조명 또는 조명 은 야간에 가시성을 향상시키기 위해 빛을 사용하는 것입니다. 조명에는 인공 광원(예: 램프)의 사용과 일광을 캡처하는 자연 조명(예: 창문 , 채광창 사용 (때때로 음료수 병 으로 임시 변통 ))이 포함됩니다.
빛이란 무엇입니까?
빛은 전자기 복사입니다. 인간의 눈은 무지개에서 볼 수 있는 가시적 색상의 스펙트럼에 민감합니다. 이러한 색상이 혼합되면 흰색 빛으로 나타납니다. 더 많은 에너지빨간색 끝보다 스펙트럼의 위쪽 또는 보라색/파란색 끝의 빛에 존재합니다. 따라서 눈에 백색광으로 보이는 것을 생성하는 데 필요한 청자색 구성 요소를 생성하려면 일반적으로 더 많은 에너지가 필요합니다. 따라서 빛의 품질(색상 측면에서)은 에너지 요구 사항에 영향을 미칩니다. 색상이 중요하지 않다면 적어도 이론적으로는 빨간색이나 주황색 조명을 사용하는 것이 더 효율적이며 이는 실제로 가장 에너지 효율적인 조명, 즉 주황색/노란색 나트륨 조명이 사용되는 가로등의 경우 일반적인 관행입니다. . 분명히, 가정용 목적의 경우 백색 또는 백색에 가까운 조명을 얻기 위해 추가 비용을 지불하는 것이 좋습니다.
빛의 강도 또는 광원의 어느 한 방향으로의 조명력은 일반적으로 칸델라로 정의되며, 칸델라에는 엄밀한 과학적 정의가 있지만 실용적인 목적을 위해 '촛불의 힘'으로 생각할 수 있습니다. 즉, 표준 파라핀 왁스 양초의 출력입니다. 빛이 방출되는 속도는 루멘으로 측정되며, 이는 1칸델라의 광원에서 1스테라디안의 입체각을 통과하는 빛의 흐름 속도로 정의됩니다. 이것에 대한 더 쉽게 이해되는 근사는 측면이 서로 약 70도로 기울어진 원뿔형 전등갓의 정점에 있는 1칸델라 양초를 상상하는 것입니다. 방출되는 원추형 빔은 약 70도에서 발산하며 약 1루멘입니다.
빛을 제공하는 방법
빛을 생성할 수 있는 두 가지 주요 물리적 원리가 있습니다.
- 백열등
- 형광등
백열 원리는 소스를 2000, 4000 또는 6000°C 범위의 온도로 가열하여 각각 적색, 황색 또는 백색광을 얻는 것에 달려 있습니다. 전형적인 예는 밝은 불꽃(불꽃에 있는 탄소의 백열 또는 백열 입자가 빛을 생성하는 경우)을 사용하는 양초 및 램프와 텅스텐 와이어의 미세한 코일이 가열되는(진공 또는 불활성 저압 가스에서 필라멘트를 통과하는 전류에 의해 필라멘트가 산화되거나 연소되는 것을 방지합니다. 화염이든 전기 가열 필라멘트이든 모든 백열 광원은 빛보다 더 많은 열을 생성하는 경향이 있으므로 에너지를 빛으로 변환하는 속도가 상대적으로 비효율적입니다.
물질이 '차가운 빛'으로 빛날 수 있는 특정 조건에서 형광이 발생합니다. 형광은 기체, 증기 또는 고체의 원자가 여기되어 빛을 방출하는 현상입니다. 나트륨 및 수은 증기 방전 램프(가로등에 일반적으로 사용됨)와 같은 일부 경우에는 유리관의 증기가 빛을 방출합니다. 일반적으로 사용되는 형광등과 같은 다른 경우에는 튜브 내부의 수은 증기 원자를 여기시켜 눈에 보이지 않는 자외선이 방출되고 이로 인해 튜브의 흰색 반투명 코팅이 흰색으로 형광을 발합니다. 빛.
즉, 코팅은 눈에 보이지 않는 자외선을 눈에 보이는 흰색(또는 거의 흰색) 빛으로 변환합니다. 대부분의 형광 공정에는 약간의 전기 에너지 소비가 수반되므로 약간의 열 생성이 수반됩니다. (비전기 형광은 압력 램프와 가스 램프의 맨틀이 가열되어 단순히 온도 때문에 발생하는 것보다 훨씬 더 밝고 하얀 빛을 발산하는 곳에서 사용됩니다.)
