçeği değişmemektedir.
Reaktif güç, enerji kirliliğini oluşturan temel unsurlardan bir
tanesidir. Güç faktörü yüksek ürünlerin tercih edilmesiyle, reaktif
yük akımları minimize edilebilir.
39
HPS
HPS, High Pressure Sodium (Yüksek Basınçlı Sodyum)
kelimelerinin baş harflerinden oluşan kısaltmadır. HPS, yüksek
yoğunluklu deşarj (HID) lambalar sınıfında yer alır ve yüksek
verimli ışık kaynaklarından biridir.
HPS lambası içinde alüminyum oksit seramikten yapılmış dar
bir ark tüpü yer alır ve bu tüp bir tel çerçeve ile desteklenir. Ark
tüpü içerisinde sodyum, civa ve ksenon bulunur ve tüp içerisinde
yüksek basınç vardır.
Düşük ve yüksek basınçlı sodyum lambaları arasındaki fark,
lamba içerisindeki gaz basıncıdır. Adından da anlaşılacağı üzere;
yüksek basınçlı sodyum buharlı lambalar daha yüksek iç basınç
ile çalışır.
Sodyum lambalar çalışırken bir ısınma periyodu gerektirir bu
yüzden anında tam parlaklıkta ışık veremez.
HPS lambalar, çalışmak için bir ateşleyiciye ihtiyaç duyar.
Balast tarafından uygulanan gerilim ile ksenon gazı iyonize edilir.
Bunun sonucunda ark ısınmaya başlar ve bu ısı ark içerisindeki
civa ve sodyumu buharlaştırır. Civa buharı gaz basıncını
artırmaya yardımcı olur. Yüksek basınca ulaşıldığında ise sodyum
buharı ışık üretmeye başlar.
Lamba ilk açıldığında ksenon gazı tetiklendiğinden, tıpkı araç
farlarındaki ksenon gibi mavi renkte ışık üretmeye başlar. Lamba
ısındığında civa ve sodyum buharları da karışarak ışık rengi sarıya
dönmeye başlar.
40
HPS lambalar, 1900K-2200K aralığında sarı renkte ışık üretir.
Işık verimi 140 lm/W seviyesine kadar ulaşabilir.
HPS lambaları yüksek ışık verimine sahip olsa da, 20-30 gibi
düşük CRI değerine yani düşük renksel geriverim performansına
sahiptir.
HPS lambaların ömrü yaklaşık 20.000 saattir ve bu da günlük
10 saat kullanımda 5,5 yıla, günlük 8 saat kullanımda yaklaşık 7
yıla denk gelir.
HPS, yüksek verimi, küçük boyutları ve uzun ömrü ile sokak
aydınlatması için en yaygın kullanımı bulunan lamba
çeşitlerinden biridir. HPS lambalar, tünel aydınlatmalarında, park
alanlarında ve benzeri dış mekân aydınlatma uygulamalarında da
kullanılmaktadır.
HPS lambalar, özel balastlarla dim edilebilir. Ancak dim
edildiğinde, renk kayması, ışık veriminin düşmesi gibi olumsuz
etkiler ortaya çıkabilir.
41
Işık Açısı
Bir ışık kaynağının ışığı nasıl dağıttığını belirten ifadeye ışık
açısı (beam angle) denir. Işık açısı derece cinsinden ifade edilir,
simgesi (°)’dir. Işık kaynakları 5 dereceden 45 dereceye kadar dar
açılı, 45 dereceden 120 dereceye kadar geniş açılı olarak
sınıflandırılabilir.
Aydınlatmada ışık açısı, Full Width Half Maximum (FWHM)
yani Tam Genişlik Yarım Maksimum yönetimi ile hesaplanır.
Çünkü ışığın dağıldığı noktada, her iki taraftaki ışığı limitsiz
olarak ölçmek pratik olarak mümkün değildir. Işık açısı olarak
belirtilen açı, ışık demetinin başlangıç yoğunluğunun yüzde
50'sinin altına düştüğü açıya kadardır. Diğer bir deyişle; ışık
demetinin merkezi yani ışık yoğunluğunun en fazla olduğu nokta
bulunur. Ardından, bir yöne doğru bu değerin yarısına kadar olan
ışına doğru gidilir. Bulunan açı 2 ile çarpılarak ışık açısı elde
edilmiş olur.
Işık açısı, iç mekânlarda tavan yüksekliği, dış mekânlarda
direk veya montaj yeri yüksekliğine göre belirlenir. Aydınlatma
elemanı yüksek bir noktaya yerleştirilecekse dar, alçak bir
noktada konumlandırılacaksa geniş açılı seçilmelidir.
Geniş ışık açısına sahip aydınlatma elemanları, dar açılı ışık
kaynaklarından daha fazla ışık yaymaz. Sadece ışığı daha geniş
bir şekilde dağıtır. Işık açısı daraltıldığında ışık akısı yani lümen
değeri sabit kalır ancak ışık şiddeti yani kandela değeri artar.
Geniş açılı aydınlatma elemanlarının ışığı uzak noktalara
ulaşamaz. Bu yüzden yüksek noktalardan aydınlatma yapılırken
42
genellikle dar açılı ışıklıklar seçilir. Örneğin, yüksek aydınlatma
direkleri tepesine konumlandırılmış dış aydınlatma elemanları
genellikle ışığı dar bir açıda yaymaktadır.
Tavan yüksekliğinin düşük olduğu iç mekân
aydınlatmalarında ise mümkün olduğunca geniş ışık açısına sahip
aydınlatma elemanları kullanılır. Bu sayede, karanlık ve çok
parlak noktaların oluşması önlenir, daha homojen bir aydınlatma
sağlanmış olur.
İç mekânlarda tavan yüksekliği arttıkça, aydınlatılan yüzey
büyür yani ışık daha geniş bir alana yayılır. Ancak böyle bir
durumda aydınlatma seviyesinde düşüş görülecektir. Uygulama
yapılacak alanda tavan yüksekliği standarttan daha yüksekse, bu
konuda özel bir çalışma yapmak gereklidir.
Belirli bir ışık açısının hangi yükseklikte ne kadar alanı
aydınlatacağı basit trigonometrik hesaplamalarla bulunabilir. Bu
tür hesaplamalar için; aydınlatma simülasyon yazılımları daha
doğru sonuçlar verecektir.
43
Işık Akısı (Lümen)
Bir aydınlatma aygıtının her yönde yaydığı toplam ışık
miktarına ışık akısı denir. Işık akısının birimi lümen’dir.
Aydınlatma aygıtları için belki de en çok dikkat edilen ölçüt
lümen değeridir.
Bir ışık kaynağından yayılan insan gözü tarafından görünür
ışığın toplam miktarı lümen ile ifade edilir. Yani bir lamba veya
aydınlatma armatürünün lümen değeri ne kadar yüksekse, o kadar
yüksek ışık çıktısına sahip demektir.
Genel ve basitleştirici bir ifade kullanmak gerekirse, lümen'in
parlaklığa eşit olduğu söylenebilir.
Lümen'in simgesi lm'dir ve bu simge sayısal değerinden sonra
yazılır. Örneğin; 300 lm, 500 lm, 1.000 lm, 10.000 lm şeklinde
kullanılabilir.
Aydınlatma sektöründe, gün geçtikçe farklı teknolojiler ön
plana çıkmış, her teknolojik adımda aydınlatma aygıtlarının
harcadığı elektrik enerjisine kıyasla lümen değeri yükselmiştir.
Diğer bir deyişle, eskiden 1000 lümen ışık elde etmek için 75W
güç harcamak gerekirken, günümüz teknolojisiyle sadece 10W
güç ile bu parlaklıkta ışık elde edilebilmektedir.
Bir aydınlatma uygulamasında ne kadar lümene ihtiyaç
duyulduğu, oda boyutu, şekli, tavan yüksekliği, boyası, lamba türü
ve yerleşimi gibi bazı değişkenlere bağlıdır.
44
Aydınlatma üreticileri ve ithalatçıları, ürünleri üzerinde
lümen değerini belirtse de bunun her zaman güvenilir bir bilgi
olduğu söylenemez. Çünkü bir aydınlatma aygıtının lümen
değerini belirlemek için laboratuvar koşullarında ölçüm yapılması
gereklidir. Çok az sayılabilecek üretici bu şekilde ölçüm yaparak
ürüne ait lümen değerini belirtmektedir. Özellikle LED
aydınlatma alanında faaliyet gösteren üreticilerin çoğunluk kısmı,
ürün üzerine içerisinde kullandığı LED’lerin toplam lümen
değerini yazmaktadır. Ancak unutulan önemli bir konu, LED’ler
bir sistem içerisine dâhil edildiğinde çeşitli ışık kayıpları
oluşmaktadır.
Bu kayıpların dışında, ışık kaynaklarının kullanıldığı süre
boyunca da ışık çıktısında düşüş görülebilmektedir. Bu yüzdendir
ki; bazı tüketiciler kullandığı aydınlatma aygıtlarının ışığının
zamanla azaldığını, eskisi kadar parlak yanmadığını
gözlemleyebilmektedir.
Lümen, aydınlatma seviyesini temsil eden lüks birimiyle de
ilişkilidir. Ne kadar yüksek lümen, o kadar yüksek aydınlatma
seviyesi yani lüks demektir. Bir ortamda aydınlatma seviyesinin
düşüklüğünden, diğer bir deyişle aydınlatma yetersizliğinden
şikâyet ediliyorsa; daha yüksek lümen değerine sahip lambalar
kullanılabilir veya lamba sayısı artırılarak daha yüksek parlaklıkta
aydınlatma elde edilebilir.
