A világítás talán a legősibb
alkalmazott tudomány. A fénykeltés évezredeken át valamilyen szilárd, folyékony
vagy légnemű halmazállapotú tüzelőanyag elégetésével járt együtt, és a fejlődő
világ nagy részében mind a mai napig a láng jelenti az egyedüli fényforrást. Még
a villamos elven működő fényforrások felfedezése után is évtizedek teltek el,
mire a gáz- és a villamos világítás versenye az utóbbi javára dőlt el. Érdekes
adalék, hogy az ország fővárosának vezetése is a gázvilágításban látta a jövőt,
így az első elektromos árammal működő utcai lámpákat Budapesttől távol eső
városokban, Temesváron (1884),
illetve a mai
Magyarország területét tekintve Mátészalkán (1888) szerelték fel. Nem kis büszkeséggel
emlékezhetünk arra, hogy a temesvári világítás egyike volt a világ első
villamos üzemű utcai világításainak.
Az ívlámpától a
kompakt fénycsövekig
A villamos világítás megjelenését
sokan – tévesen – Edison nevével
kötik össze. Az elektromos fénykeltés fizikai hátterét sokáig kétféle jelenség
adta: az elektródák között létrejövő villamos ívkisülés, illetve az áram
hőhatása által felizzított vezető hőmérsékleti sugárzása. Az első jelenségből a
kisülőlámpák, a másodikból az izzólámpák családja fejlődött ki. A világításra használt
első villamos fényforrás az ívlámpa volt, amely azonban erős fénye miatt csak
szabadtéren vagy nagy csarnokokban volt használható. A fényforrás
fejlesztésében a magyar Ganz gyár is
részt vett. A gyakorlati alkalmazás egyik legnagyobb problémája ugyanis az
volt, hogy a szénelektródok leégésétől függetlenül állandó távolságot kellett
tartani közöttük. A Zipernowsky Károly
által kifejlesztett szabályozó berendezés a feszültség rákapcsolásakor
önműködően összeérintette a szénrudakat, és azután stabilizálta a széthúzással
létrehozott ívet. A villamos világítás szélesebb körű elterjedéséhez arra volt
szükség, hogy az erős fényű és nehézkesen kezelhető ívlámpák helyett kisebb
teljesítményű, és könnyen használható fényforrások készüljenek. Hosszú
évtizedeken át Edison találmánya, az
1880-ban szabadalmaztatott izzólámpa jelentette a megoldást.
Az eredetileg szénszállal készült
izzólámpát Magyarországon is sok vállalkozás elkezdte gyártani, de a versenyben
csak a tömeggyártásra berendezkedett cégek tudtak talpon maradni. Közülük az Egyesült Villamossági Rt. emelkedett ki.
Az izzólámpák fejlesztésében új fejezetet nyitott az a felismerés, hogy szén
helyett nagy olvadáspontú fémekből is kialakítható az izzószál. Fém izzószálat először
tantálból, majd ozmiumból sikerült előállítani, de a tömeges felhasználást
gátolta e ritka fémek magas ára. A volfrám nagyobb mennyiségben fordul elő a
természetben, és olvadáspontja is magasabb, ami nagyobb hőmérsékleten izzó és
ezért fényesebb izzószál kialakítását tette lehetővé. Sajnos a volfrám
meglehetősen rideg fém, keménysége miatt nehéz volt belőle vékony szálat
előállítani. A világon elsőként Just
Sándornak és Hanaman Ferencnek sikerült
1906-ban volfrámszálas izzólámpát előállítaniuk úgy, hogy szénszálra
volfrámkloridból fémes volfrámot csapattak ki, majd a szénszálat elégették. Az ekkor már Egyesült
Izzólámpa és Villamossági Rt. néven működő újpesti gyár azonnal megvásárolta
a szabadalmat és a feltalálók közreműködésével megkezdte a volfrámlámpa
gyártási eljárásának kikísérletezését.
