Svetilka za biološko aktivno razsvetljavo

KRIVEC, MARTIN (avtor), Bizjak, Grega (mentor)

Biološko aktivna razsvetljava s pomočjo modre svetlobe vpliva na biološke procese v človeškem telesu na enak način kot naravna svetloba. Človeško telo se namreč nenehno prilagaja različnim spremembam v okolju. Cilj magistrskega dela je bila izdelava svetilke za biološko aktivno razsvetljavo in izvedba meritev svetlobe, ki jo oddaja. S spreminjanjem podobne barvne temperature svetlobe, ki jo tekom dneva oddaja svetilka, lahko telesu pomagamo pri sinhronizaciji bioloških procesov z naravnim ciklom dneva in noči. Svetilka je primerna tako za bivalne kot tudi delovne prostore. Namen razvoja take svetilke je predvsem izboljšanje počutja in produktivnosti uporabnikov, ki večino časa preživijo izpostavljeni le umetni svetlobi. Ena izmed problematik v zadnjih nekaj desetletjih je prevelika izpostavljenost modri svetlobi v večernih urah. Z biološko aktivno svetilko lahko uravnavamo količino modre svetlobe in tako pripomoremo k boljšemu spancu uporabnikov. Pomembna lastnost svetilke je ob enem tudi zagotavljanje dobre osvetljenosti prostora. Svetilka ima možnost nastavljanja podobne barvne temperature in svetlobnega toka. Z ročnim nastavljanjem svetilke lahko torej zagotovimo ustrezno osvetljenost prostora in prilagojenost podobne barvne temperature svetlobe glede na različne potrebe uporabnika. Takšna svetilka je najlažje izvedljiva z uporabo svetlečih diod in ustreznega razpršilnika svetlobe. Tak način omogoča kompaktnost svetilke, njeno energijsko učinkovitost in fleksibilnost pri nastavljanju parametrov oddane svetlobe. Prvo poglavje v magistrskem delu je uvodne narave. V drugem poglavju je opisan vpliv svetlobe na človeško telo. Tretje poglavje opisuje področja in namen uporabe biološko aktivne razsvetljave. Četrto poglavje navaja zahteve za izdelavo svetilke. Peto poglavje govori o glavnih lastnostih svetlečih diod in parametrih, ki so pomembni za izdelavo svetilke za biološko aktivno razsvetljavo. V šestem poglavju so opisani posamezni sestavni deli svetilke, način komunikacije in izdelava računalniškega programa za upravljanje svetilke. Sedmo poglavje zajema predstavitev meritev svetilke in ugotovitve na podlagi le teh. V osmem poglavju so opisane možne izboljšave svetilke in njena potencialna uporaba v kombinaciji z drugimi aplikacijami. V zadnjem, oziroma devetem poglavju so povzete glavne ugotovitve tega magistrskega dela. Prototip svetilke za biološko aktivno razsvetljavo je bil uspešno izdelan. Na podlagi rezultatov meritev lahko sklepamo, da so bili zastavljeni cilji v veliki meri izpolnjeni. Svetilka omogoča doseganje visokih vrednosti indeksa barvnega videza svetlobe v širokem območju nastavljive podobne barvne temperature. Glavna pomanjkljivost je doseganje nekoliko manjšega svetlobnega toka pri nekaterih nastavitvah, kot je bilo sprva predvideno. Z nekaj dodatnimi izboljšavami bi bila lahko svetilka kmalu pripravljena tudi za serijsko proizvodnjo.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: biološko aktivna razsvetljava, biološki proces, podobna barvna temperatura, modra svetloba
• Vrsta gradiva: Magistrsko delo/naloga
• Organizacija: FE - Fakulteta za elektrotehniko
• Leto izida: 2019
• PID: 20.500.12556/RUL-111240
• Datum objave v RUL: 26.09.2019

KRIVEC, MARTIN, 2019, Svetilka za biološko aktivno razsvetljavo [na spletu]. Magistrsko delo. [Dostopano 31 marec 2025]. Pridobljeno s: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=111240

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Luminaire for biologically active lighting

Izvleček

Biologically active lighting uses blue light to affect biological processes in the human body in the same way as natural light. The human body is constantly adjusting to various changes in the environment. The aim of this thesis is to develop a luminaire for biologically active lighting and to conduct the measurements of the emitted light. By changing the correlated color temperature of the light, emitted by the luminaire throughout the day, we can help our body synchronize biological processes with the day and night cycle. The luminaire is suitable for both living and working spaces. The primary purpose of developing such a luminaire is the improvement of well-being and productivity of people who spend most of their time exposed exclusively to artificial light. One of the problems in the last decades is the excessive exposure of people to blue light in the evening. With developed luminaire, we can regulate the amount of blue light to help users sleep better. Another important feature of the luminaire for biologically active lighting is that it provides adequate illumination of the room. The luminaire has the ability to adjust the luminous flux and correlated color temperature of the light. By manually adjusting the luminaire, we can ensure adequate illuminance and correct correlated color temperature needed for a specific activity. The realization of such a luminaire is most feasible using a combination of light-emitting diodes and a suitable light diffuser. In this way we can achieve compactness of the luminaire, appropriate energy efficiency, adequate light distribution and flexibility in light adjustment. The first chapter in this thesis is introductory. The second chapter describes the effects of light on the human body. The third chapter describes the fields of use and purpose of biologically active lighting. Chapter four specifies the requirements for luminaire for biologically active lighting. The fifth chapter describes the main characteristics of the light-emitting diodes and the parameters that are important for developing the luminaire for biologically active lighting. The sixth chapter describes the individual components of the luminaire, the mean of communication and the development of a computer program for controlling the luminaire. Chapter seven covers the presentation of measurements performed on the luminaire and findings based on these measurements. Chapter eight describes possible improvements to the luminaire and its potential use in combination with other applications. The final or ninth chapter summarizes the main findings of this master's thesis. A prototype luminaire for biologically active lighting has been successfully developed. Based on the results of the measurements, we can conclude that the objectives set were largely met. The luminaire is capable of achieving high values of color rendering index throughout a wide range of adjustable correlated color temperature of the light. The main disadvantage is slightly lower values of the luminous flux than initially predicted.

• Ključne besede: biologically active lighting, biological process, correlated color temperature, blue light