45
Işık Ölçer
Aydınlatma seviyesi ve ışık özellikleri ölçümü için kullanılan
cihazlara ışık ölçer adı verilir. Işık ölçüm cihazları aydınlatma,
fotoğrafçılık ve sinema endüstrilerinde kullanılmaktadır.
Yalnızca aydınlatma seviyesi ölçümü yapabilen cihazlara lüks
metre adı verilir. Gelişmiş cihazlar, lüks ölçümünün yanında; renk
sıcaklığı (CCT), renksel geriverim indeksi (CRI), renk
koordinatları (CIE1931/1976), ışık spektrumu, flicker yüzdesi
gibi ölçümleri de gerçekleştirilebilir.
Işık ölçüm cihazları, iç ve dış mekânlarda aydınlatma
seviyelerinin ölçümü için kullanılır. Ölçüm sonucunda elde edilen
değerler, uygulamaya ilişkin standarttaki minimum gerekliliklerle
karşılaştırılarak aydınlatmanın yeterli olup olmadığına karar
verilir.
Işık ölçümünde taşınabilir, el tipi cihazlar yaygın olarak
kullanılmaktadır. Ölçüm cihazları, doğru bir ölçüm için her test
öncesinde kalibre edilmelidir. Kalibrasyon, ölçüm sensörü
üzerindeki ışık geçirmeyen kapağın kapatılıp, cihaz üzerinden 0
lüks değeri ile eşleştirilmesi ile sağlanır.
Işık ölçümü, birden fazla foto sensörün yardımıyla yapılan
ölçümlerin yazılım ile işlenmesinden sonra lüks değerine çevrilir.
Enkandesan ışık kaynaklarının ölçümünde, ölçüm sonucunda
ortaya çıkan değerlerin doğru olduğu söylenebilir ancak diğer ışık
kaynaklarında durum biraz daha farklıdır.
46
Işık ölçüm cihazları ile LED aydınlatmaların ve bazı diğer
teknolojilerin ölçümünde birtakım problemler ortaya çıkmaktadır.
Çünkü, insan gözü yalnızca belirli bir aralıktaki ışık dalgalarına
karşı duyarlıdır. Doğru bir ölçüm için, ışık ölçüm cihazı da insanın
ışık algısı ile ilişkilendirilmiş olmalıdır.
Örneğin, LED aydınlatmalar ile ışıklandırılmış bir ortamda
standart bir ışık ölçer 300 lüks değerini gösterebilir. Ancak insan
gözü, ölçülen bu 300 lüks değeri yerine 200 lüks görebilir. Bu
yüzden, yalnızca fotopik görüş için insan gözünün duyarlılığı ile
eşleştirilmiş, yani yalnızca insan gözünün algılayabildiği ışığı
ölçen gelişmiş cihazlar kullanılmalıdır.
47
Işık Şiddeti (Kandela)
Işık şiddeti bir ışık kaynağının belirli bir yönde yaydığı ışık
miktarıdır. Işık şiddetinin birimi Kandela’dır. Kandela değeri bir
ışık kaynağının ne kadar parlak olduğunu ifade eder.
Kandela, cd kısaltması ile belirtilir ve rakamsal değerden
sonra yazılır. Örneğin; 100 cd, 2.000 cd, 8.000 cd gibi.
Işık, farklı tekniklerle ölçülür bu yüzden farklı ölçüm
birimleri vardır. Lümen, lüks ve kandela genellikle birbirine
karıştırılan terimlerdir.
Kandelayı lümenden ayıran fark; lümen ışık kaynağından her
yönde çıkan toplam ışık miktarını belirtirken, kandela tek bir
yönde herhangi bir noktadaki ışık yoğunluğunu belirtir. Lüks ise,
yüzeye ulaşan ışık miktarını yani aydınlığı belirtir.
Kandela, ışık şiddetini tanımlamak için temel bir ölçümdür.
Kandela için mum gücü ifadesini kullanmak doğru bir tanımlama
olacaktır. Basit bir karşılaştırma yapmak gerekirse; bir kandelanın
tek bir mumdam gelen ışığa eşit olduğu söylenebilir. Zaten
kelimenin kökeni de buradan (candela, candle) gelmektedir.
Spot ışıkları ve lazer işaretçileri, ışığı tek bir noktaya
odakladığından, yüksek kandela derecesine sahiptir. Aynı lümen
değerine sahip yani toplam ışık çıktısı aynı olan iki farklı ışık
kaynağı düşünelim. Bir tanesinde 30 derece lens, diğerinde 90
derecelik bir lens olsun. 30 derece yani daha dar açıda ışığı
toplayan aydınlatma elemanı, daha yüksek kandela değerine sahip
48
olacaktır. Lenste oluşan kayıpların eşit olduğu kabul edilirse;
toplam ışık çıktısının aynı kalacağı söylenebilir.
Işık kaynağına olan uzaklığın kandela değeri üzerinde etkisi
yoktur. Yani, 1 metre mesafedeki kandela değeri ile, 2 metre
mesafedeki değer birbirine eşittir.
Genel aydınlatma uygulamalarında, kandela yerine toplam
ışık çıktısını yani aydınlatma gücünü ifade ettiğinden lümen
değeri dikkate alınmaktadır. Trafik sinyalizasyonu gibi özel
uygulamalarda ise belirli yönlerdeki ışık yoğunluğunu ifade eden
kandela değeri önem kazanmaktadır.
Terimler arasındaki farkı özetlemek gerekirse; lümen ışık
kaynağının ne kadar ışık verdiğini, lüks aydınlatılan yüzeyin ne
kadar parlak olduğunu, kandela ise ışığın belirli bir yöndeki
yoğunluğunu ifade eder.
49
Işık Verimi (lm/W)
Işık verimi, bir aydınlatma elemanının elektrik gücünü ışığa
ne kadar verimle dönüştürdüğünü belirtir. Işık akısının güce oranı,
watt başına lümen cinsinden ifade edilir ve lm/W şeklinde
sembolize edilir.
Işık verimi (ışık etkinliği), belirli bir miktar güç ile elde edilen
aydınlatma gücünü ifade eder. Bir ışık kaynağı, bir watt güç
harcayarak kaç lümen ışık çıktısı sunuyorsa bu ışık verimidir.
Aydınlatma tercihleri yapılırken, güç tüketiminin düşük, ışık
çıktısının yüksek olması istenir. Bu da yüksek watt başına lümen
ihtiyacı olduğu anlamına gelir.
Farklı aydınlatma teknolojileri çalışmak için farklı miktarda
güce ihtiyaç duyar. Aydınlatma sektörü sürekli olarak yüksek
etkinlik faktörüne sahip teknolojiler ile kendini yenilemektedir.
Yeni teknolojiler, enerjinin verimli kullanılması ve bu sayede
enerji tasarrufu sağlanması için önemli fırsatlar sunmaktadır.
Mevcut teknolojileri karşılaştırma amaçlı bir genelleme
yapmak gerekirse; akkor flamanlı lambalar yaklaşık olarak 15
lm/W, halojen lambalar 20 lm/W, floresan lambalar 80 lm/W,
yüksek basınçlı sodyum buharlı lambalar 100 lm/W, LED'ler ise
120 lm/W üzerinde performans sergilemektedir.
İnsan gözü 555 nm'de yeşil ışığa (ideal monokromatik 555 nm
kaynağı) karşı en yüksek hassasiyete sahiptir. Fotopik eğri, 555
nm’de yani yeşil renkte zirveye ulaşır. Bu dalga boyunda bir watt
güç kullanılarak yüzde yüz verimde maksimum 683 lümen ışık
50
üretilebilir. Bu nedenle lümen/watt oranı için teorik sınır 683
lümendir. Beyaz renkte aynı parlaklığa ulaşmak istenirse, daha
fazla güce ihtiyaç duyulacaktır. Bu da ışık verimini düşürecektir.
Beyaz LED'ler için 400 lm/W teorik sınırı kabul edilebilir.
Aydınlatma armatürü üreticileri genellikle ürünleri içerisinde
kullandıkları ışık kaynaklarının etkinlik faktörüne göre
hesaplamalar gerçekleştirmekte, buna göre ürün özelliklerini
listelemektedir. Ancak unutulmamalıdır ki aydınlatma
armatürünü oluşturan parçalar; lens, reflektör, kasa, cam gibi
aksesuarlar bir miktar ışık kaybına yol açmaktadır. Bu yüzden,
aydınlatma armatürünün teknik özellikleri belirlenirken,
armatürün toplam ışık çıktısı ve şebekeden çektiği güç ölçülmeli,
bu değerler üzerinden ışık verimi hesabı gerçekleştirilmelidir.
Işık kaynaklarının lümen çıktısı entegre küre adı verilen, her
yönde yayılan ışığı ölçebilen cihazlar ile belirlenir. Güç ölçümü
de wattmetre adı verilen donanım ile gerçekleştirilebilir. Bu iki
ölçüm sonucuna göre aydınlatma armatürünün watt başına kaç
lümen ışık çıktısına sahip olduğu yani lm/W değeri kolayca
hesaplanabilir.
51
Kamaşma
Işık görme işlevi için çok önemlidir. Işık, nesnelere çarparak
gözlerimize ulaşır ve bu sayede nesneleri görmemizi sağlar.
Ancak bazen ışık görme problemlerine yol açabilir.