Közben az amerikai General Electric Co. laboratóriumában Coolidge eljárásával 1908-ban sikerült
húzott volfrámszálat előállítani, ami forradalmasította az izzólámpák
gyártását. Az Egyesült Izzó elég
gyorsan megszerezte a gyártási jogot, és 1909-ben a volfrám angol (tungsten) és
német (Wolfram) nevét összevonva bevezette a Tungsram márkanevet, majd 1913-tól teljesen áttért a húzott
volfrámszálas lámpák gyártására. A szálhúzás technológiáját Perczel Aladár dolgozta ki. Az Egyesült Izzó fejlődésében jelentős szerepe volt a
kezdeti korszakban Pintér József
műszaki igazgatónak, később pedig az izzólámpagyártást, majd az egész gyárat
irányító Aschner Lipótnak. Az ő
előrelátásukat mutatja, hogy már 1918-ban kutatólaboratóriumot kívántak
létrehozni a gyáron belül. Ennek vezetésére Hanaman
Ferencet, a volfrámlámpa egyik feltalálóját szemelték ki, de az első
világháború időszakában őt nem sikerült a katonai szolgálat alól mentesíteni.
Végül 1921-ben alakult meg a Kutató Laboratórium, a korábbi műegyetemi tanár, Pfeifer Ignác vezetésével. A
laboratórium kiemelkedő munkatársai közé tartozott Bródy Imre és Selényi Pál,
később a vezetést Bay Zoltán vette át.
A laboratórium eredményei közül kiemelkedik
az alaktartó volfrámszál és a kriptonlámpa kifejlesztése. Az
izzólámpában belógásmentes, tehát izzó állapotban is alaktartó szálat célszerű
használni, azonban a közönséges volfrámhuzal a saját súlya alatt meghajlik.
Adalékokkal sikerült elérni, hogy a volfrámszálban az átmérővel közel azonos
méretű kristályok helyett ennél 20–100-szor hosszabbak képződjenek. Az ilyen
anyagból készült kettős spirálú izzószál az 1000 órás üzemidő alatt megtartja
eredeti alakját. Ezt a célt az Amerikában dolgozó, magyar származású Pácz Aladár kezdeti eredményei után Tury Pál, Tarján György és Millner
Tivadar valósították meg az 1920-as
évek közepén. A nagy kristályos anyagot GK-volfrámnak nevezték el a német elnevezés
(Gross-Kristall) alapján.
1. kép. Korabeli
volfrámlámpa hirdetés
A kriptonlámpa kifejlesztése Bródy Imre nevéhez fűződik.
Megállapította, hogy az izzószál körül képződő volfrámgőz molekulái a termikus
diffúzió hatására annál lassabban távolodnak el, minél nagyobb a körülöttük
levő töltőgáz atom-, illetve molekulasúlya. A nemesgázok családjába tartozó
kripton alkalmazásával sikerült egyrészt megjavítania lámpa fényhasznosítását,
másrészt csökkenteni a bura térfogatát. A legnagyobb gondot a kriptongáz
beszerzése jelentette, a csillagászati összegekbe kerülő gázból Bródynak
mindössze 0,5 liter
állt a rendelkezésére. Az első hat kísérleti lámpa 1931-ben ennek ellenére
fényesen igazolta a várakozást. A gyártás megindításához azonban szükséges volt
a kriptongáz üzemi méretekben történő előállítása. Mivel az ajánlattételre felkért
cégek ezt megoldhatatlannak tartották, végül az Egyesült Izzó maga létesített Ajkán
kriptongyárat.
Az izzólámpák fejlődésének
jelenlegi csúcsát a halogénlámpák jelentik. Nagyon leegyszerűsítve, a lámpa
burájába zárt halogénatomok kölcsönhatásba lépnek az izzószálról elpárolgó
volfrámatomokkal, majd egy körfolyamat eredményeként az így keletkezett
volfrámhalogenidek a szál legmelegebb pontján disszociálnak, visszaszállítva
így a volfrám atomokat arra a helyre, ahol a szál a legvékonyabb. Ezzel a
módszerrel az izzólámpa szinte minden műszaki jellemzője javul: a magasabb
hőmérsékletre felizzítható szál fehérebb fényt ad, javul a fényhasznosítás, csökkenthető
a bura térfogata, és nő az élettartam. Bár az első szabadalmak már az 1930-as
években megszülettek, a piacérett halogénlámpák megjelenésére egészen 1959-ig
várni kellett.
