Valo himmenee
@gmail.com Hammaskejju
säädettävä yölamppu himmenee, kun alakerrassa laittaa teenkeittimen päälle?
Meillä on alakerrassa teenkeitin - semmonen Tefalin pikakeitin, josta tulee
heti valmista kuumaa vettä kupillinen. Se ottaa tehoa n. 2000W - siis 10A
sulakkeellisen verran. Yläkerrassa on himmennettävä n. 20W halogenilamppu,
joka selkeästi himmenee, kun vettä otetaan keittimellä. Se siis on jo
himmennettynä ja sitten kun ottaa sitä vettä, niin se himmenee lisää
voimakkaasti.
Mittakeskukselle elintasosiipeen tulee syöttö 4x16cu. Sitten siitä jatkuu
soraan pääsulakkeiden (3x25) jälkeen 5x6 MMJ ryhmäkeskukselle joka on täällä
"vanhan" talon puolella. Tuosta lähtee sitten MMJ 3x2,5 keittiöön, jonka
perässä on tuo vedenkeitin.
Yläkertaan lähtee 5x1,5 MMJ jonka perässä on tuo himmenevä valaisin.
Onko niin, että tuo valaisin on vain niin todella herkässä kohdassa, kun se
on valmiiksi himmeä ja sitten tulee pienikin jännitteennotkahdus, niin se
himmenee voimakkaasti? Vai onko jossain nolla löysällä.
PenttiL
Olettaisin, että on juuri näin. Esimerkiksi itselläni on yö / lukulamppu
himmentimen perässä. Sopivassa himmentimen asennossa mm. hissin ja
huippuimurin moottorien sekä naapurien joidenkin sähkölaitteiden
käynnistymiset ja katkaisut näkyvät todella selkeästi lukulamppuni
valotehon vaihteluna vaikka nuo laitteet eivät aivan läheisesti olekaan
samojen narujen perässä.
-Pentti
Paul Keinanen
com> wrote:
>
>Onko niin, että tuo valaisin on vain niin todella herkässä kohdassa, kun se
>on valmiiksi himmeä ja sitten tulee pienikin jännitteennotkahdus, niin se
>himmenee voimakkaasti? Vai onko jossain nolla löysällä.
Kun kerrn talossa näyttäisi olevan viisijohdinjärjestelmä, mittaa
syötöstä nollan ja suojamaan välinen jännite sekä keittimen että
lampun vieressä.
Tavallisen hehkulampun ja lievästi himmenetyn halogenin värilämpötila
on luuokkaa 2700 K, joten säteilymaksimi on 1000 nm luokkaa, eli jo
valmiiksi infrapunan puolella. Mustan kappaleen melko kapea
yläpuolinen "helma" on näkyvän valon puolella ja vaikuttaa siten
subjektiviseen näköaistimukseen.
Hehkulampun teho ja siten lämpötila on karkeasti verrannollinen tehon
neliöön. Muutaman prosentin lämpötilan pudotus pudottaa mustan
kappaleen säteilymaksimin entistä syvemmälle infrapunan puolelle,
jolloin näkyvän alueen helma on punaisemmalla alueella, jossa
ihmissilmän herkkyys huononee nopeasti.
Kun hehkulampun teho putoaa suurinpiirtein käyttöjännitteen neliön
suhteen, ihmissilmälle kelpaavan valon määrän pudotusta voisi lähinnä
aproksimoida 3-4 potenssin avulla. Siten 2 % (5 V) jännitepudotus
aiheuttaa 4 % tehonpudotuksen, mutta jo 6-8 % valoisuuden pudotuksen.
Esim 15 W kynttilälamppu (jossa hehkulangalla on pieni terminen
inertia), ilmaisee varsin tehokkaasti jännitevaihteluita, joita olisi
vaikea havaita analogisella mittarilla.
Paul
Paul Keinanen
wrote:
>Kun kerrn talossa näyttäisi olevan viisijohdinjärjestelmä, mittaa
>syötöstä nollan ja suojamaan välinen jännite sekä keittimen että
>lampun vieressä.
>
>Tavallisen hehkulampun ja lievästi himmenetyn halogenin värilämpötila
>on luuokkaa 2700 K, joten säteilymaksimi on 1000 nm luokkaa, eli jo
>valmiiksi infrapunan puolella. Mustan kappaleen melko kapea
>yläpuolinen "helma" on näkyvän valon puolella ja vaikuttaa siten
>subjektiviseen näköaistimukseen.