Kamaşma, aşırı ve kontrolsüz bir şekilde dağılan ışığın neden
olduğu görsel algıdır. Parlak güneş ışığına veya yapay ışığa
(elektrikli ışıklar) maruz kalındığında ortaya çıkan görme
zorluğuna kamaşma denir.
Kamaşma gündüz ya da gece meydana gelebilir. Kamaşma
problemi doğrudan veya yansıma sonucunda ortaya çıkabilir.
Parlak ışıklar insanlar için rahatsız edici ve acı verici olabilir.
Kamaşma etkilerine göre; rahatsız edici kamaşma, geçici
kamaşma ve kör eden kamaşma olarak üç ana gruba ayrılmıştır.
Göze gelen çok parlak ışık ortadan kaldırıldığında bile
cisimleri görmede veya seçmede zorluk yaşanıyorsa buna kör
eden kamaşma adı veriliyor. Görüş alanı içerisindeki yoğun ışık
geçici görme kayıplarına yol açıyorsa bu durum geçici kamaşma
olarak tanımlanıyor. Parlak ışık, konfor kayıplarına, yorgunluğa
ve acıya yol açıyorsa buna da rahatsız edici kamaşma adı veriliyor.
Kamaşma, iç mekân aydınlatmalarında da dış mekân
aydınlatmalarında da ortaya çıkabilir. Her ikisinin de, gözler
normalden daha yoğun bir ışığa maruz kaldığından, olumsuz
etkileri bulunmaktadır.
52
Aydınlatılmış bir ortamda karanlık alanlar ile parlak alanlar
arasında aşırı bir fark varsa bu da kamaşma problemini ortaya
çıkarabilir.
İşyerlerinde pencerelerden içeri giren güneş ışığı doğrudan
veya parlak yüzeylerden yansıyarak gözünüze ulaşabilir. Bu
durum da görsel performansın düşmesine, rahatsızlık
hissedilmesine sebep olabilir.
Özellikle yol aydınlatmaları kamaşma için iyi bir örnektir.
Yolda seyrederken ilerideki sokak lambalarından yayılan ışık
gözünüzü alıyorsa bu kamaşma problemi olduğunu işaret eder.
Kamaşma, sürüş ve trafik güvenliğini tehdit eden bir unsur olarak
ortaya çıkabilir. Örneğin, araç sürücüleri sürüş esnasında, göz
alıcı parlak ışığa maruz kaldıklarında yaya geçitlerini, karşıdan
karşıya geçmekte olan yayaları veya trafik ışıklarını görmekte
zorluk yaşayabilir. Bu durum ciddi kazalara, yaralanmalara ve
ölümlere yol açabilir.
Yaşlı insanlar genellikle kamaşmaya karşı daha duyarlıdır.
Çünkü, yaş ilerledikçe göz merceğinde bulanıklık artar ve adapte
olma kabiliyetinde azalma görülür. Bu yüzden kamaşma onlar
üzerinde daha büyük problemlere yol açabilir.
İyi tasarlanmış aydınlatma armatürleri ve iyi planlama,
kamaşma ve onun sebep olduğu olumsuz etkileri minimize
edebilir.
53
Kızılötesi
Görünür kırmızı ışıktan daha uzun, radyo dalgaları ve
mikrodalgalardan daha kısa dalga boyuna sahip elektronmanyetik
ışınıma kızılötesi adı verilir. Kızılötesi ışınların dalga boyu 750
nm ile 1 mm aralığındadır. İngilizcedeki karşılığı infrared
radiation kelimelerinden türetilmiş IR kısaltması ile de gösterilir.
Kızılötesi, günlük yaşamımızda karşımıza en çok çıkan
ışımalardan bir tanesidir. Ancak görülebilir olmadığından çoğu
kişi bunun farkında değildir. Kızılötesi, görünür ışıkla çok benzer
özelliklere sahiptir.
Kızılötesi ışık, genel olarak insan gözü tarafından görülemez.
Ancak, kızılötesi ışınların başladığı, insan gözünün görebildiği en
uzun dalga boyu 750 nm seviyesinden 1400 nm'ye kadar denk
gelen yakın kızılötesi ışık (NIR) insan gözü tarafından
algılanabilir. Algılanan ışığın etkisi çok küçüktür, bu yüzden onu
görebilmek için doğrudan kaynağa bakmak gerekir.
Kızılötesi, ısı sensörleri, termal görüntüleme ve gece görüşü
gibi çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Kızılötesi, iletişim ve
veri transferi için de kullanılmaktadır. En basit örneğiyle;
televizyon kumandaları, televizyona sinyal göndermek için önüne
yerleştirilmiş kızılötesi LED'i kullanır. Odaklanmış kızılötesi
ışığı, belirli bir hızla açılıp kapanarak ikili veri kodlaması yapar.
Kızılötesi ışını, alıcı tarafta basit bir fotodiyot yardımıyla
algılanır. Alıcı, kızılötesi ışını bir elektrik akımına çevirerek
işleyebilir.
54
Kızılötesi iletişimin çalışabilmesi için alıcı ve verici arasında
net bir görüş açısı elde edilmelidir.
Kızılötesi alıcı ve vericiler çok ucuzdur bu sebeple kısa
mesafede iletişim için sıkça kullanılmaktadır. Ancak kızılötesi
ışınları çok kısa bir mesafe boyunca iletilebilir ve önünde bir engel
varsa bunun içinden geçemez. Bu yüzden kullanım alanları
kısıtlıdır.
Kızılötesi LED'lerin görünümü diğer LED'ler ile aynıdır.
Kızılötesi LED'lerin çalışıp çalışmadığı insan gözüyle anlamak
mümkün değildir. Ancak cep telefonu kamerası LED'e doğru
yönlendirildiğinde ekrandaki görüntüde yanıp yanmadığı
görülebilir. Çünkü, kamera sensörleri kızılötesi ışığa karşı
duyarlıdır.
55
LED
LED, üzerinden elektrik akımı geçirildiğinde ışık yayan, diyot
temelli elektronik devre elemanıdır. Light-emitting diode (ışık
yayan diyot) kelimelerinin baş harflerinden oluşan kısaltmadır.
LED'lere akım uygulandığında; elektronlar cihaz içerisindeki
elektron boşluklarıyla birleşerek, foton biçiminde enerjiyi açığa
çıkarır. Bu etkiye elektrolüminesans adı verilir.
Açığa çıkan foton enerjisi, yayılan ışığın dalga boyunu yani
rengini belirler. Farklı bant aralıklarına sahip yarı iletken
malzemeler, farklı renklerde ışık üretir. Örneğin; İndiyum
Galyum Nitrat (InGaN), mavi, yeşil; Alüminyum Galyum
İndiyum Fosfür (AlGaInP), sarı, turuncu ve kırmızı renklerde ışık
üretmek için kullanılır.
Işık, katı haldeki yarı iletken malzeme içinde üretildiğinden,
LED'ler katı hal cihazları olarak tanımlanmaktadır. SSL, solid-
state lighting (katı hal aydınlatma) ifadesi de LED, OLED ve
PLED kaynakları için kullanılır.
LED'ler eskiden yalnızca radyo, televizyon, saat gibi
elektronik cihazlarda küçük gösterge lambaları olarak kullanılırdı.
LED'lerin parlaklığı, teknolojik gelişmelerle birlikte artmış bu da
onların genel aydınlatma maksadıyla kullanımına imkân
tanımıştır.
Geçmişte, LED'ler için sınırlı renk seçenekleri bulunuyordu.
Özellikle ticari anlamda mavi ve beyaz renkli LED'ler mevcut
56
değildi. Galyum Nitrit (GaN) malzemesi ile LED teknolojisinin
gelişmesi bu alandaki eksikliğin tamamlanmasına vesile olmuştur.
Mavi LED çipinin üzerine sarı renkli fosfor kaplama
yapılarak, beyaz ışık yayan verimli LED paketleri geliştirilmiştir.
Bu LED paketleri, LED'lerin genel aydınlatma maksatlı
kullanımına imkân sağlamıştır.
Power LED, Mid-power LED, COB LED, CSP LED gibi
farklı LED çeşitleri bulunmaktadır. Her birinin kullanım amacı ve
şekline göre birbirlerine karşı avantaj ve dezavantajları vardır.
LED'ler yüksek parlaklıkta görülür, ultraviyole veya kızılötesi
dalga boyunda ışık yayabilir.
LED'ler kendinden önceki teknolojilere göre, düşük enerji
tüketimi, uzun kullanım ömrü, daha küçük boyut ve daha hızlı
anahtarlama gibi pek çok avantaja sahiptir. Bu avantajlar ile
otomotiv, havacılık, reklam, sinyalizasyon, genel aydınlatma,
fotoğrafçılık gibi farklı alanlarda kullanılmaktadır.
LED’ler üzerinde harcanan enerjinin büyük bir kısmı ışığa
dönüşmektedir. Kalan enerji ise ısı olarak açığa çıkmaktadır. Isı,
LED temelli aydınlatma elemanlarının performansı ve ömrüne
olumsuz etki etmektedir.
LED’ler zehirli kimyasallar içermez, çevre için tehlikeli
değildir. Karbon ayak izini azaltmaya yardımcı olur.
57
LED Sürücü
LED, düşük enerji tüketimine sahip, yüksek ışık çıktısı sunan
uzun ömürlü aydınlatma teknolojisidir. Bu teknoloji çalışmak için
özel güç kaynaklarına gereksinim duyar. LED sürücü, bir LED ya
da LED dizisini çalıştırmak için gerekli gerilimi ve akımı sağlayan
elektronik cihazdır.