Az elmúlt néhány év a mintegy 130
éves fejlődést megélt izzólámpák pályafutásának a végét jelentette. A világ
számos országa - beleértve az Európai Unió országait, közöttük Magyarországgal
- az izzólámpák forgalmazásának fokozatos megszüntetése mellett döntött. A
világítástechnika történetében ez az első eset, hogy egy gyártmánycsalád
kihalása nem a piaci követelmények változása, az eladhatóság csökkenésének következménye
volt, hanem erre politikai döntés eredményeként került sor. A halogénlámpákra a
korlátozás nem terjedt ki, ezek a megtűrt kategóriában maradtak. Jelenleg is
folynak olyan kísérletek, hogy az izzólámpák burájára felvitt, a fénysugarakat
áteresztő, de a hősugarakat visszaverő bevonat segítségével csökkentsék a
fényforrás hőveszteségét, javítva ezzel a fényhasznosítást. Ilyen elven alapuló
fényforrások azonban még nem kerültek kereskedelmi forgalomba.
Közben a kisülőlámpák
fejlesztésével foglalkozó kutatók sem tétlenkedtek. A főképpen beltéri
világításokhoz használt fénycső megalkotójának a General Electric munkatársát,
George Inmant tekintik, az
első fénycsöveket és fénycsöves lámpatesteket az 1939-es New York-i
világkiállításon mutatták be. Az 1973-as olajválság érlelte meg azt a
gondolatot, hogy a hosszú, egyenes alakja miatt jobbára csak ipari
világításokhoz használt fénycsőnek elkészítsék a kisebb méretű,
„összehajtogatott” kompakt változatát, ami már a lakások világításában is
használhatónak bizonyult.
A külső terek megvilágítása a
legfeljebb néhányszor 10 W teljesítményű fényforrások helyett nagyobb fényáramú
lámpák kifejlesztését igényelte. Ezt az igényt elégítették ki a nagynyomású
fényforrások, kezdetben a higanylámpa. Ezt a fényforrást Magyarországon ma már
csak elenyésző mennyiségben használják, és napirenden van a forgalmazásuknak az
izzólámpákhoz hasonló módon történő megszüntetése. A higany helyett a nátrium
alkalmazása ugrásszerű javulást hozott a fényhasznosításban. A nagy nyomás és a
fém agresszív kémhatása miatt már a higanylámpák sem kerülhettek közönséges
üvegburába, erre a célra kvarcüveget alkalmaztak. A nátrium még a higanynál is
jobban megtámadja a fényforrás buráját, ezért különleges alumíniumoxid kerámia
anyagot kellett kifejleszteni erre a célra. Az első nátriumlámpákat az 1930-as
években a Philips cég hozta
forgalomba.
A nagynyomású nátriumlámpa
mellett megjelent a fénycsőhöz hasonló kisnyomású változat is, ennek monokromatikus
sárga fényében azonban a színeket egyáltalán nem lehet észlelni. Ez a
tulajdonság rendkívüli mértékben korlátozza a lámpa felhasználhatóságát. A
nagynyomású nátriumlámpa fénye is sárga, a fényforrás színvisszaadása rossz,
ezért elsődleges felhasználása a közvilágításban, ipari szabad területek
világításban van.
A nagy teljesítményű, jó
színvisszaadású fényforrások iránti igényt a stadionok világítása keltette fel,
a színes televíziózás elterjedésekor. Elsődlegesen erre a célra fejlesztették
ki a nagynyomású fémhalogénlámpákat, amelyekben ritka földfém adalékok
gerjesztésével érték el azt, hogy a lámpa fénye a színek teljes spektrumát
tartalmazza. Míg az első fémhalogénlámpák több kW teljesítményűek voltak, a
fejlesztés a teljesítményskála alsóbb tartományának kihasználására, a beltéri
világításokhoz is használható típusok kifejlesztésére irányult. Jelenleg az
alsó határ 20 W körül van.
