Master's Thesis

Efficiency of Converting Electric Energy to Light in Current Light Sources

Final Thesis 1.53 MB

Author of thesis: Ing. Michal Krbal, Ph.D.

Acad. year: 2009/2010

Supervisor: doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D.

Reviewer: Ing. Tomáš Pavelka, Ph.D.

Abstract:

The goal of this diploma’s thesis is to inform about present development of light sources, new technologies and about achieved parameters of these light sources. The thesis is mainly directed to describe efficiency of transformation electric energy to light at single types of light sources. There are described the concrete technical parameters of sources quoted by manufacturers and the contructional solution of single types of light sources. There is created a graphic comparation of  electrotechnical and light parameters of the light sources.

Keywords:

light source; operating efficiency; photometric efficiency; specific power; luminophore; lighting ballast; arclight; bulb, lightbulb; halogen bulb; fluorescent tube; compact fluorescent; inductive fluorescent; sulphur lamp; LED; sodium-vapour low-pressure lamp; sodium-vapour high-pressure lamp; mercury-vapour lamp; mercury-tungsten lamp; metal halide lamp;

Date of defence

10.06.2010

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Student kvalitně prezentoval svoji diplomovou práci. Na otázky vyplývající z posudků práce student odpověděl správně. V následné diskuzi student správně a pohotově odpověděl na všechny otázky komise.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Electrical, Electronic, Communication and Control Technology (EEKR-M)

Field of study

Power Electrical Engineering (M-EEN)

Composition of Committee

prof. Ing. Petr Toman, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Zdeněk Hradílek, DrSc. (místopředseda)
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Mastný, Ph.D. (člen)
Ing. Martin Paar, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Krejčí, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D.

Student Bc. Michal Krbal se zabýval ve své práci problematikou účinnosti přeměny elektrické energie na světlo u současných světelných zdrojů. V době, kdy hledáme možnosti úspor elektrické energie a kdy spotřeba elektrické energie na osvětlování tvoří nezanedbatelnou část celkové spotřeby el. energie, považuji toto téma za velice aktuální. Student vytvořil velice rozsáhlé dílo, které prakticky přesahuje požadavky zadání. Shromáždil velké množství katalogových údajů prakticky všech významných výrobců světelných zdrojů a provedl analýzu těchto parametrů z nejrůznějších úhlů pohledu. Zajímavé jsou zejména grafy, které přinášejí dosud nepublikované pohledy na data, jako např. porovnání střední doby života a měrného výkonu. Zajímavé jsou statistické komparace, jako např. distribuce počtu vyráběných typů kompaktních zářivek v závislosti na měrném výkonu.
Za velmi kladnou lze hodnotit samostatnou práci na praktické části, kdy student navrhl a sám vyrobil několik přípravků na měření měrného výkonu světelných zdrojů. Tyto přípravky bude možné používat v laboratořích na běžná měření v laboratorních cvičeních. Bc. Michal Krbal se práci systematicky věnoval prakticky celý rok a z přístupu byl evidentní jeho zájem o dané téma. K práci jako vedoucí nemám prakticky žádné připomínky, neboť student všechny diskutované otázky během zpracování práce zohlednil a ve své práci uvedl. Doporučuji diplomovou práci k obhajobě u státní závěrečné zkoušky.
Evaluation criteria Grade Points Max. points
Splnění zadání A 50 50
Aktivita během řešení a zpracování práce (práce s literaturou, využívání konzultací, atd.) A 20 20
Formální zpracování práce A 20 20
Využití literatury A 10 10
Points proposed by supervisor: 100
Display more

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Tomáš Pavelka, Ph.D.

Předložená diplomová práce se zabývá popisem a srovnáním jednotlivých, běžně používaných světelných zdrojů. Práce je vhodně strukturována, kdy v kapitole 2 je stručně a výstižně popsána historie osvětlování a potažmo světelných zdrojů. V následující kapitole jsou dobře popsány jednotlivé principy světelných zdrojů, včetně příkladů jejich typických vlastností, výhod, nevýhod a provozních parametrů uváděných výrobci. Kapitola 4 uvádí srovnání parametrů konkrétních zdrojů z hledisek, která jsou užitečná a důležitá pro provozovatele osvětlovacích soustav.
Součástí práce bylo vytvoření databáze světelných zdrojů, která je opravdu kvalitně a důkladně zpracována, ať už z hlediska kvantity obsažených prvků, tak i z hlediska možnosti s touto databází dále pracovat. Dalším bodem bylo vyrobení funkčních vzorků pro měření světelných zdrojů, které jsou taktéž velmi pečlivě a vhodně zpracovány a jistě budou přínosem pro další eventuelní měření.
Výhrady ke zpracování této DP spatřuji hlavně ve vyšším množství gramatických chyb a překlepů, což je ovšem pouze formální záležitost, která ovšem mírně snižuje jinak kvalitní technickou práci. V podkapitole 3.5.2 mi chybí zdroj, odkud jsou tyto informace čerpány. V 1. odst. na str. 62 je psáno, že statistika uvádí údaje o zvyšování měrného výkonu, ale není uvedeno jaká statistika (citace zdroje). Na téže straně ve 2. odstavci je psáno, že závislost měrného výkonu na příkonu je u většiny zdrojů exponenciální, ale v grafu 4-6 je závislost spíše logaritmická. V příloze B, u měření křížových charakteristik kompaktní zářivky mi chybí vynesení účinnosti, popř. měrného výkonu tohoto zdroje.
Přes tyto výtky hodnotím práci a její přínos kladně. Práce poskytuje ucelený a vhodně interpretovaný přehled o světelných zdrojích, které jsou dnes využívány, včetně srovnání teoretických a skutečně měřených parametrů a umožňuje další práci s těmito informacemi. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji ji hodnotit známkou výbornou.
Evaluation criteria Grade Points Max. points
Splnění požadavků zadání A 20 20
Odborná úroveň práce A 48 50
Interpretace výsledků a jejich diskuse A 18 20
Formální zpracování práce C 7 10
Topics for thesis defence:
  1. Mohl byste se vyjádřit k problému stmívání halogenových žárovek?
  2. Na str. 33 uvádíte, že je nižší účinnost kompaktních zářivek, než lineárních. Proč tomu tak je?
Points proposed by reviewer: 93
Display more

Grade proposed by reviewer: A