Bir LED'in çalıştırılması için belirli bir gerilime ihtiyaç
duyulur. Bu gerilim, LED'in sıcaklığıyla birlikte değişiklik
gösterebilir. LED'ler ısındıkça, gerilimi azalır bu da LED'in daha
fazla akım çekmesine sebep olur. Sabit akım LED sürücü, belirli
bir gerilim aralığında sabit akım çıkışına sahiptir. Bu sayede
sıcaklık değişimlerinde akımın artarak LED’e zarar vermesini
önleyebilir.
LED'lerin yüksek akıma maruz kalması, kalıcı lümen
kayıplarına dolayısıyla ömrünün kısa olmasına sebep olacaktır.
LED sürücüler, LED’lere akım ve voltaj dalgalanmalarına karşı
koruma sağlar. Herhangi bir olumsuz durumda, LED'lerin ana
şebekedeki dalgalanmalardan etkilenmemesini, çalışma aralığı
içerisinde kalmasını sağlayarak uzun ömürlü kullanımını sağlar.
Aydınlatma elemanlarında dâhili veya harici LED sürücü
bulunabilir. Konutlarda kullanılan LED lambalar gibi sürücüsü
LED ile aynı kasa içerisinde olan sistemler için dâhili LED sürücü
tanımı yapılabilir. Sokak armatürü, projektör gibi dış ortam
aydınlatmalarında ise genellikle harici sürücü tercih edilmektedir.
LED aydınlatma arızalarının büyük bir kısmında arıza sürücüden
kaynaklanmaktadır. Harici LED sürücü kullanıldığında sürücünün
bakım, onarım ve değişimi daha kolay hale gelmektedir.
58
LED sürücü seçimi yapılırken, giriş gerilimi, çıkış gerilimi,
çıkış akımı, kontrol seçenekleri ve IP koruma derecesi gibi
özelliklere dikkat edilmelidir.
Giriş gerilimi öncelikle AC/DC olarak kararlaştırılır. Şebeke
gerilimi ile beslenecek sistemler için AC, akü veya harici DC güç
kaynağı ile güçlendirilecek sistemler için ise DC gerilim tercih
edilmelidir. Gerilim türü seçildikten sonra ihtiyaca uygun şekilde
giriş gerilim aralığı belirlenmelidir.
İhtiyaca göre sabit akım ya da sabit voltaj seçimi yapılmalıdır.
Bu seçim LED kartının tasarımına göre kararlaştırılmalıdır. LED
aydınlatma uygulamalarında genellikle sabit akım LED sürücüler
kullanılmaktadır.
Çıkış gerilimi ve sürme akımının belirlenmesi son derece
önemlidir. Bu değerler, LED'in özelliklerine göre seçilmelidir.
LED sürücünün gücü de bu değerler ile birlikte belirlenir.
Işık kaynağının parlaklığının kontrol edilmesi isteniyorsa
bunun için sürücünün 1-10V, DALI, PWM gibi uygun loşlaştırma
özelliklerine sahip olduğundan emin olunmalıdır.
Aydınlatma armatürünün kullanım yeri, amacı ve sürücünün
yerleştirileceği bölümün özelliklerine göre IP koruma ihtiyacı
belirlenmelidir. Yüksek derecelerde IP koruma, suya, toza ve
neme karşı üstün koruma anlamına gelmektedir.
59
Lens
Işık kaynağı tarafından yayılan ışığı kontrol altına alarak
belirli bir açıda ve yoğunlukta dağılmasını sağlayan optik
materyale lens adı verilir. Lensler, ışık açısı üzerinde hassas
kontrol imkânı sağlar.
Lensler, plastik, silikon ya da cam malzemeden çeşitli şekil ve
boyutlarda imal edilebilir. Tek bir LED veya bir LED dizisi ile
birlikte kullanılmak üzere tasarlanabilir.
LED'ler üzerinde yer alan kubbe, birincil optik materyal
olarak adlandırılır. Birincil optik LED’in kendisine yerleşiktir.
LED'e yapışık haldeki bu kubbeden çıkan ışık, genellikle geniş bir
açıda yayılmaktadır. Geniş açıda yayılan ışık, uzak mesafelerde
aydınlatılacak yüzeye ulaşmadan kaybolmaktadır. Bu da LED
aydınlatmalarda ikincil optik kullanımı gerekliliğini ortaya
çıkartmaktadır.
LED'ler yönlü ışık kaynaklarıdır ve maksimum 180 derece
açıda ışık yayabilir. Birincil optik materyal ile birleştirilmiş tipik
LED paketleri; genellikle 120 derece civarında ışık açısına
sahiptir. Ancak 120 derece ışık açısı, pek çok uygulama için
uygun değildir.
Lensler, ışığı toplayıp, aydınlatılacak yüzeye kadar ulaştıran
ikincil optik materyallerdir. Lensler, ışığı toplar ve tüm parlaklığı
kontrollü bir açı ile aydınlatılacak yüzeye kadar ulaştırır.
Lensler ışığı dikey ve yatay eksende dağıtır. Her iki eksende
ışık açısı aynı ise bu tür lenslere simetrik lens adı verilir.
60
Dikeydeki ışık açısı ile yataydaki ışık açısı farklı ise bu tür lenslere
de asimetrik lens adı verilir. Belirli bir yönde odaklanmış ışığa
ihtiyaç duyulan iç mekân ve dış mekân aydınlatmalarında
asimetrik lensler kullanılmaktadır.
LED ışık kaynaklı sokak lambalarında ışığın yol yüzeyine
yansıtılması için asimetrik lensler kullanılmaktadır. Örneğin;
60*150 derece asimetrik lens ile ışık yol genişliği boyunca 60
derece açıyla, yol uzunluğu boyunca 150 derece açıyla yayılır. Bu
sayede direkler altında çok parlak noktalar, direkler arasında
karanlık noktalar oluşması önlenerek homojen bir aydınlatma
sağlanmış olur.
Lensler vidalanarak, yapıştırılarak ya da üzerindeki tırnaklar
ile LED’e, baskı devre kartına ya da gövdeye tutturularak monte
edilebilir.
Lens seçimi yaparken, verimlilik değerine de dikkat
edilmelidir. Bu değerin olabildiğince yüksek olması arzu
edilmelidir. Çünkü yüzdesel olarak ifade edilen bu değer, ışığın
ne kadarının lens dışına çıkabildiğini belirtir.
Aydınlatma uygulamalarında lens seçimi tamamen proje
ihtiyaçlarına göre belirlenmelidir. İkincil optik olarak lens yerine
reflektör de kullanılabilir. Lenslerin reflektörlerden en büyük farkı
ve avantajı ışık kaynağını gizlemesi ve bu sayede kamaşmayı
azaltmasıdır.
61
LM-79
LM-79, LED gibi katı hal aydınlatmaların fotometrik ve
elektriksel özelliklerini ölçmek için Kuzey Amerika Aydınlatma
Mühendisleri Derneği (IESNA) tarafından oluşturulan test
yöntemidir. Bir aydınlatma armatürü ya da lambanın belirli
ekipmanlar yardımıyla standart bir süreçte değerlendirilmesini
sağlar.
Geleneksel aydınlatma ürünlerinde fotometrik değerlendirme
ışık kaynakları ve armatürler için ayrı teste dayanmaktadır. Buna
bağıl fotometri adı verilir. Ancak katı hal aydınlatmalarında
genellikle LED ışık kaynakları, termal etkileri sebebiyle
armatürden ayrılmaz. Bu yüzden birlikte test edilmesi gerekliliği
ortaya çıkar buna da mutlak fotometri denir.
LM-79 test methodu ilk kez 2008 yılında ABD Çevre Koruma
Ajansı tarafından Energy Star programında kullanıldı ve o tarihten
bugüne LED aydınlatma ürünlerinin ölçümü için uluslararası
standart yöntem olarak kabul gördü.
LM-79 ölçümü ile aydınlatma elamanının; toplam ışık akısı,
ışık şiddeti, ışık yoğunluğu dağılımı, elektriksel güç özellikleri
(giriş gerilimi, akımı, gücü ve güç faktörü), ışık etkinliği ve CRI,
CCT, renk koordinatları gibi renksel özellikleri ölçülür.
LM-79 testi, aydınlatma armatürü için tam bir test prosedürü
gerektirir. LM-79 ölçümleri ve fotometrik değerlendirme için,
gonyofotometre ve bütünleştirme küresi (Ulbricht küresi) gibi
ekipmanlara ihtiyaç duyulur.
62
Bütünleştirme küresi ile aydınlatma armatürünün toplam ışık
akısı ve renksel özellikleri ölçülür. Gonyofotometre sistemi ise,
ışık şiddeti dağılımını yani ışığın nasıl yayıldığını ölçmek için
kullanılır.
LM-79 testi gerçekleştirilirken; aydınlatma armatürü 25°C
sıcaklıkta, termal transferi sınırlandıracak şekilde monte edilmeli
ve hava akışı kontrol altına alınmalıdır. Test sırasında aydınlatma
armatürleri belirtilen giriş gerilimi (AC/DC) ile çalıştırılmalı,
armatürün kısılabilir özelliği varsa ölçümler maksimum
parlaklıkta gerçekleştirilmelidir. Ölçümler yapılmadan önce
aydınlatma armatürü yeterince uzun süre (minimum 30 dakika)
çalıştırılmalı, stabilizasyon ve sıcaklık dengesine ulaşması için
beklenmelidir.