>
>Hehkulampun teho ja siten lämpötila on karkeasti verrannollinen tehon
>neliöön.
Ei pitäisi ajatella näin mutkikkaita asioita ennen aamukahvia :-).
Toki johtumalla tapahtuvassa lämmönsiirrossa kuuman puolen
lämpötilaero on suoraan riippuvainen hävitettävästä tehosta. Toki
halogenissä siirtyy osa hehkulampun tehosta kaasun ja lasin läpi
johtumalla ulkoilmaan, mutta tällä on merkittävä osuus vain hyvin
matalilla lämpötiloilla.
Sen sijaan tyhjiölampuissa (esim. 15 W kynttilälamppu) kaikki
tehonsiirto tapahtuu säteilemällä, jossa säteilyteho on riippuvainen
absoluuttisen lämpötilan neljännestä potenssista (Stephan -Bolzmannin
laki). Hehkulangan lämpötila siis asettuu sellaiseksi, että
sisäänsyötetty sähköteho (UxI) on sama kuin ulossäteillyt teho. Eli
jotta absoluuttinen lämpötila saataisiin pudotetaan puoleen, niin
säteilyteho putoaa 1/16 jossa suhteessa myös sähkötehoa pitää
pudottaa, eli jännite pudottaa 1/4 (olettaen, ettei resistanssi
muutu).
Yhteenvetona siis hehkulangan lämpötila on verrannollinen
käyttöjännitteen neliöjuureen puhtaassa säteilytilanteessa.
Käytännössä voimakkaasti himmennetyillä halogeeneilla muutkin
lämmönkuljetusmekanismien (konvektio kaasuissa, johtuminen lampun
päiden kautta) suhteellinen osuus kasvaa ja hehkulangan lämpötila
laskee tuota nopeammin jännitteen aletessa.
>Muutaman prosentin lämpötilan pudotus pudottaa mustan
>kappaleen säteilymaksimin entistä syvemmälle infrapunan puolelle,
>jolloin näkyvän alueen helma on punaisemmalla alueella, jossa
>ihmissilmän herkkyys huononee nopeasti.
Ihmissilmä reagoi ylipäätänsä vain 400-700 nm alueella ja herkkyydellä
on aika terävä piikki keltavihreällä 555 nm kohdalla
http://en.wikipedia.org/wiki/File:CIE_1931_Luminosity.png
Mustan kappaleen säteilyn jakauman muoto on sama lämpötilasta
riippumatta, mutta piikin korkeus vaihtelee
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Wiens_law_vis_limits.svg
Piikin paikka on kääntäen verrannollinen absoluuttisesta lämpötilasta.
Tuossa kuvassa 5500 K on lähellä auringonvaloa (säteilymaksimi
suunnilleen 500 nm kohdalla), 3000 K suunnilleen täysillä olevaa
halogeenia (säteilymaksimi n. 1000 nm kohdalla). Kuvassa on myös
ihmisen silmän herkkysalue 400-700 nm. Tuosta kuvasta valitettavasti
puuttuvat 2000 ja 1500 K käyrät, jotka edustaisivat reilusti
himmennettyä halogeenia, mutta esim. 1500 K tilanteesta saisi
jonkilaisen käsityksen kastomalla 5500 K käyrästä aallonpituusaluetta
100-175 nm, jonka prosentuaalinen osuus koko käyrän alle jäävästä
kokonaistehosta on varsin olematon.
Mustan kappaleen säteilyn spektrijakauman ja silmän spektriherkkyyden
yhteensovitusta on pyritty kuvaamaan tällä käyrällä
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Blackbody_efficiency.png
joka varsin hyvin osoittaa, miten evoluutio on sovittanut silmän
herkkyyden aurinkomme (6000 K) spektriin.
Hehkulampun spektri (vajaa 3000 K) sopii paljon huonommin ja siten
suuri osa energiasta menetetään ainakin näkemisen kannalta
hyödyttömälle infrapuna-alueelle.
Himmennetty hehkulampp/halogeeni jossain 1500-2000 K kohdalla on vielä
huonommin sovitettu ihmisen silmän spektriherkkyyteen, joten
himmennettäessä hehkulamppua ei pelkästään absoluuttinen säteilyteho
pienene, vaan samalla sovitus ihmisen silmän spektriherkkyyteen
huononee.
