Upplysning Rasmus Hasselrot Benjamin Blomqvist Martin Lundmark

Transkript

1 Upplysning Rasmus Hasselrot Benjamin Blomqvist Martin Lundmark Handledare: Jonathan Fagerström Kurs: Introduktion till ingenjörsarbete, 7.5 HP

2 Sammanfattning Apoidea beställde en undersökning av olika lamptekniker. Ett antal lampor av olika tekniker införskaffades och tester på watt och lux genomfördes med en luxmeter och wattmeter. Lampornas ljusstyrka per watt, kostnadseffektivitet och effektåtgång jämfördes. En gruppundersökning genomfördes där vardera lampa blev bedömd vad gäller vardags- och arbetsbelysning. Resultatet av studien blev att LED-tekniken var bäst vad gäller ljusstyrka per watt, kostnad och energieffektivitet, men tekniken fick däremot väldigt dåliga omdömen när det kom till testet av vardagsljus och arbetsbelysning. Glödtrådslamporna presterade tvärtom väldigt dåligt när det kom till kostnad, ljusstyrka per watt och energisnålhet, men fick bäst omdömen när det kom till testet av vardagsljus och arbetsbelysning. I framtida tester skulle ett liknande test kunna förbättras genom att använda sig av LED-lampor med högre effekt än de två LED-lampor som användes i detta test.

3 Innehåll 1. Inledning Syfte Metod Experimentuppställning Resultat Slutsats/Diskussion Referenser... 8 Bilagor... 8

4 1. Inledning På marknaden så finns det ett enormt utbud av olika sorters lampor vad gäller kvalitet och teknik. Det är vanligt att välja lampan med billigast inköpspris, skulle man tjäna något på att köpa en dyrare lampa eller en dyrare teknik? Hur mycket skiljer de olika lamporna vad gäller energieffektivitet och kostnad under sin livscykel? En annan aspekt som måste behandlas är vilken typ av ljus som emitteras. Hur upplevs lampornas ljus i förhållande till varandra? Med denna rapport hoppas vi kunna besvara dessa frågor. 1.1 Syfte Syftet med lampstudien var att ge generella svar på följande frågor för fyra olika tekniker. De fyra olika teknikerna som studien omfattar är glödtrådslampor, halogenlampor, lysrörslampor och LED-lampor. Hur förhåller sig de olika teknikerna till varandra vad gäller energieffektivitet, hur lamporna upplevs samt kostnad per dygn? 2. Metod Åtta lampor införskaffades. Av dessa var två lysrörslampor, Unison 28W och OSRAM 8W. Två stycken halogenlampor, MALMBERGS Halo ECO 28W och PHILIPS EcoClassic 28W. Två stycken glödtrådslampor PHILIPS 25W och OSRAM 60W. Två stycken LED-lampor OSRAM LED 2W och DECOLINE LED BULB 1,4W. Följande mätningar utfördes med samtliga lampor: För att mäta energieffektiviteten så avlästes energiåtgången med en wattmeter. Ljusstyrkan mättes med en luxmeter. Mätningarna utföres i ett nedsläckt rum där endast den lampa som skulle testas var tänd. Efter att lamporna varit påslagna i två minuter (för att uppnå lämplig arbetstemperatur) infördes de uppmätta värdena i tabell (tabell 1). För att kunna jämföra lamporna sammanställs resultatet från mätningarna på formen lux per watt för respektive lampa (figur 1). För att uppskatta kostnaden per livscykel så utnyttjades tillverkarens angivna approximerade livslängd av lampan. Den lampa med den längsta livslängden användes som referens så att kostnaden för varje lampa kunde sammanställas på formen krona per dygn. Detta gjordes genom att beräkna hur många lampor som krävdes för att uppnå referenstiden. Antalet lampor multiplicerades därefter med inköpspriset för respektive lampa. Till denna kostnad adderades även priset för den aktiva effekt som gått åt under referenstiden. Vid beräkningen av priset för åtgången aktiv effekt användes ett approximativt elpris på en krona per kwh (1 kr/kwh). För att uppskatta hur lamporna upplevs så fick varje person i en kontrollgrupp exponeras av en lampa i taget. Genom att låta personerna rangordna lamporna utefter vardagsbelysning och arbetsbelysning så kunde en uppskattning fås om vilken lampa som upplevs som överlag bäst. 1