Piyasada farklı üreticilere ait farklı kalitede ürünler
bulunmaktadır. Bu çeşitlilik, ürünler arasında seçim yapabilmek
için bir değerlendirmeye ihtiyaç olduğunu göstermektedir. LM-79
verileri sayesinde, aydınlatma armatürlerinin karşılaştırılması ve
performans gereksinimlerine göre değerlendirilmesi mümkün
hale gelmektedir.
IESNA LM-79-08 standardına uygun elektriksel ve
fotometrik verilerin ölçülmesi için TÜRKAK (Türk Akreditasyon
Kurumu) tarafından akredite edilmiş test laboratuvarları tercih
edilmelidir.
63
LM-80
LED teknolojisi, kendisinden önceki aydınlatma
teknolojilerine kıyasla daha uzun kullanım ömrüne sahiptir.
Ancak, LED'ler kullanıldığı süre boyunca kademeli olarak
bozulma eğilimindedir. Bu bozulma, LED'in ışık çıktısında düşüş
olarak ortaya çıkmaktadır.
LM-80, LED ışık kaynaklarının zamana bağlı lümen
kayıplarını ölçmek için Kuzey Amerika Aydınlatma Mühendisleri
Derneği (IESNA) tarafından oluşturulan bir standarttır. Bu
standart ile LED ve aydınlatma üreticileri, ürünlerinin zaman
içerisindeki performanslarını belirlemek için uygun testleri
gerçekleştirebilir.
LM-80 testi, LED paketine, dizisine veya modülüne
uygulanabilir. Komple bir sisteme yani armatürün bütününe
uygulanamaz.
LM-80 standardı dünya çapında pek çok ülkede kabul
görmüştür. Bu ve benzeri testler ile LED ve LED'li cihazların
çeşitli standart çalışma koşullarında test edilmesi
amaçlanmaktadır.
LM-80 testi, minimum 6.000 saat, tercihen 10.000 saat
boyunca sürdürülmelidir. Ölçüm aralığı en fazla 1.000 saat olarak
alınmalıdır. Test boyunca ışık akısı (lümen), üç farklı sıcaklık için;
55°C, 85°C ve üretici tarafından seçilecek üçüncü bir sıcaklıkta
ölçülmelidir.
64
LM-80 testi sonucunda, belirlenen sürüş akımı için ışık
çıktısı-saat grafiği oluşturulur. Grafikte, farklı sıcaklık değerleri
için ayrı eğriler yer alır. Bu grafik, LED'in ışık çıktısındaki
zamana bağlı değişimi gösterir.
LM-80 raporunda, ışık kaynağıyla ilgili bilgiler, ortam
koşulları, elektriksel koşullar, sıcaklık değerleri, lümen değerleri
ve zaman içerisindeki renk kaymaları yer alır. LM-80, ürün ömrü
hesaplamaları ile ilgili yöntemler içermez. Bunun için TM-21
standardı kullanılmalıdır.
LM-80 testi genel olarak LED üreticileri tarafından
gerçekleştirilir ve test sonucuna ilişkin rapor ürün teknik verileri
ile birlikte paylaşılır. LM-80 testi, bu test için akredite edilmiş
laboratuvarlarda gerçekleştirilmelidir.
Aydınlatma üreticileri ve tasarımcılar, LED tercihi yaparken
bu standartlaşmış verileri kullanmaktadır. Bu yüzden LM-80
raporu hem LED üreticileri hem de aydınlatma üreticileri için
oldukça önemlidir.
65
OLED
OLED, üzerinden elektrik akımı geçirildiğinde ışık yayan,
organik malzemelerden yapılmış katı hal yarı iletken cihazdır.
Organic light-emitting diode (organik ışık yayan diyot)
kelimelerinin baş harflerinden oluşan kısaltmadır.
OLED'ler, diyotlara ve LED'lere benzer şekilde çalışırlar.
Farklı olarak elektron ve elektron boşluklarını üretmek için
organik moleküller kullanırlar.
OLED, bir anot ve bir katot arasına sıkıştırılmış ışık yayıcı
özelliğe sahip karbon temelli organik malzemeden oluşur. Daha
verimli hala getirmek için geliştirilmiş OLED'lerde daha fazla
katman kullanılsa da temel prensip aynı kalmaktadır.
OLED'e elektrik akımı uygulandığında elektronlar katottan
anota doğru akar ve aradaki organik tabakadan geçer. Bu sayede
organik tabaka ışık yaymaya başlar.
Organik madde seçimi, yayılan ışığın dalga boyunu yani
rengini belirler. Mavi, kırmızı ve yeşil ışık yayan katmanların
birleştirilmesiyle beyaz ışık yayan OLED'ler yaratılır.
OLED, 500 nm'den daha ince, yapıdadır. Örneklemek
gerekirse; insan saç telinden yaklaşık 200 kat daha ince olduğu
söylenebilir. OLED teknolojisi sayesinde ince film şeklinde
aydınlatma panelleri oluşturabilmek mümkündür. Bu şekilde
oluşturulmuş paneller esnek ve şeffaf yapıda olabilir.
66
OLED'in en büyük avantajı ince yapıda ve yüksek verimli
olmasıdır. Bu sayede pek çok alanda kullanımı görülmektedir.
OLED'ler yaygın olarak televizyon, bilgisayar ve telefonların
ekranlarında, araç farlarında ve göstergelerinde kullanılmaktadır.
OLED’ler genel aydınlatma uygulamaları için de tercih
edilmektedir.
OLED'ler yardımıyla doğal güneş ışığına daha yakın yüksek
kaliteli aydınlatma yapmak mümkündür. Buna ek olarak
OLED'ler yüksek renksel geriverim performansına sahiptir yani
OLED ışığı altında objeler gerçek renklerine çok yakın görünür.
OLED'ler, UV içermez ve çok az ısı açığa çıkarır. Düşük
kamaşma değerlerine sahiptir, yumuşak ve doğal bir ışık dağılımı
sağlar.
67
PCB
Elektronik devre elamanlarını monte etmek için kullanılan,
üzerinde iletken yollar bulunan plaka şeklindeki bileşenlere PCB
denir. PCB, Printed Circuit Board kelimelerinin baş harflerinden
oluşturulmuş bir kısaltmadır ve Türkçe karşılığı Baskılı Devre
Kartı'dır.
PCB, elektronik bileşenleri mekanik olarak destekler ve
devrenin çalışması için gerekli olan elektriksel bağlantıları sağlar.
Karmaşık devreler için PCB, birden çok farklı katmana sahip
olabilir.
PCB, genellikle yalıtkan iki tabaka arasına sıkıştırılmış bir
bakır levhadan oluşur.
Devre elemanları, PCB'ye lehimlenerek tutturulur. Bu
lehimleme sayesinde devre elemanı PCB'ye sabitlenmiş ve
elektriksel olarak bağlanmış olur.
PCB rengi için yeşil standart olarak kabul edilmiş olsa da
siyah, beyaz, kırmızı, mavi ve sarı gibi farklı yüzey renkleri
yapmak da mümkündür. PCB'nin rengi, devrenin elektriksel
performansı üzerinde herhangi bir etkiye sahip değildir.
Cep telefonu, radyo, televizyon, kamera, bilgisayar gibi pek
çok elektronik cihazın içerisinde bir veya birden fazla PCB yer
almaktadır. Katı hal aydınlatma lambaları ve armatürlerinin ışık
kaynağı ve sürücü tarafında da PCB'ler kullanılmaktadır.
68
PCB seçiminde taban malzemesi çok önemlidir. Taban
malzemesi, PCB'nin performanısını ve uygulama kapsamını
belirler. CEM-1 ve FR-4 sık kullanılan PCB çeşitleridir.
CEM-1 mekaniksel olarak FR-4'e göre daha kötü bir
performansa sahiptir. CEM-1 daha kırılgan yapıdadır ancak
elektriksel özellikleri bakımından FR-4'e çok yakındır. CEM-1,
FR-4'e göre daha ucuzdur bu yüzden elektronik endüstrisinde çok
popülerdir.
Aydınlatma endüstrisinde termal performansı sebebiyle
alüminyum PCB'ler tercih edilmektedir. Alüminyum PCB,
soğutmaya ihtiyaç duyan devre elemanları için mükemmel ısı
iletkenliği sunar.
Alüminyum PCB'ler aydınlatmaya ek olarak;
telekomünikasyon, otomotiv, bilgisayar ve medikal gibi farklı
endüstrilerde de kullanılmaktadır.
Alüminyum PCB, temel olarak üç katmandan oluşur.
Alüminyum taban plakası üzerinde yalıtkan bir tabaka bulunur.
Yalıtkan tabaka, elektriksel olarak yalıtkan olmasını sağlarken
ısıyı da alüminyum tabakaya iletir. Yalıtkan tabakanın üzerinde
de iletken bakır bir tabaka yer alır.
69
Projektör
Genellikle dış mekân aydınlatmaları için kullanılan büyük ve
güçlü ışığa sahip aydınlatma armatürlerine projektör adı verilir.
Projektörler dış mekânlarda, genel aydınlatma maksadıyla
alan aydınlatmaları için kullanılabileceği gibi vurgu aydınlatması
olarak mimari aydınlatma için de kullanılabilir.
Bina çevreleri, açık otoparklar, parklar, bahçeler, şantiyeler,
spor sahaları, şehir meydanları ve havaalanları projektörler
yardımıyla güçlü bir şekilde aydınlatılabilir.