실용적인 목적을 위해 조명 옵션은 일반적으로 연료로 작동하는 램프 또는 전등으로 축소됩니다. 표 1은 옵션과 관련 조명 기능을 나타냅니다.
| 빛의 종류 | 에너지 원 | 강도(루멘) | 효율(루멘/W) |
|---|---|---|---|
| 양초 | 파라핀 왁스 | 1 | .01 |
| 오일 램프(심지) | 둥유 | 1-10 | .01-.1 |
| 허리케인 램프(심지) | 둥유 | 10-100 | .1-.2 |
| 오일 램프(망토) | 둥유 | 1000 | 1 |
| 가스등(망토) | 1.pg(예: 부탄) | 1000 | 1 |
| 필라멘트 램프 3W | 전기 | 10 | 삼 |
| 필라멘트 램프 40W | 전기 | 400 | 10 |
| 필라멘트 램프 100W | 전기 | 1300년 | 13 |
| 형광등 15W | 전기 | 600 | 40 |
| 형광등 30W | 전기 | 1500 | 50 |
| 머큐리 80W | 전기 | 3200 | 40 |
| 나트륨 삭스 35W | 전기 | 4500 | 128 |
루멘/와트의 효율성보다 사용자에게 더 중요한 것은 루멘당 비용입니다. 등유와 양초 왁스는 어떤 형태의 전기보다 저렴한 와트 공급원이며 이는 비효율성을 부분적으로 보완하지만 품질이 좋지 않은 조명(심지)이나 열량을 보완하지는 않습니다. 등유 램프는 더 나은 빛을 생성하지만 불쾌할 정도로 시끄럽고 열대 기후에 가까이 있기에는 불편할 정도로 덥습니다. 그들은 또한 심지 램프보다 훨씬 더 많은 연료를 사용하고 시작하기가 번거롭습니다. 실린더 가스등은 약간 더 비싸지만 편리한 대안을 제공합니다.
인공 조명
여기에는 연료 기반 조명 및 전기 조명 방법이 포함됩니다. 연료 기반 조명 은 종종 발전기 세트 에서 (바이오)연료 를 연소하고 이 발전기 세트의 전기를 사용 하여 램프와 같은 전기 장치에 전력을 공급하는 것보다 에너지 효율이 훨씬 낮습니다 ( 백열등 도 포함 ). LED 조명 또는 LEC 조명 . W [ 확인 필요 ]
즉, 연료 기반 조명은 전기 인프라의 설정 비용(그리드 전력 또는 태양광 패널과 배터리의 소규모 설정 여부)으로 인해 단기 솔루션으로 훨씬 저렴할 수 있습니다. 따라서 대다수 세계 의 가난한 사람들은 종종 연료 기반 조명 방법을 고수합니다. 이것은 사용된 방법과 연료에 따라 많은 양의 연기를 생성하며 그 결과 실내 공기 오염 은 건강에 심각한 부정적인 영향을 미치며 특히 눈과 호흡기 질환을 유발합니다.
양초 만들기
시골 조명
조명은 산업 국가와 개발도상국의 많은 도시 지역에서 당연하게 여겨집니다. 많은 사람들이 스위치를 켜는 것만으로 빛을 얻을 수 없는 밤에 사는 것을 상상하기 어렵습니다. 그러나 인류의 약 절반인 25억 명이 넘는 사람들은 그리드에 연결된 전기 를 이용할 수 없기 때문에 해가 진 후 많은 빛 없이 살고 있습니다 .
개발도상국 농촌 지역의 조명은 일반적으로 양초나 등유 램프로 제공되는 반면, 고가의 일회용 건전지로 작동되는 횃불(또는 손전등)은 간헐적으로 사용하는 휴대용 광원으로 사용됩니다. 모든 연소 램프는 실제 화재 위험이 있습니다. 등유와 부탄도 점점 더 비싸지고 개발도상국에서는 때때로 공급이 부족합니다. 따라서 기술 개요의 나머지 부분에서는 시골의 '오프 그리드' 위치에서 전기 조명을 사용하는 방법을 다룹니다.