A nagy ígéret, a LED
A félvezető anyagból készült
fényforrások összefoglaló neve az angol Light
Emitting Diode (fénykibocsátó dióda) kifejezés rövidítéséből származik. A
dióda által kibocsátott fény színe az alkalmazott félvezető anyag ún. tiltott
sávszélességétől, végső soron a 3 és 5 vegyértékű atomok minőségétől és
arányától függ. A fénykibocsátás
jelenségét meglehetősen korán, már 1907-ben felismerték, és az orosz Oleg Loszev 1927-ben el is készítette az
első ledet, de a felfedezés hasznosítása évtizedekig váratott magára. 1962-ben
szabadalmaztatták az első gyakorlati célra, távirányítók infravörös jeladójaként
használható félvezető diódát. Az infravörös, vörös, sárga és zöld ledek
kifejlesztése után 1994-ben sikerült első ízben nagy fényerejű kék ledet
előállítani, a felfedezés a japán Shuji
Nakamura nevéhez fűződik. Ezzel megnyílt az út a fehér fény, a
világítástechnikai célra is alkalmazható ledek előállítására. A fehér fény
létrehozására két út bizonyult járhatónak: az első megoldás szerint a színes
televíziók képcsövéhez hasonlóan vörös, zöld és kék ledek fényét keverték
össze. A másik módszer szerint kék ledet, és a gerjesztés hatására sárgán
világító fényport használtak. Mivel a kék és a sárga kiegészítő színek, a
keverésük fehéret ad. Az első
megoldással színváltó ledeket is létre lehet hozni, azonban ma már a fehér ledek
túlnyomó többségénél a második módszert alkalmazzák.
Világítástechnikai célra gyártott
ledek „lámpává” való fejlesztése tekintetében két megoldással találkozunk:
készülnek retrofit fényforrások, melyekbe a ledek mellett a meghajtó
áramköröket is beépítik, és szokásos izzólámpa vagy fénycső fejjel látják el,
hogy a meglévő lámpatestekben lehessen azokat használni. Az újszerű megoldások esetében nem szükséges
a régi formákhoz ragaszkodni, a félvezető diódákkal a fénynek gyakorlatilag
tetszés szerinti spektrális és/vagy térbeli eloszlását meg lehet valósítani. A led-modulok esetében egy többnyire jó
hővezetőképességú nyomtatott áramköri lapon helyeznek el több fényforrást, a
meghajtó áramköreikkel együtt. A csereszabatos
eszközök alkalmazása lehetővé teszi, hogy a klasszikus foglalathoz hasonlóan
ugyanabban a lámpatestben mindig a legkorszerűbb fényforrást lehessen
alkalmazni. Míg a hagyományos fényforrásoknál elegendő volt a lámpafej és a
foglalat méreteit egyeztetni, az előremutató megoldások esetében a mechanikai
méreteken kívül a fény- és hőtechnikai jellemzőket is össze kell hangolni.
Jelenleg a legjelentősebb gyártókat összefogó Zhaga konzorcium keretében intenzív
szabványosítási munka folyik ezen a területen, a követelményeket ún.
Zhaga-könyvekben teszik közzé. Az előírásoknak megfelelő eszközöket a szervezet
logójával jelölik meg.
2. kép. Ledes világító
egység, és Zhaga előírásainak való megfelelőséget igazoló jel
Tekintettel a ledek várható igen
nagy élettartamára, joggal merülhet fel az a kérdés, hogy szükség van-e a
fényforrás és a lámpatest közötti oldható kötésre? Már ma is kaphatók fixen
szerelt ledes fényforrásokkal működő komplett világítótestek és a led technológia
további fejlődésével az ilyen megoldások teljesen kiszoríthatják a cserélhető
LED-ekkel tervezett lámpatesteket. A fixen szerelt ledek esetében mindig sokkal
jobb hűtés biztosítható, mint a cserélhető led modulok vagy retrofit led lámpák
esetében. Ennek az a jelentősége, hogy egy led félvezető lapkájának növekvő
üzemi hőmérsékletével csökken a kibocsátott fényáram, és drasztikusan csökken a
led várható élettartama.
A szilárdtest
világítástechnikában teljesen új lehetőségeket teremtenek a szerves anyagból
készülő OLED-ek (Organic Light Emitting Devices – organikus fénykibocsátó eszközök).
A nagyfelületű síküveg hordozón kialakított, vagy újabban fólia- vagy
tapétaszerű eszközök segítségével nagy, diffúz fényforrások készíthetők; a flexibilis
(fólia alapú) OLED-ekkel bármely felület világító eszközzé alakítható. Az
OLED-ek alkalmazása még gyerekcipőben jár, műszaki paramétereik elmaradnak a
szervetlen testvéreik által elért tulajdonságoktól, az igazi nagy áttörés még
várat magára.