Projektörler, kullanım yeri ve amacına göre simetrik veya
asimetrik ışık dağılımına sahip olabilir. Aydınlatılacak alanın
genişliği ve ışık kaynağına uzaklığına göre armatürün ışık açısı
belirlenir. Eğer bir duvar veya direk tepesine monte edilecekse
burada da montaj ya da direk yüksekliği önemlidir.
Çok geniş ışık açısına sahip projektörler, ışığı uzak mesafeye
gönderemez. Dar ışık açısına sahip projektörler ise ışığı bir
noktada yoğunlaştırır ve kısa mesafede yeterince geniş alanı
aydınlatamaz. Bu yüzden ihtiyaca uygun ışık açısı seçimi son
derece önemlidir.
Genel aydınlatma uygulamaları için beyaz ve sarı renkte,
mimari uygulamalar için renkli projektörler tercih edilebilir.
Projektörler duvara, tavana, yere veya direğe monte edilebilir.
Duvar, tavan ve yer montajı için ayaklar genellikle armatür
70
üzerinde yer alır. Ancak direk montajı için özel bir aparat
gerekebilir.
Projektörlerde ışığı yönlendirmek için montaj ayağı
yardımıyla açı ayarı yapmak mümkündür. Açı ayarı için ayak
üzerindeki vidalar gevşetilir, ayar yapılır ve vidalar yeniden
sıkılır.
Projektörler, dış ortam koşullarında çalışmaya uygun olarak
tasarlandığından minimum IP65 koruma sınıfına sahip olmalıdır.
Yüksek koruma derecelerinde, armatür gövdesi suya, toza ve
neme karşı dayanıklı olacaktır.
71
RAL
RAL, Avrupa ülkelerinde kullanılan standart renk tanımlama
sistemidir. RAL, Almanca'da Reichs-Ausschuss für
Lieferbedingungen kelimelerinin baş harflerinden oluşturulmuş
bir kısaltmadır, Türkçe karşılığı Devlet Teslimat Şartları
Komisyonu'dur.
RAL, 1925 yılında bulunmuştur ve o tarihten günümüze
Almanya ve diğer Avrupa ülkelerinde renkleri tanımlamak için
kullanılmıştır. RAL kodları ülkemizde de kullanılmaktadır.
Klasik RAL kodları başlangıçta sadece 40 farklı renkten
oluşuyordu. Daha sonra sayısı 213'e yükselmiştir.
Klasik RAL kodları, dört haneli sayılarla tanımlanmaktadır.
Rengi belirten dört haneli sayı RAL kelimesinden sonra yazılır.
Örneğin; RAL 1012, RAL 2008, RAL 3001 gibi.
Sayısal değerin ilk hanesi rengin sınıfını belirtmektedir. İlk
hanede; 1: sarı, 2: turuncu, 3: kırmızı, 4: mor, 5: mavi, 6: yeşil, 7:
gri, 8: kahverengi ve 9: beyaz ve siyah tonları için kullanılır. Kalan
3 hane, belirtilen rengin diğer tonlarını tanımlamak için kullanılır.
Bir örnekle açıklamak gerekirse; Türk bayrağındaki kırmızı
rengin RAL kodu; RAL 3020 olarak kabul edilebilir. RAL 3020
kodlu renk, trafik kırmızısı olarak bilinir. Burada ilk hane rengin
kırmızı olduğunu belirtirken sonraki haneler kırmızının tonlarını
tanımlamaktadır. Bu değer yerine RAL 3015 kullanılsaydı renk
açık pembe olacaktı veya RAL 3005 kullanılsaydı renk kırmızının
daha koyu bir tonu olan şarap kırmızısı olacaktı.
72
İnşaat, mimari, üretim, otomotiv ve yol güvenliği
endüstrilerinde renkleri tanımlamak için RAL kodları sıkça
kullanılmaktadır. Aydınlatma endüstrisinde ise RAL kodları,
aydınlatma armatürünün gövde rengini ve aydınlatma direğinin
rengini belirtmek için kullanılır.
73
Reflektör
Işığı, yansıma ve kırılma yoluyla belirli bir açıda yönlendiren
optik elemanlara reflektör adı verilir. Reflektörler, ışığı toplar,
yoğunluğunu artırır ve aydınlatılması istenen yüzeye yönlendirir.
Reflektör, ışık kaynağından yayılan ışığın istenilen şekilde
kontrol edilmesini sağlar. Reflektörün iç kısmında, ışığı
şekillendirmek için yansıtıcı malzeme kullanılmaktadır. İç
yüzeyin yansıtma özelliği, sistem verimi açısından son derece
önemlidir.
Reflektör, uygun fiyatlı ve kullanımı kolay bir optik
çözümdür. Ancak lensler kadar geniş kontrol ve esnek uygulama
imkânına sahip değildir.
Yayılan ışığın açısı ve dağılım şekli reflektörün şekline
bağlıdır. Reflektörün yansıtıcı yüzeyine farklı işlemler
uygulanarak da ışığın dokusu değiştirilebilir.
Reflektörler genellikle cam, metal veya plastik malzemeden
imal edilmektedir. Plastik reflektörler, yansıtıcı özelliği
kazanması için alüminyum gibi metallerle kaplanmaktadır.
Alüminyum kaplama, ışığın yüksek verimle yönlendirilmesine
yardımcı olur.
Reflektörler, ışığı yönlendirmek için lamba ve armatür gibi
genel aydınlatma ürünlerinde, araç farlarında, sinyal
lambalarında, el fenerlerinde ve benzeri ışıklı donanımlarda
kullanılmaktadır.
74
Aydınlatma armatürleri ışığı doğru bir şekilde yaymak için
optik materyale ihtiyaç duyar. Katı hal aydınlatmalarında, lens ve
reflektör gibi ikincil optik materyaller çok sık kullanılmaktadır.
Çeşitli uygulamalar için, tek ve dizi halinde, farklı boyutlarda
ve farklı ışık açısında reflektörler bulunmaktadır. Reflektörler
vida, klips ya da yapıştırıcı yardımıyla sisteme tutturulabilir.
Işık kaynağı üzerinde reflektör kullanılması, kamaşmayı
azaltmaya yardımcı olabilir. Işık kaynağı üzerine reflektör
yerleştirildiğinde, bu ışık kaynağını gizlemeye yardımcı olmaz.
Işık kaynağının gizlenmesi istenen uygulamalarda optik materyal
olarak lens tercih edilmelidir.
75
Renk Sıcaklığı (Kelvin)
Renk sıcaklığı (CCT), ışık kaynağının yaydığı görünür ışığın
sahip olduğu ışık rengini belirtir. CCT'nin açılımı Correlated
Color Temperature'dır ve İlişkili Renk Sıcaklığı anlamına gelir.
Işık kaynağının rengini derecelendiren ve tanımlayan ifadedir.
Metal bir cismi ısıttığınızda, cismin ışıldadığını görürsünüz.
Cisim ısıtıldıkça, sıcaklığına bağlı olarak turuncu, sarı ve mavi
gibi çeşitli renklere bürünür. Renk sıcaklığı da, ışık kaynağına
yakın bir renk tonunu yakalayan kara cismin Kelvin cinsinden
sıcaklığıdır.
Kelvin, tıpkı santigrat gibi sıcaklığı belirten uluslararası
birimdir. Santigrat derecesinden farklı olarak sıfır noktasını
mutlak sıfır yani -273,15 °C alır. Aşağıdaki formül yardımıyla,
santigrat derece sıcaklığı, kelvin derecesine çevirmek
mümkündür.
[K] = [°C] + 273,15
Renk sıcaklığının birimi Kelvin'dir. Kelvin'in sembolü K'dir
ve sayısal değerden sonra gelir. Örneğin; 3000 K, 4500 K, 6000
K şeklinde kullanılır.
Renk sıcaklığı kavramı, aydınlatma, fotoğrafçılık ve
yayıncılık gibi alanlarda kullanılmaktadır.
Aydınlatma sektöründe renk sıcaklığı, beyaz rengin tonlarını
sınıflandırmak için kullanılır. Kelvin birimiyle birlikte kullanılan
76
bu değer küçüldükçe ışık rengi turuncuya doğru gider, büyüdükçe
maviye yaklaşır.
Yaygın olarak karşımıza çıkan renk sıcaklıkları 1000 K -
12000 K aralığındadır.
1700 K - 1800 K aralığı, ateşin, mum ışığının ve gün doğumu
ile batımında ortaya çıkan kırmızımsı renge denk gelmektedir.
2400 K - 3500 K aralığı ise, akkor flamanlı lambaların ve
sıcak beyaz renkteki floresan ve LED lambaların rengine eşittir.
4500 K - 6500 K aralığı ise, gün ışığına, ksenon, floresan ve
LED lambaların yaydığı maviye yakın beyaz ışığı temsil eder.
6500 K değerinin üzerine çıkıldığında ise beyaz ışıktan
uzaklaşılır daha çok mavi içeren renkler elde edilir.
Aydınlatma aygıtları, ışık rengine göre yaygın kullanımıyla
sıcak beyaz, doğal beyaz ve soğuk beyaz olmak üzere üç gruba
ayrılmış durumdadır. 2700 K - 3500 K aralığı sıcak beyaz, 3500
K - 4500 K aralığı doğal beyaz, 4500K - 6500 K aralığı soğuk
beyaz olarak adlandırılabilir.
Farklı alanların farklı aydınlatma gereksinimleri vardır. Renk
sıcaklığı ihtiyacı da kullanım yeri ve amacına göre değişiklik
göstermektedir. Oturma odalarında, yatak odalarında,
restoranlarda sıcak beyaz renkte ışıklar kullanılırken, ofislerde,
çalışma alanlarında, öğrenme ortamlarında, garajlarda soğuk
beyaz renkte ışıklar tercih edilir.