Tuosta on hyvä artikkeli
http://en.wikipedia.org/wiki/Luminous_efficiency
>
>Kun hehkulampun teho putoaa suurinpiirtein käyttöjännitteen neliön
>suhteen, ihmissilmälle kelpaavan valon määrän pudotusta voisi lähinnä
>aproksimoida 3-4 potenssin avulla. Siten 2 % (5 V) jännitepudotus
>aiheuttaa 4 % tehonpudotuksen, mutta jo 6-8 % valoisuuden pudotuksen.
Tuotakin ovat näköjään muut pohtineet
http://en.wikipedia.org/wiki/Lamp_rerating
Tuossa on huomattava, että esim. tehon riippuvuus jännitteessä
potenssilla 1.6 eikä potenssiin2, eli wolframin lämmön laskiessa sen
resistanssi pienenee, elikä virta ei putoakkaan ihan puoleen
jännitteen puolittuessa eikä teho siten putoa aivan neljäsosaan.
Käyttökelpoisen valotehon potenssiksi on annettu 3,4-3,5, joten 2 %
jännitepudotus pudottaisi hyödyllistä valoa jopa 7 %.
Viitteessä linkissä mainittu elinikäennusteessa on kyllä jotain mätää,
yleensähän elinaikaodote on ainakin tavallisille hehkulampuille
kääntäen verrannollinen suunnilleen kolmanteen potenssiin (-3), joka
sinänsä riittää selittämään lamppujen erilaisen keston eripuolella
muuntopiiriä. Jos potenssi tosiaan on -16, silloin yhden prosentin
ylijännite pudottaisi elinikää jo 15 %, eli tarvittaisiin varsin
tarkka jännitesyöttö ylijännitesuojauksella.
Paul
Marska
> Onko niin, että tuo valaisin on vain niin todella herkässä kohdassa, kun
> se on valmiiksi himmeä ja sitten tulee pienikin jännitteennotkahdus,
> niin se himmenee voimakkaasti? Vai onko jossain nolla löysällä.
Oletko kokeillut, onko valon kirkkauden muutoksessa suurta eroa, jos
valonsäädin on täysillä tai himmennettynä, kun teekeittimen laittaa
päälle. Jos se on samaa luokkaa, johtuu ilmiö vaan jännitten
putoamisesta. Jos ero himmennettynä ollessa on huomattavampi, johtuu se
siitä, että himmentimen vaihekulma muuttuu jännitteestä eli jännitteen
muutos kertaantuu. Se lienee ominaisuus, ei vika (vrt. Windowsin oireilut).
Tontsa
Real1.Uj
"Marska" <kup...@pan.nu> kirjoitti viestissä
news:0Ymxl.2754$_f7...@uutiset.elisa.fi...
*Juuri näin, asiaa!
* Ilmiö on ihan normaalia jänniterhuojuntakertymää. Eikä sen takia vole
tarpeen tehdä yhtään mitään!
@gmail.com Hammaskejju
Mikä on "jännitehuojuntakertymä"? Siis kertyykö se jännitteen huojunta
jonnekin? Pitääkin heti tarkistaa nuo jännitteenhuojuntakeräimet, että ovat
kunnossa.
Marko Koljonen
>
>> Kun hehkulampun teho putoaa suurinpiirtein käyttöjännitteen neliön
>> suhteen, ihmissilmälle kelpaavan valon määrän pudotusta voisi lähinnä
>> aproksimoida 3-4 potenssin avulla. Siten 2 % (5 V) jännitepudotus
>> aiheuttaa 4 % tehonpudotuksen, mutta jo 6-8 % valoisuuden pudotuksen.
>
> Tuotakin ovat näköjään muut pohtineet
> http://en.wikipedia.org/wiki/Lamp_rerating
>
> Tuossa on huomattava, että esim. tehon riippuvuus jännitteessä
> potenssilla 1.6 eikä potenssiin2, eli wolframin lämmön laskiessa sen
> resistanssi pienenee, elikä virta ei putoakkaan ihan puoleen
> jännitteen puolittuessa eikä teho siten putoa aivan neljäsosaan.
>
> Käyttökelpoisen valotehon potenssiksi on annettu 3,4-3,5, joten 2 %
> jännitepudotus pudottaisi hyödyllistä valoa jopa 7 %.