Az idősebbek emlékezhetnek rá,
hogy a múlt század 50-es, 60-as éveiben a híradástechnika gyökeresen átalakult:
a vákuum technológiát, alkalmazó elektroncsöveket, „rádiólámpákat” néhány év
alatt teljesen kiszorították a félvezető eszközök: diódák, tranzisztorok,
integrált áramkörök. Napjainkban hasonló átalakulás zajlik a
világítástechnikában: a ledek megjelenése hasonló forradalmi változással jár, a
szakemberek bizonyosra veszik, hogy néhány éven belül a törékeny üvegburás
fényforrások helyét teljesen átveszik a ledek. Jelenleg azonban még sokszor
felemás a helyzet, és egy találó megfogalmazás szerint a ledek marketingje
előbbre tart, mint a technikája. Felelőtlen, szakmailag felkészületlen
forgalmazók olyan területeken is erőltetik a ledek alkalmazását, ahol ma még
valamelyik hagyományos fényforrás alkalmazása műszakilag és gazdaságilag is
kedvezőbb. A MEE Világítástechnikai Társasága több, a vilagitas.org oldalon
szabadon hozzáférhető állásfoglalást is közzétett ezzel kapcsolatban.
A fényforrásfejlesztés
irányai
A fejlesztési célok kitűzésekor a
mennyiségi és minőségi jellemzőket egyaránt figyelembe veszik. A legfontosabb
mennyiségi mérőszám a fényhasznosítás,
amely azt mutatja meg, hogy 1 W villamos teljesítményből a lámpa mekkora
fényáramot állít elő. A mértékegység ennek megfelelően lm/W. A legelterjedtebb
fényforrások fényhasznosításának fejlődését a 3. ábra mutatja be. Az ábrán jól
követhető, hogy a technikai lehetőségek határát elért fényforrások esetében a
görbe ellaposodik, míg a fejlődőképes lámpák esetén a jelen időponthoz a görbe
meredek szakasza tartozik. A diagramról is látható, hogy napjainkban a ledek
fejlődése mutatja a legmeredekebb tendenciát. 2013. decemberében már léteznek
160 lm/W feletti fényhasznosítású ledek, laboratóriumi példányokon már 200
feletti értékeket is mértek. A ledek mellett más irányban is folynak kutatások
(pl. elektródák nélküli indukciós lámpák), ezek gyakorlati jelentősége azonban
egyelőre elmarad a félvezető fényforrásokétól.
3. kép. Fényforrások
fényhasznosítása az idő függvényében
A fény minőségi jellemzői közül
legfontosabb a színvisszaadás (jele: Ra). Ezt relatív léptékben,
egy 100-ig terjedő skálán mérik, ahol a 100 a tökéletes, színtorzítás nélküli fényt
jelöli. A százas értéket a folyamatos színképpel rendelkező fényforrások, a
természetes fény és az izzólámpa színvisszadása éri el. A kisülőlámpák fényének
színképében egyes spektrumvonalak erősebben vannak jelen, mások hiányoznak. A
nagynyomású nátriumlámpák színvisszadása 40 körül, a régebbi típusú fénycsöveké
60-70, a
jelenleg gyártott ún. háromsávos típusoké 80-90 körül van. Ledekkel már 97-es
értéket is sikerült megvalósítani, igaz, hogy a fényhasznosítás rovására. A
jelenleg érvényes európai szabvány szerint állandó emberi munkavégzés célját
szolgáló belső terekben csak olyan fényforrásokat szabad használni, amelyek Ra értéke 80
felett van.
4. kép.
Színképvonalak egy háromsávos fénycső spektrumában
A fény minőségi jellemzői között
a színvisszaadás mellett a színhőmérsékletet
kell megemlíteni. Ezt Kelvinben mérik, az izzólámpák fénye 2800 K körüli, az
északi égbolt kékes fénye 8000 K feletti értékű. A fényforrásokat
színhőmérsékletük alapján meleg, semleges, ill. hideg csoportokba sorolják. A
fényforrásgyártó ipar már évtizedekkel korábban is képes volt bármilyen
színhőmérsékletű fényforrás előállítására, napjaink kihívását a változtatható
(hangolható) színhőmérsékletű lámpák előállítása jelenti.