5 2.2 Experimentuppställning Mätningarna av lampornas ljusstyrka [lux] utfördes från ett avstånd på ca 170 cm för att imitera en takbelysning som belyser ett normalhögt bord. Lampan som användes fokuserade ljuset i riktning mot belysningspunkten, vilket minskade mängden ljus som reflekterades från omgivningen. Luxmetern var av modell Testo 435 och wattmetern av modell EMG-1. Figur 1: Bild över samtliga lampor som omfattades av studien. Från vänster: OSRAM LED 2W, DECOLINE LED BULB 1,4W, OSRAM 8W, Unison 28W, PHILIPS EcoClassic 28W, MALMBERGS Halo ECO 28W, OSRAM 2x 60W och PHILIPS 2x 25W. 2

6 Figur 2: Luxmetern var av modell Testo 435 och wattmetern av modell EMG-1. 3

7 Figur 3: Lampan placerad 1,7 m ovanför luxmetern för att imitera en taklampas belysning på ett normalhögt bord. 4

8 3. Resultat Figur 4: Lux per watt för samtliga lampor. Figur 5: Jämförande av samtliga lampors kostnad i form av kronor per dygn. Denna data utgår från att lampan är påslagen 24 timmar. I kostnaden är både inköpspris och löpande kostnader för förbrukad el inräknad. 5

9 Figur 6: Utfallna medelvärden för arbetsbelysning vid belysningsundersökningen där de som testat undersökningen fått rangordna lamporna från bäst (1) till sämst (8). Figur 7: Utfallna medelvärden för vardagsbelysning vid belysningsundersökningen där de som testat undersökningen fått rangordna lamporna från bäst (1) till sämst (8). 6

10 4. Slutsats/Diskussion Som vi ser i figur 4 var lysrörs- och LED-lamporna mycket bättre än halogen- och glödtrådslamporna vad gäller lux per watt. Om man eftersträvar att införskaffa en lampa med låg kostnad så är en LED-lampa det man söker. Dess låga energiförbrukning och långa livslängd gör att den är överlägset bäst inom denna aspekt jämfört med övriga tekniker, som kan ses i figur 5. Som vi ser i figur 6, vilken visar gruppstudiens resultat vad gäller lampornas arbetsbelysning, så var glödtråd 60W överlägset bäst, emedan båda LED-lamporna visade sig prestera överlag sämst. Halogen- och lysrörslamporna bedömdes som ungefär lika bra. När lampornas vardagsbelysning undersöktes visade det sig att glödtråds-, halogen- och lysrörslamporna presterade relativt likvärdigt, även om glödtrådstekniken var marginellt bättre. Båda LED-lamporna fick återigen ett dåligt resultat och slutade sist. LED-tekniken har varit den teknik som i stort sett varit den överlägsna vinnaren vad gäller kostnadseffektivitet och levererad ljusstyrka per watt. Dessvärre är det en väldigt dyr teknik och de lampor som innefattats av vår studie har haft en så pass låg effekt att trots överlägsna resultat vid mätningar av lux per watt så har ljuset uppfattats som svagt och inte speciellt passande som varken vardagsljus eller som arbetsbelysning. Det finns lampor av typen LED som ska ha motsvarande effekt som ger en starkare ljusstyrka vilket visat sig vara uppskattat i denna studie, så även om studien inte innefattat en LED-lampa över 2W så pekar denna mot att det kan vara värt att investera i en lite dyrare LED-lampa som kan leverera en starkare ljusstyrka p.g.a teknikens höga kostnadseffektivitet och energisnålhet. En eventuell felkälla i våra mätningar av ljusstyrkan kan vara bakgrundsbelysning. Innan vi påbörjade mätningarna så mättes bakgrundsbelysningen. Det visades sig att det kom två lux från omgivningen. För att få en uppfattning av vilken inverkan bakgrundsbelysningen hade på mätresultaten så utförde vi ytterligare en kontroll i ett helt mörklagt rum. Vi insåg då att placeringen av mätutrustningen påverkade den uppmätta ljusstyrkan mycket mer än bakgrundsbelysningen. Därför fokuserades mätutrustningen till en fast position där mätningarna skulle utföras för att minimera variationer på grund av utrustningen, istället för att lägga allt fokus på att minimera bakgrundsbelysningen som felkälla. Lampornas lämplighet vad gäller arbets- och vardagsljus bedömdes av endast sju testpersoner, så bedömningarna är långt från slutgiltiga vad gäller vilken belysningsteknik som passar bäst. Testet visade att det fortfarande finns ett intresse för glödtrådstekniken trots att tekniken är på väg ut från marknaden. Fler testpersoner hade vart att föredra för att ha ett mer säkerställt resultat av försöken. Det vore intressant att utvidga studien med ett bredare sortiment av lampor samt undersöka lampornas miljöfarliga komponenter, samt vilken påverkan dessa har på naturen. 7