77
Sıcak beyaz ve soğuk beyaz aydınlatmaların birçok farklı
avantajı bulunmaktadır. En önemlisi; sıcak renkler dinlendirici
etkilere sahipken, soğuk renkler konsantrasyonun artırılmasına
yardımcı olur.
78
Retrofit
Bir aydınlatma sisteminde, sistem içerisindeki bileşenlerin
enerjinin daha verimli kullanımı amacıyla değiştirilmesine retrofit
denir. Retrofit genellikle bir aydınlatma armatüründe yalnızca
lambanın değiştirilerek iyileştirilmesini ifade eder.
Mevcut bir aydınlatma sistemine, yeni bir teknoloji ve
özellikler eklenmesi sürecine retrofit adı verilir.
Üzerinde standart ampul duyu bulunan, eski tip lambaları
kolayca değiştirmeye imkân sağlayan lambalara retrofit adı
verilir. Retrofit lamba değişimi oldukça basit ve kolaydır.
Armatürün bir koruma kapağı varsa açılır, eski lamba sökülür ve
yerine yeni lamba aynı şekilde takılır.
Üzerinde herhangi bir duy olmasa bile, bir ışık kaynağı retrofit
olarak adlandırılabilir. Örneğin, tavan armatürleri için geliştirilen
çubuk şeklindeki ışık kartları ve sürücüler, eski tip floresan
aydınlatmaları yenileyebilir.
Aydınlatma sistemi içerisinde bir lamba arızalandığında üç
seçeneğiniz olur.
Birincisi, arızalan lambayı yenisi ile değiştirebilirsiniz. Bu
durumda aydınlatmalarınız eski performansında çalışmaya devam
eder.
İkincisi, retrofit değişimi yani arızalan lamba yerine daha
verimli bir lamba takabilirsiniz.
79
Üçüncü ise komple armatürün değiştirilmesidir. Ancak bu
seçenek genelde yüksek maliyetler ortaya çıkarmaktadır.
Bu noktada duruma özel bir tercih yapılmalıdır ancak pek çok
uygulamada retrofit seçeneğinin öne çıktığını söylemek yanlış
olmaz.
Retrofit değişimi yaparken yeni bir armatür almanız
gerekmez. Ancak bu değişimde bazı kriterlere dikkat etmeniz
gerekir. Yeni lamba, armatür içerisindeki duy ile uyumlu
olmalıdır. Lamba, armatür gövdesine sığacak ölçülere sahip
olmalıdır.
Retrofit lambalar, enerji tüketimini azaltarak elektrik
faturasının düşürülmesine yardımcı olur. Farklı teknolojiler
yardımıyla ışık kalitesi artırılır. Uzun ömürlü ışık kaynakları
tercih edilerek işletme ve bakım maliyetleri azaltılabilir.
Ancak retrofit lambalar, değişimi yapılacak eski lambalara
göre genellikle daha pahalıdır. Bu yüzden yatırım geri dönüş
süresine ilişkin hesaplamalar son derece önemlidir. Retrofit
değişimin, mâli açıdan doğru bir seçim olup olmadığı bu
hesaplamalar yardımıyla belirlenir.
80
RGB
RGB, görüntüleme ve aydınlatma teknolojilerinde kullanılan
bir renk modelidir. RGB; Red (Kırmızı), Green (Yeşil), Blue
(Mavi) kelimelerinin baş harflerinden oluşturulmuş bir
kısaltmadır. Bu renklerin bir araya getirilmesiyle, görülür
spektrumda milyonlarca farklı renk elde edilebilir.
Aydınlatma endüstrisinde RGB, çok renkli aydınlatmalar için
kullanılır. RGB aydınlatmada, üç ana renk ile milyonlarca farklı
ışık rengi oluşturulabilir.
RGB LED, 3 renkte LED çipinin bir LED paketinde
birleştirilmesiyle ortaya çıkar. RGB LED, bu üç rengi belirli
kademelerde çalıştırarak milyonlarca farklı renkte ışık üretir.
Mavi ışık elde etmek için yalnızca mavi LED çipi açılır,
diğerleri kapatılır. Kırmızı ve yeşil için de aynı durum geçerlidir.
Ancak diğer renklerde, belirli ışık yoğunluklarında bir karışım
yapılması gereklidir. İstenilen ışığın elde edilmesi için her renk
farklı parlaklıkta yakılır. Farklı renkte ışık yayan LED çipleri
birbirine çok yakındır, bu sebeple LED üzerinde üç farklı renk
yerine karışımdan ortaya çıkan tek renk görünür.
RGB LED'ler ortak anot veya ortak katot olarak ikiye ayrılır.
RGB LED'ler minimum 4 bağlantı pinine sahiptir. Dört pinli
bağlantıda; üç pin kırmızı, yeşil ve maviye karşılık gelir. Diğer pin
ise anot (+) veya katot (-) bağlantısı içindir. Bu pine göre LED'in
ortak anot veya ortak katot olduğu belirlenir. 6 pinli RGB
LED'lerde ise, her renk için ayrı anot ve ayrı katot bulunmaktadır.
81
Renkli bir ekran veya renkli aydınlatma yapmak için RGB
LED kullanılması zorunlu değildir. Ayrı ayrı kırmızı, yeşil ve
mavi LED'leri bir arada kullanılarak da RGB renk modeli
oluşturulabilir. LED'ler birbirine mümkün olduğunca yakın
şekilde konumlandırılır ve farklı renkte LED'lerin parlaklıkları
ayrı ayrı kontrol edilerek yeni renkler elde edilebilir.
RGB LED yerine, her renk için farklı LED kullanıldığı
durumda; bu sisteme R/G/B adı verilebilir. RGB LED paketinin
içerisine beyaz renkte ışık yayan LED çipi (beyaz renk, mavi LED
çipinin sarı renkli fosfor ile kaplanmasıyla elde edilir) de dahil
edilirse buna RGBW denir.
Çok renkli aydınlatma uygulamalarında, saf ve parlak beyaz
ışığa ihtiyaç varsa RGBW LED'ler tercih edilmelidir. RGBW
LED'ler standart RGB LED'lerden daha gelişmiştir. RGB ve
RGBW LED'leri, farklı kontrol sistemlerine ihtiyaç duyar.
82
SSL
SSL açılımı Solid State Lighting, yani Türkçe karşılığıyla
Katı Hal Aydınlatma’dır. Işığı üretmek için standart flaman, gaz
veya ark tüpü yerine yarı iletken malzeme kullanan ışık kaynakları
SSL grubunda yer alır.
LED, OLED ve PLED teknolojileri katı hal aydınlatmalara
örnek olarak gösterilebilir.
Işık, bir filamanın yanmasıyla veya cam içerisindeki gazın
ısıtılmasıyla değil, katı haldeki elektronik bileşenin ışımasıyla
üretildiğinden bu teknolojiye katı hal aydınlatma adı verilmiştir.
Enkandesan, halojen, floresan gibi geleneksel aydınlatma
teknolojileri yıllar boyunca enerji verimliliği ve ışık kalitesi
anlamında önemli ilerlemeler göstermiştir. Ancak bu
teknolojilerin bir süre sonra daha fazla geliştirmeye açık olmadığı
görülmüştür.
Katı hal aydınlatma çözümleri, yüksek verimliliği ile
geleneksel aydınlatmalara iyi bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır.
Katı hal aydınlatmaları, enerji verimlidir, uzun ömre sahiptir,
çevre dostudur, küçük boyutlara sahiptir, güvenilir ve düşük
maliyetlidir.
İnce bir filaman içeren ampuller veya cam tüplerden
oluşturulmuş lambalar darbeye ve titreşimlere karşı oldukça
hassastır. Ancak katı hal aydınlatma teknolojileri, bu tür dış
etkenlere karşı diğer teknolojilere kıyasla son derece dayanıklıdır.
83
Bu sayede ışıklı cihazın uzun bir kullanım ömrüne sahip olmasını
sağlayabilir.
SSL uygulamalarında termal yönetim büyük bir sorundur.
Çalışma sıcaklığı arttıkça, ışık çıktısı yani lümen değeri kalıcı
olarak azalmaya başlar. Işık kaynağı üzerinde ortaya çıkan ısı
uzaklaştırılmazsa ürünün ömrü beklenenden daha kısa olacaktır.
Katı hal aydınlatma teknolojileri; iç ve dış mekân genel
aydınlatmalarda, dekoratif aydınlatmalarda, araç farlarında, sinyal
lambalarında, bitki yetiştiriciliğinde, gösterge ve ekranlarda
kullanılmaktadır.
Katı hal aydınlatmaların performans değerlendirmeleri için;
IES LM-79-08 “Katı Hal Aydınlatma Ürünlerinin Elektriksel ve
Fotometrik Ölçümleri” standardı geliştirilmiştir.
84
TM-21
LED'ler 50.000, 60.000 hatta 100.000 saate kadar uzun
ömürlü ışık kaynaklarıdır ancak bu kadar uzun süreyi ölçmek
teknik olarak mümkün olsa bile bu zahmetli ve masraflı bir süreci
beraberinde getirir. Bu yüzden, LED üzerinde belirli bir süre
boyunca yapılan ölçümler ile, daha uzun sürelerdeki
davranışlarının tahmin edilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır.