Működtető
eszközök, lámpatestek
A korszerű fényforrások – az
izzólámpától eltérően – nem kapcsolhatók közvetlenül a kisfeszültségű
hálózatra. A kisülőlámpák esetében a kisülés megindításához általában
gyújtókészülék, a megindult kisülés áramának stabilizálásához pedig áramkorlátozó
eszköz, pl. fojtótekercs szükséges. A korábbi elektromechanikus eszközök helyét
ma már néhány kivételtől eltekintve elektronikus eszközök vették át. Az
induktív fénycsőelőtétek esetében hasonló, csak időben jobban elhúzódó folyamatnak
vagyunk tanúi, mint ami az izzólámpák eltűnéséhez vezetett: a nagy veszteségű
előtétek forgalmazását az EU országaiban fokozatosan megszüntetik.
Az elektronikus működtető
eszközök nemcsak energetikailag kedvezőbbek, hanem általában a műszaki jellemzőik
is jobbak. Miután a gázkisülő fényforrások táplálása jellemzően nem 50 Hz-es
váltakozó árammal, hanem néhányszor 10 kHz-es frekvenciával történik, elmarad a
fényforrások villogása, a lámpatestek zúgása. A fényszabályozás lehetőségének
megteremtése módot ad arra, hogy a világítási komfort javulásával egyidejűleg
energiát is meg lehessen takarítani. Példának megemlíthető a mesterséges fényforrások
fényének szabályozása a rendelkezésre álló természetes fény, vagy a helyiségben
tartózkodók jelenlétének függvényében. A korábban elterjedt analóg szabályzási megoldásokat
egyre inkább a digitális rendszerek váltják fel (pl. DALI, PWM, DMX).
Vannak azonban olyan műszaki
szempontok, amelyek napjainkban is indokolhatják a fojtótekercs rendszerű
előtétek alkalmazását. A legjelentősebb ilyen szempont az élettartam: az
induktív előtétek gyakorlatilag elpusztíthatatlanok. Élettartamuk még a
legnagyobb megengedett határhőmérsékleten történő folyamatos üzemeltetés esetén
is legalább 10 év, hőállóságuk és a külső behatásokkal szembeni állékonyságuk
is meghaladja az elektronikus eszközökét.
A ledek működtető eszközei
általában elektronikus elven működő stabil egyenáram-generátorok. A ledek
élettartamáról szólva gyakran irreális számok is elhangzanak, nem egy
hirdetésben említenek „akár” 100.000 órát is. Valójában a ledek élettartama
igen erősen függ a ledek lelkét jelentő félvezető lapka hőmérsékletétől, amit
viszont az üzemi áram, az alkalmazott hűtési megoldás (a led lámpa, illetve a
lámpatest kivitele, a természetes konvekciós viszonyok) és a környezeti
hőmérséklet befolyásol. Egy nagyobb árammal működő led élettartama jelentősen
elmarad attól, mint ami egy kevésbé igénybevett üzemmód esetén tapasztalható. Sokszor
nem is maga a led, hanem a működtető elektronika élettartama határozza meg a
világítóeszköz tartósságát.
A 20. század második felében a
fényforrások működtető eszközeinek gyártását Vácon, a Híradástechnikai Anyagok Gyárában összpontosították. Ma már a hazai
lámpatestgyártók igényeit nemzetközi világcégek látják el.
Ami a lámpatesteket illeti, itt külön
kell választanunk a műszaki (ipari, közvilágítási) lámpatesteket a divat
változásainak jobban kitett lakásvilágítási és dekorációs lámpatestektől. Maga
a lámpatest fogalom is változóban van. A klasszikus megfogalmazás szerint
megkülönböztették a fényforrást (a lámpát),
és a lámpatestet. A ledek
alkalmazásának elterjedésével ez a felosztás értelmét veszti, hiszen a
fényforrás már sok esetben nem is cserélhető, azt nem lehet elválasztani a
lámpatesttől, a lámpatest előbb válik divatjamúlttá, mintsem a benne működő ledek
üzemképtelenné válnának. A lámpatest és a fényforrás együttesét világítótestnek nevezik.