11 5. Referenser [1]: Förpackningar: Unison 28W, PHILIPS EcoClassic 28W, MALMBERGS Halo ECO 28W, PHILIPS 2x 25W, OSRAM 2x 60W, OSRAM LED 2W, OSRAM 8W, DECOLINE LED BULB 1,4W. Bilagor Tabell 1: Insamlad data från experiment. Livslängd erhölls från leverantören [1]. Lampa Lux Watt Livslängd [h] Inköpspris [kr] Lux/Watt Elpris per livscykel [kr] Kronor per dygn Glödtråd 60 W OSRAM Glödtråd 25 W PHILLIPS Halo ECO MALMBERGS Halo EcoClassic PHILLIPS Lysrörslampa 28 W UNISON Lysrörslampa 8 W OSRAM LED Parathom 2 W OSRAM LED Bulb 1.4 W DECOLINE , , ,5 0, , , , , , , , , , , , , ,3344 8

12 Tabell 2: Testgruppens omdöme gällande lampornas vardagsljus från 1 8 där 1 är den lampa som personen bedömt som bäst. Glödtråd 60W Glödtråd 25W Halogen Malmbergs Halogen Philips Lågenergi 28W Lågenergi 8W Led 2W Led 1,4W Person Person Person Person Person Person Person Medelvärde (StdAv) 3 (1,91) 2,7 (1,98) 4,4 (0,98) 3,4 (1,90) 5,1 (2,54) 3,7 (1,70) 7,1 (1,46) 6,4 (1,99) Tabell 3: Testgruppens omdöme gällande lampornas arbetsljus från 1 8 där 1 är den lampa som personen bedömt som bäst. Glödtråd 60W Glödtråd 25W Halogen Malmbergs Halogen Philips Lågenergi 28W Lågenergi 8W Led 2W Led 1,4W Person Person Person Person Person Person Person Medelvärde (StdAv) 1,4 (0,53) 5,1 (1,46) 3,3 (1,38) 3,4 (1,51) 3,4 (2,07) 5,0 (1,41) 6,7 (1,70) 7,6 (0,53) Medelvärde (StdAv) Glödtråd 60W 2,2 (1,58) Tabell 4: Medelvärden av omdömen givna i både tabell 2 och 4. Glödtråd Halogen Halogen Lågenergi Lågenergi Malmbergs Philips 28W 8W 25W 3,9 (2,09) 3,9 (1,29) 3,4 (1,65) 4,3 (2,40) 4,4 (1,65) Led 2W Led 1,4W 6,9 (1,54) 7 (1,52) 9