TM-21, LM-80'e göre toplanan verilerle, LED paketinin,
dizisinin ya da modülünün zamana bağlı lümen kaybını
hesaplamak için önerilen yöntemdir. Kuzey Amerika Aydınlatma
Mühendisleri Derneği (IESNA) tarafından yayınlanmıştır.
TM-21, LED aydınlatmaların ürün ömrünü yansıtmak için
standart bir yöntem olarak kabul görmüştür. LED’ler için TM-21
hesaplamaları dünyanın pek çok yerinde kullanılmaktadır.
LED'ler kullanıldıkça ışık çıktısında bir miktar düşüş görülür.
Bu düşüş, kullanım süresince devam eder ve bir süre sonra
aydınlatma görevini yerine getiremeyecek hale gelir.
TM-21 hesaplamaları, LM-80 ölçümlerinin devamı
niteliğindedir. LM-80 ölçümleri ile elde edilen 6.000 ya da 10.000
saatlik veriler, TM-21 hesaplamaları ile uzun dönem tahminleri ve
ömür öngörüsü analizleri için kullanılmaktadır.
TM-21 hesaplamaları için LM-80 verileri kullanılır. Işık
kaynağının ilk çalıştığı andaki lümen değeri %100 olarak kabul
edilir. Minimum 6.000 saatlik veri ile tüm örneklerin (minimum
20 örnek alınması önerilir) ortalaması alınır. Bu değerler ile test
85
süresinin 6 katına kadar ömür öngörüsü hesaplamaları
gerçekleştirilebilir. Yani, 6.000 saat test için 36.000 saat, 10.000
saat test için 60.000 saat hesaplamaları yapılabilir.
TM-21 hesaplamaları ile elde edilen sonuçlar, ömür öngörüsü
için standartlaşmış Lp(Yk) kullanımı ile belirtilir.
P: Lümen kaybı yüzdesi. LED aydınlatmalarda L70'in
standart olduğu düşünülmektedir yani %30 ışık kaybından sonra
sistemin artık görevini yerine getiremediği düşünülür.
Y: LM-80 ile elde edilen veri süresinin bin saat (k) uzunluğu.
LED ışık kaynağının ömür beklentisi; L70(6k) = 36.000 saat,
L70(10k) = 50.000 saat, L70 > 35.000 saat, L50 > 60.000 saat
şeklinde ifade edilebilir.
TM-21 raporunda; ışık kaynağının tanımı, örnek sayısı, sürüş
akımı, test süresi, sıcaklık gibi bilgiler ve hesaplanan L70 ve
raporlanan L70 değerleri yer alır. Örneğin hesaplanan değer
120.000 saat ise, 10.000 saatlik veriler ile maksimum 60.000 saat
L70 raporlanabilir. Böyle bir durumda L70 > 60.000 ifadesinin
kullanımı uygundur.
Tek başına TM-21 hesaplamaları, ürün ömrü için yeterli bilgi
sağlamaz. Bir LED aydınlatma ürününün ömür beklentisinden
konuşurken; sürücü, lens, baskı devre kartı, bağlantı ekipmanları,
gövde gibi diğer sistem bileşenlerinin kullanım ömrü de hesaba
katılmalıdır.
86
UGR
UGR'nin açılımı Unified Glare Rating (Birleştirilmiş Parlama
Derecesi)'dir. UGR, aydınlatma armatürlerinin neden olduğu
kamaşmayı hesaplama yöntemidir. UGR derecesi sayesinde
aydınlatma armatürlerinin ne kadar kamaşma yarattığı ve buna
bağlı olarak çevresindekileri ne kadar rahatsız edebileceği
anlaşılabilir. Pencerelerden içeri giren güneş ışığı da kamaşmaya
sebep olabilir.
UGR değeri üç şekilde belirlenebilir. Bunlardan birincisi
üreticinin belirttiği referans değerlere göre hesaplanmış UGR
değerini dikkate almak, ikincisi standart durumlara göre
oluşturulmuş UGR tablosuna göz atmak, üçüncü ve aslında en iyi
yöntem ise UGR formülü ile kuruluma özgü hesaplamaların
yapılmasıdır.
UGR değeri fotometrik büyüklükler gibi ölçülemez, bu değer
sadece matematiksel hesaplamalar ile bulunabilir.
𝑈𝐺𝑅 = 8 log [0,25
𝐿𝑏 ∑ (
𝐿2ω
𝑝2)]
L: Armatürün parlaklık değeri (cd/m2)
Lb: Arka plan parlaklığının değeri (cd/m2)
ω: Gözlemcinin gözünden her bir armatürün aydınlık
kısımlarının katı açısı (sr)
p: Her bir armatür için guth pozisyon indeksi
Σ: Denklemin alan içerisinde bulunan tüm aydınlatma
elemanlarını içerdiğini gösterir.
87
UGR, 5 ile 40 arasında bir değere sahip olabilir. Düşük
rakamlar, düşük kamaşma anlamına gelmektedir.
UGR değeri, aydınlatma armatürünün parlaklık seviyesi,
çevrenin parlaklığı, gözlemcinin pozisyonu ve görüş açısı gibi pek
çok değişkene bağlıdır. Bu yüzden aslında UGR değeri
aydınlatma armatürünün bir özelliği değildir.
Peki, o zaman üreticiler neden ve neye göre ürün
kataloglarında UGR değeri belirtiyor? Üreticilerin belirttiği bu
değer, 4H/8H genişliğinde referans bir odada zemin için %20,
duvarlar için %50, tavan için %70 yansıtma derecesine göre
hesaplanan UGR değerini ifade eder. Burada H olarak belirtilen
değişken gözlemcinin göz hizasından aydınlatma armatürünün
ışık yüzeyine olan uzaklığını ifade eder.
Gerçek uygulamalarda, UGR değeri referans uygulama
örneğine göre hesaplanan değerden daha düşük veya daha yüksek
olabilir. Katalog verileri karşılaştırma ve ürün tercihi noktasında
önemlidir.
Çeşitli görevler için UGR limit değerleri EN 12464-1 kodlu
standartta belirtilmiştir. Okuma, yazma, bilgisayar kullanımı gibi
işlerin yürütüldüğü çalışma ortamlarında UGR≤19 değeri yeterli
görülmektedir. Bir aydınlatma uygulamasında standart
incelenerek güncel gereklilikler göz önünde bulundurulmalıdır.
Aydınlatma simülasyonu için kullanılan bilgisayar
yazılımları, UGR hesaplama fonksiyonuna sahiptir. Bu
yazılımlarda hesaplama yüzeyleri ve noktaları oluşturularak UGR
hesaplamaları kolayca gerçekleştirilebilir.
88
Wallwasher
Geniş yüzeylerin aydınlatılması için kullanılan mimari
aydınlatma elemanlarına wallwasher adı verilir.
Wallwasher'ın Türkçe karşılığı Duvar Yıkayıcı’dır. Burada
bahsedilen yıkama, duvarın ışıkla yıkanmasını yani ışıkla
renklendirilmesini ifade etmektedir. Duvar üzerine yayılan ışık,
tıpkı bir yağmur ya da su gibi duvarı yıkadığı için bu ismi almıştır.
Wallwasher genellikle, tarihi yapılarda, müzelerde,
galerilerde, bina cephelerinde ve peyzaj aydınlatmasında
kullanılır. Modern ya da tarihi, pek çok binanın dış cephesi
wallwasherlar ile renklendirilmektedir.
Wallwasher iç mekânlarda da kullanılmaktadır. İç mekân
aydınlatmalarında wallwasher kullanımı alanın daha ferah ve
aydınlık görünmesine yardımcı olacaktır.
Wallwasher genellikle dikdörtgen, ince ve uzun bir çubuk
şeklindedir.
Wallwasher, aydınlatılacak yüzey üzerinde ışığı eşit bir
şekilde dağıtabilmek için özel optik materyale sahiptir. Işık
dağılımı genellikle dar açılı lensler yardımıyla sağlanır. Işık açısı,
aydınlatılacak yüzeyin genişliği ve yüksekliğine göre belirlenir.
Uzunluğu 5 metreye kadar olan duvarların aydınlatılması için
30 ve 60 derece, uzunluğu 10 metreye kadar çıkan duvarlar için
ise 5 ve 10 derece ışık açısına sahip wallwasher kullanılabilir.
89
Montaj yerine göre de eğim hesabı yapılarak wallwasher
belirli açıda yönlendirilir. Asimetrik ışık dağılımına sahip yani
ışığı tek bir yönde toplayan wallwasherlarda ekstra bir eğim
verilmesine gerek yoktur.
Bazı wallwasherlar, gömme şekilde de monte edilebilirler. Bu
tür armatürler genellikle ışığın istenilen şekilde yönlendirilmesi
için bir döndürme yuvasına sahiptir.
Uygulama türüne göre ışık rengi seçimi son derece önemlidir.
Wallwasherlar sıcak beyaz, doğal beyaz, soğuk beyaz gibi beyaz
renklerin yanı sıra pek çok farklı renkte ışık üretebilir. Kırmızı,
yeşil, mavi ve amber en sık tercih edilen ışık renkleridir.
Wallwasherlar ile RGB, RGBW ve RGBA gibi çok renkli
uygulamalar yapmak da mümkündür.
Wallwasherlarda açma kapama, parlaklığın artırılıp
azaltılması, renk değişimi gibi kontroller için PWM ve DMX gibi
kontrol protokolleri kullanılmaktadır. Bu kontrol seçenekleri
üreticiler tarafından opsiyonel olarak sunulmaktadır.