A műszaki lámpatestek hazai
gyártása korán megkezdődött. A sok kis cég közül az 1888-ban Engel Károly által alapított Elektromos Készülékek és Anyagok Gyára (EKA)
vált ki, amely később a szocializmus időszakában a VBKM tröszt kertén belül működött tovább, saját fénytechnikai
laboratóriumukban kísérletezték ki a legjobb megoldásokat. A lakásvilágítási
lámpatestek gyártása az ugyanehhez a tröszthöz tartozó Világítástechnikai Gyárban történt, mellette több szövetkezet is foglakozott
lámpatestek előállításával. Napjainkban a hazánkban forgalomba kerülő
lámpatestek legnagyobb része importból, vagy licensz alapján történő gyártásból
származik.
Kutatás,
tervezés
A világítástechnikai alap- és
alkalmazott kutatások összehangolását a Nemzetközi
Világítási Bizottság (Comission
Internationale de l’Eclairage, CIE) végzi, amelynek Magyarország az 1913-as
megalapítása óta tagja. A munkát 7 divízió keretén belül végzik, a következők
szerint:
1 – Látás és szín
2 – A fény és a sugárzás fizikai
mérése
3 – Beltéri környezet és
világítástervezés
4 - Közlekedési világítás és fényjelzés
5 – Kültéri világítás és egyéb
alkalmazások
6 – Fotobiológia és fotokémia
7 – jelenleg szünetel
8 – Képalkotó technológiák
A CIE az évek során mintegy 200
technikai jelentést és több mint 20 szabványt adott ki a fény- és színmérés,
alkalmazás minden területéről. Ezek képezik ma a nemzetközi méréstechnikai,
tervezési és szabványosítási gyakorlat alapjait.
A látásfiziólógiai alapkutatások
terén a közelmúlt legjelentősebb eredménye a szem harmadik fotoreceptorának
felfedezése volt. A nappali és színlátást lehetővé tevő csapok, valamint az
éjszakai látásban szerepet játszó pálcikák mellett az emlősök szemében olyan
fényérzékeny sejtek is találhatók, amelyek szerepe nem a látás elősegítésében,
hanem a szervezet napi, ún. cirkadián ritmusának szinkronizálásában áll. A
főleg a kék fényre érzékeny ganglion sejtek a melatonin termelés gátlásával
irányítják a szervezet hormonháztartását. Ez a felismerés, és a változtatható
spektrumú ledes világítás elérhető közelségbe kerülése megteremtette a
lehetőségét annak, hogy a világítás segítségével ne csak jó látási viszonyokat,
hanem jó közérzetet is lehessen teremteni.
Szükségesnek látszik a
továbbiakban egy olyan komplex színmérési rendszer megalkotása, ami a jelenlegi
Ra érték helyett jobban és
pontosabban írja le a színtechnikai jellemzőket. Emellett indokolt a káprázás
fogalmának egységes tárgyalása is, mivel jelen pillanatban legalább 3 különféle
káprázási fogalom és legalább 5 fajta számítási módszer létezik.
Hazánkban a legjelentősebb
kutatómunka a veszprémi Pannon Egyetemen folyik. Az egyetem munkatársai részt vesznek abban a LED4Art
munkacímet viselő kísérleti projektben, amelyet a Versenyképességi és
Innovációs (PSP-CIP) keretprogramon
belül az Európai Információs és Kommunikációs
Technológia Támogatási Program indított. A támogatási program célja, hogy bemutassák a ledes technológia új lehetőségeit az energiahatékonyság és a jobb
minőségű fény tekintetében, elérve ezzel az új technológia gyorsabb piaci bevezetését. A német Osram
cég koordinálásával folyó munka során megújul a mindenkori pápák
magánkápolnájának, a római Sixtus-kápolnának
a világítása. A Michelangelo által a mennyezeti
freskó készítése során használt festék pigmentjeinek vizsgálata alapján az
egyetem kutatói kiválasztották azokat a led típusokat, amelyek használatával
eddig soha nem látott részletességgel tekinthetik meg a látogatók a világhírű
műalkotást. A ledek termikus tulajdonságainak vizsgálata tekintetében a
Budapesti Műszaki Egyetem említendő meg jelentős kutatóhelyként.
