Sähkölämmitys ja valaistus -kurssin laboratorioharjoitusten suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön aiheena oli suunnitella Sähkölämmitys ja valaistus -kurssille laboratorioharjoitukset ja tehdä niihin kuuluvat työohjeet. Laboratorioharjoituksien tuli liittyä kurssin valaistusosioon. Harjoitustöiden suunnittelussa otettiin huomioon, ettei opiskelijan harjoitukseen kuluva aika saisi ylittää kahta tuntia. Ensimmäisessä harjoitustyössä keskitytään lamppujen sähköisiin ominaisuuksiin, niiden verkkovaikutuksiin sekä energiatehokkuuteen. Mitattavina ja vertailtavina lamppuja olivat mm. hehkulamppu, energiansäästölamppu, LED ja halogeenilamppu. Mittauksista opiskelijoiden tulisi havaita, että lamput, joilla on pienempi tehokerroin, kuten energiansäästölamput, tuottavat paljon yliaaltoja ja loistehoa. Myös erittäin kiusallisen kolmannen yliaallon vaikutus nollajohtimen suhteen tulisi selvitä. Toisessa harjoitustyössä keskitytään lamppujen valaistuspuoleen. Valaistusvoimakkuusmittauksella pyritään selvittämään opiskelijalle, mitä vaikutuksia valaistuksella on työntekoon, mitä vaatimuksia eri tiloilla on valaistuksen suhteen ja miten valaistusvoimakkuusmittaus voidaan suorittaa. Työssä vertaillaan myös eri lamppujen valotehokkuutta.

The purpose of this thesis was to design laboratory exercises and their work instructions for a course on Electrical heating and lighting. The exercises were to be related to the lighting part of the course. It was taken into account that the time a student spends with an exercise should not exceed two hours. The first exercise focuses on the electrical attributes of the light sources, their effect on the electrical network and their energy efficiency. Light sources that were meas-ured and compared to each other were a light bulb, an energy saving lamp, a LED and a halogen lamp. From these measurements students should discover that lamps with a lower power factor, eg. energy saving lamps, produce a large quantity of harmonics and reactive power. Furthermore, the very unwanted third harmonic and it's effect to neutral conductor should become apparent. The second exercise is focused on lighting. Measuring the illuminance clarifies the effect of lighting conditions on working, shows the requirements that different spaces have considering lighting and familiarizes the students with an illuminance meas-urement. Furthermore, the luminous efficiency of the lamps will be compared.