Kiitos tuosta, tämä vahvisti ajatuksia siitä, että himmentimet ovat
sähkölaitoksen keksintö :)
Jos luottaa näihin anntetuihin kaavoihin, saadaan laskettua käppyrä
ulostulevan valotehon ja sisäänmenevän sähkötehon suhteesta. Jos laskin
oikein, niin suhde näyttäisi seuraavalta. Arvot on laskettu viiden
prosentin jännitepudotuksen välein.
Teho Valo
100 % 100 %
92 % 84 %
84 % 70 %
77 % 58 %
70 % 47 %
63 % 38 %
57 % 30 %
50 % 23 %
44 % 18 %
38 % 13 %
33 % 9 %
28 % 7 %
23 % 4 %
19 % 3 %
15 % 2 %
11 % 1 %
8 % 0 %
5 % 0 %
3 % 0 %
1 % 0 %
0 % 0 %
Eli jos himmennetään se olohuoneen nurkassa oleva 300W halogeeni
puoleen, tehoa menisi silti vielä 210W. Kolmannekseen himmennettäessä
tehoa menisi 180W, eikä suinkaan 100W niinkuin pihtiputaan mummo
ajattelisi.
Tästä voidaankin sitten sujuvasti jatkaa keskustelua, haittaako moinen
sähkölämmitteisessä talossa ;)
Mittasin joskus Lidlin tehomittarilla moista lamppua, ja se näytti kyllä
alapäässä hiukan erilaisia tuloksia. Eli kun valoteho meni nollaan, oli
tehokin hyvin lähellä nollaa. Mutta valotehoa en pystynyt mittaamaan
silmää kummemmalla, eli nollan ja täyden välistä on paha sanoa mitään
sen kummempaa. Tulokset _näyttivät_ silmämääräisesti samansuuntaisilta.
Jos joku saisi mitattua tuollaisen oikeasti käytännössä, ainakin minua
kiinnostaisi nähdä tulokset.
-MarkoK.
Paul Keinanen
wrote:
>Paul Keinanen wrote:
>> http://en.wikipedia.org/wiki/Lamp_rerating
>> Käyttökelpoisen valotehon potenssiksi on annettu 3,4-3,5, joten 2 %
>> jännitepudotus pudottaisi hyödyllistä valoa jopa 7 %.
>Jos luottaa näihin anntetuihin kaavoihin, saadaan laskettua käppyrä
>ulostulevan valotehon ja sisäänmenevän sähkötehon suhteesta. Jos laskin
>oikein, niin suhde näyttäisi seuraavalta. Arvot on laskettu viiden
>prosentin jännitepudotuksen välein.
>
>Teho Valo
>100 % 100 %
>92 % 84 %
>84 % 70 %
>77 % 58 %
>70 % 47 % <-- (80 % jännite)
Hehkulamppuvalmistajat ovat perinteisesti julkaisseet teho-,
valovirta- ja elinikäkäyriä 100 % nimellisjänniteen molemmin puolin,
esim. välillä 80-120 % nimellisjännitteestä. Sen jälkeen on etsitty
sopivat potenssit, jotka vastaavat noita mitattuja käyriä tuolla
alkuperäisellä rajatulla alueella. Ei siis ole kovin uskottavaa, että
reilusti nimellisjännitteestä poikkeavilla arvoilla esim. nuo
Wikipediassa julkaissut potenssit välttämättä pätisivät. Alle 80 %
jännitteellä laskettuihin arvoihin suhtautuisin suurella varauksella.
>63 % 38 %
>57 % 30 %
>50 % 23 %
>44 % 18 %
>38 % 13 %
>33 % 9 %
>28 % 7 %
>23 % 4 %
>19 % 3 %
>15 % 2 %
>11 % 1 %
>8 % 0 %
>5 % 0 %
>3 % 0 %
>1 % 0 %
>0 % 0 %
>
>Eli jos himmennetään se olohuoneen nurkassa oleva 300W halogeeni
>puoleen, tehoa menisi silti vielä 210W. Kolmannekseen himmennettäessä
>tehoa menisi 180W, eikä suinkaan 100W niinkuin pihtiputaan mummo
>ajattelisi.
Ääriesimerkkinä olkoon vaikka 1-2 kW infrapunalämmitin, joka hädin
tuskin on lievästi punahehkuinen, mutta tuottaa niin vähän näkyvää
valoa, ettei sen valossa näe lukea edes infrapunalämmittimen
käyttöohjetta :-).
Punahehkuisuus alkaa runsaat 520 C lämpötilassa eli melko tarkkaan 800
K absoluuttisessa lämpötilassa, joka vastaa aika hyvin sen
värilämpötilaa.
Vaikka luksimittauksissa huomioidaan silmän herkkyyskäyrä,
subjektiivinen kirkkausero onkin mutkikkaampi juttu esim. iiriksen
koon vaihtelun takia ja silmän enemmän tai vähemmän logaritmisen
vasteen takia.
>Tästä voidaankin sitten sujuvasti jatkaa keskustelua, haittaako moinen
>sähkölämmitteisessä talossa ;)
---
>Kiitos tuosta, tämä vahvisti ajatuksia siitä, että himmentimet ovat
>sähkölaitoksen keksintö :)
_Hehkulampun_ himmentämistä parempaan valohyötysuhteeseen pääsee
käyttämällä pienempitehoista lamppua himmentämisen sijaan.
Loisteputkien himmentäminen on sitten taas ihan eri juttu, siinä kun
värilämpötila ei mainittvasti muutu, eikä LED valoissa ainakaan PWM
himmennystä käytettäessä.
Paul
Nuuska
"Marko Koljonen" <kolj...@pp.nic.fi> kirjoitti
viestissä:1237897880.880320@vanews01...
> Kiitos tuosta, tämä vahvisti ajatuksia siitä, että himmentimet ovat
> sähkölaitoksen keksintö :)
..........
>
> Tästä voidaankin sitten sujuvasti jatkaa keskustelua, haittaako moinen
> sähkölämmitteisessä talossa ;)
Terve
Sitten kustannuksia laskiessa otettakoon huomioon lampun jopa
moninkertaistunut käyttöikä.
Himmentimellä käynnistettäessä lamppu saa armeliaamman "herätyksen" kuin
kytkimellä. Taas mahdollisia elinikätunteja...
Ja lämmöksihän se aina muuttuu, ellei lasin läpi pihan puolelle karkaa.
Nuuska
Marko Koljonen
>
> Hehkulamppuvalmistajat ovat perinteisesti julkaisseet teho-,
> valovirta- ja elinikäkäyriä 100 % nimellisjänniteen molemmin puolin,
> esim. välillä 80-120 % nimellisjännitteestä. Sen jälkeen on etsitty
> sopivat potenssit, jotka vastaavat noita mitattuja käyriä tuolla
> alkuperäisellä rajatulla alueella. Ei siis ole kovin uskottavaa, että
> reilusti nimellisjännitteestä poikkeavilla arvoilla esim. nuo
> Wikipediassa julkaissut potenssit välttämättä pätisivät. Alle 80 %
> jännitteellä laskettuihin arvoihin suhtautuisin suurella varauksella.
Juu, epäilemättä näin. Laskinkin nuo arvot ihan suoraan annetuilla
potensseilla pelkästä mielenkiinnosta. Meillä on olohuoneen nurkassa
mainitsemani 300W halogeeni, mutta se on onneksi käytössä vain täydellä
teholla silloin kun huoneeseen tarvitaan rajusti valoa. Noita on vain
myös sukulaisilla, ja he ovat monesti kyselleet juuri himmentämisen
vaikutuksesta. Heillä noita käytetään usein tunnelmavalaistuksen
luomiseen. Siksi minua kiinnostaisikin nimenomaan nuo alemmat
tasot.
> Vaikka luksimittauksissa huomioidaan silmän herkkyyskäyrä,
> subjektiivinen kirkkausero onkin mutkikkaampi juttu esim. iiriksen
> koon vaihtelun takia ja silmän enemmän tai vähemmän logaritmisen
> vasteen takia.
Jonkinlaisia suuntaa-antavia tuloksia varmaan saisi, jos olisi mittari.
Totesin subjektiivisen kirkkauseron heti kättelyssä ihan turhaksi. Se
riippuu niin monesta tekijästä, lähtien vaikka nautitun kahvin määrästä
:)
> _Hehkulampun_ himmentämistä parempaan valohyötysuhteeseen pääsee
> käyttämällä pienempitehoista lamppua himmentämisen sijaan.
Sillä saa sähkölaskua pienennettyä, mutta sitten menetetään mahdollisuus
täyteen valotehoon. Himmennin on periaatteessa ihan kätevä, mutta
sitten pitäisi tietää sen vaikutus myös sähkölaskuun. Ihan toinen juttu
on sitten se, että nuo tuppaavat sirisemään niin häiritsevästi että
ainakaan minun ei tee mieli kovasti himmentää.
-Marko.