A kül- és beltéri világítások
tervezését korábban erre szakosodott nagy tervezőirodákban végezték. A
rendszerváltás utáni időszakban inkább kisebb tervezőirodák, magántervezők
folytattak ilyen tevékenységet. A közelmúlt időszakára jellemző, hogy a
jelentős nemzetközi világítási díjpályázatokon nemhogy magyar díjazott, de még résztvevő
sem volt. A VTT által folyamatosan kiírt Az
év világítástervezője díjat több alkalommal értékelhető pályázat hiányában
nem tudták odaítélni.
Oktatás,
ismeretterjesztés
A fényforrások fejlesztése
és gyártása mellett jelentős a magyar szakemberek munkája a világítástechnika
más területein is. Bemutatóterem, illetve ismeretterjesztő előadások céljára Zipernowszky Ferenc már 1927-ben
megszervezte a Tungsram szervezetén
belül a budapesti Eötvös utcában működött Világítástechnikai
Állomást, amelyet Európában csak a hasonló berlini intézet előzött meg. A
világítással foglalkozó szakembereket korábban a MEE világítástechnikai szakosztálya
tömörítette, majd 1995-ben létrejött az Egyesület keretein belül, de önállóan
működő Világítástechnikai Társaság. Az Állomás 2003-ban történt felszámolása után
a Társaság a működéséhez
székházat vásárolt, amelyet alkalmassá tett rendezvények szervezésére. A Világítás
Háza azóta is folyamatos, élénk szakmai közélet színhelye.
A világítástechnika elméletével eleinte Urbanek János foglalkozott, aki önálló
tantárgyat is oktatott a BME-n. Ezt azután Gregor
Aladár vette át, a későbbi oktatók között meg kell említeni Somkúti Adolf, dr. Lantos Tibor és Dr. Schanda János nevét. A Budapesti
Műszaki Egyetem mellett az Óbudai
Egyetemen és a veszprémi Pannon Egyetemen is folyik
világítástechnikai oktatás.
A világítástechnika hazai művelői folyamatosan
tartották a nemzetközi kapcsolatokat és nem maradtak el a külföldi
eredményektől. Magyarország a Nemzetközi
Világítástechnikai Bizottság (CIE)
mellett a kezdetektől tagja a többek között a világítási eszközök
szabványosításával is foglalkozó Nemzetközi
Elektrotechnikai Bizottságnak (IEC).
A nemzetközi és regionális (LUMEN V4)
konferenciák mellett a magyar szakembereknek is rendszeresen szerveznek
konferenciákat, ezek közül kiemelkednek a Világítástechnikai,
illetve Közvilágítási Ankétok és a LED Konferenciák.
Köszönetnyilvánítás
A szerző ezúton is köszönetet mond Major Gyulának, Nagy Jánosnak, Dr. Poppe
Andrásnak, Dr. Schanda Jánosnak és
Schwarcz Péternek a cikk
összeállításához nyújtott értékes segítségéért.
Irodalom
1. Magyarország a XX. században. IV. kötet: Tudomány 1.
Műszaki és természettudományok. Babits kiadó, Szekszárd (1996-2000)
3. Surguta László: A Tungsram márka története. In: Holux
Hírek, Nr. 43-71, http://www.lampamuzeum.clanbazis.com/Tungsram_Surguta.pdf
4. Bright, Arthur Aaron (1949). The
Electric-Lamp Industry: Technological Change and Economic Development from 1800
to 1947. Macmillan Co.
5. de Groot, J J; van Vliet, J A J
M (1986). The High-Pressure Sodium
Lamp. Kluwer Technische Boeken BV.
6. http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode
7. MEE-VTT: LED a
közvilágításban. (2010) http://vilagitas.org/images/stories/stuff/LED_kozvil_kis_a.pdf
8. CIE 82-1990 Publikáció: History
of the CIE. http://www.slideshare.net/tengkuputehtippi/history-of-cie
9. Leon Kreitzman; Russell G.
Foster (2004). Rhythms of life: the
biological clocks that control the daily lives of every living thing.
New Haven, Conn. Yale University Press
10. Clemens J M Lasance, András Poppe (szerk.)
(2013) Thermal Management for LED Applications. Springer, New York.
(ISBN: 978-1-4614-5090-0)
Arató András
MEE Világítástechnikai Társaság
(megjelent az Elektrotechnika folyóirat 2014. áprilisi számában)
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése