OliNo

In de lente van 2008 kwam de mogelijkheid om te meten aan een aantal daglichtbuizen. Dit zijn producten die het zonlicht in het huis brengen. Het bestaat uit een buis, bijvoorbeeld 25 cm doorsnede en aan de binnenkant lichtreflecterend, met bovenop een koepel van doorzichtig en kleurloos glas of kunststof dat het zonlicht in de buis laat. Onderaan de buis is een diffusor, die het zon- of daglicht verstrooit en de onderliggende kamer inbrengt. Omdat het een energiebesparende maatregel betreft, is het ook interessant voor OliNo. Zie dit artikel voor een vergelijk tussen een aantal bestaande en nieuwe daglichtbuizen, voor de efficiëntie en de invloed van de daglichtbuis op het lichtspectrum.

Het artikel gaat vooral in op de meetmethodiek, en niet de resultaten, daar deze niet vrijgegeven mogen worden. De conclusies geven wel ervaringsfeiten.

De daglichtbuis

Deze buis brengt buitenlicht en zonlicht binnenshuis. Hiertoe heeft dit product een doorzichtige en kleurloze kap, waardoorheen het buitenlicht kan. Dan volgt een buis die van de binnenkant spiegelend is, en dan volgt onderaan een diffusor die het licht verstrooit in de kamer onder de diffusor. Deze kamer wordt daarmee belicht met buitenlicht. Hiermee wordt binnenverlichting bespaard en wordt een binnenklimaat gecreëerd met (natuurlijk) buitenlicht.

De meetsessie

OliNo heeft in opdracht van CRH Daylight and Ventilation een serie van metingen verricht aan daglichtbuizen.

De vier daglichtbuizen betreffen een tweetal huidig in de markt verkrijgbare modellen en een tweetal nieuw, door CRH Daylight en Ventilation ontwikkelde modellen (de DLB-250 en DLB-350).
Ten eerste zijn een viertal daglichtbuizen vergeleken op verschillende aspecten. Een daarvan is lichtopbrengst als vergelijkingsmaat. Het gaat hierbij dan niet om precies hoeveel licht er doorheen gaat, maar alleen om een vergelijking.
Ten tweede zijn een tweetal daglichtbuizen vergeleken op de efficiëntie waarmee ze het buitenlicht naar binnen brengen. De twee daglichtbuizen betreffen de Solatube 160 DS (250 mm) en de DLB-250. Met deze meting is wel bekend hoeveel zonlicht er binnenin de buis treedt en hoeveel er onderuit de buis komt.
Ten derde is een nieuw ontwikkelde daglichtbuis gemeten op de invloed die het heeft op de het lichtspectrum. Het gaat hier om de DLB-250. Daar de grotere variant DLB-350 met dezelfde materialen is gemaakt, kan voor dit type ook uitgegaan worden van deze resultaten.

Vergelijkingsmetingen aan 4 DagLichtBuizen

Er is gemeten op een dag waarbij er een redelijke heldere hemel was, met hier en daar een beetje nevel (de lucht was net niet strakblauw). Er is gebruik gemaakt van metingen die over de meettijd van 1 – 2 seconden per meting stabiel waren, om zeker te zijn dat de meetgegevens die gemaakt zijn met de verschillende luxmeters met elkaar te relateren zijn. De daglichtbuizen waren gemonteerd op meetkasten waarin luxmeters waren gemonteerd.

De meetopstelling, met de Monodraught rechts en de DLB-350 links.
De metingen zijn uitgevoerd met een viertal luxmeters die in de kast het lichtniveau meten. Simultaan worden de meetgegevens uitgelezen, zodanig dat voor iedere buis dezelfde lichtinval geldt. Ieder luxmeter zit ook op dezelfde positie in de kas te kijken.

Daar de gebruikte luxmeters niet gecalibreerde types zijn, is gebruik gemaakt van 1 gecalibreerde luxmeter die verschillende keren de plaats van de gewone luxmeter nam en het lichtniveau om beurten in iedere kast mat. Hierdoor kon iedere luxmeter gecorrigeerd worden om wel te komen tot een vergelijk van de lichtniveaus in de vier kasten.

Efficiëntiemetingen aan twee DagLichtBuizen

De tweede meetsessie was ervoor om de efficiëntie te bepalen. Dit is gebeurd voor een tweetal daglichtbuizen. De buizen zijn eerst van hun kasten afgehaald, zodanig dat er 1 gat overbleef. Van dit gat is de diameter goed bekend.

Daarna is het lichtniveau gemeten dat ter hoogte van het gat binnenviel en tegelijkertijd het lichtnivea in de twee kasten. Hierdoor kon er een relatie gelegd worden tussen hoeveel lichtstroom in de kast kwam en welke uitlezing van de luxmeter daarmee overeenstemde.

Daarna zijn de twee buizen gemonteerd en is dezelfde meting uitgevoerd. Van de buizen is ook bekend welke (kop)diameter ze hebben. Dit is gebruikt om te bepalen hoeveel licht er binnenvalt, en de uitlezing van de luxmeter in de kast liet zien hoeveel licht er nog in de kast aanwezig was.

De efficiëntie is te bepalen, door de lichthoeveelheid in de kast te delen door de lichthoeveelheid die de daglichtbuis binnenkwam.

Het viel op dat de beste buis van 25 cm doorsnede, bij een hoogstaande zon om 12:00 uur, een lichthoeveelheid van 3300 lm bracht in de ruimte onder de diffusor.

De metingen zijn gedaan bij een heldere morgen, met tegen de middag wolken en blauwe hemel afwisselend. Bij metingen met wolken, blijkt dat de efficiëntieresultaten niet meer zo constant bepaald kunnen worden, echter bij het middelen van de resultaten komt er bij half-bewolkt weer toch dezelfde efficiëntie uit als bij helder weer.
Bewolking heeft wel veel invloed op de lichtstroom die door de buis komt, en men zal dan al snel extra verlichting moeten aanzetten wil men kunnen lezen. Bij gewone ruimteverlichting zonder de noodzaak om te kunnen lezen is extra verlichting mogelijk niet nodig gedurende de dag.

Spectrummetingen aan de DLB-250

Bij de spectrummetingen wordt verslag gedaan over de invloed van de DLB-250 op het spectrum van het licht dat binnen de daglichtbuis komt en uiteindelijk wordt doorgelaten.
Er is gebruik gemaakt van de meetkasten zoals eerder beschreven. Eén kast werd gebruikt zonder buis gemonteerd, en één kast met de DLB-250 gemonteerd.
Gemeten is aan de spectra van buitenlucht met zon aan de hemel, en het spectrum in de kast met en zonder DLB-250 erop gemonteerd.
Wat duidelijk naar voren kwam bij de metingen is dat licht uit het golflengtegebied van 380-480 nm (blauw tot diepblauw) verzwakt wordt door de kast zelf, wat te wijten is aan de gebruikte verf. De verf betreft een matwitte muurverf, die goed verkrijgbaar is in de normale handel en waarbij de reflectie van de kleuren maximaal te verwachten is. De verzwakking van de blauw tot diepblauw is daarom een gegeven.

Daarnaast blijk dat de daglichtbuis geen (significante) invloed heeft op het spectrum. Hierbij wordt het spectrum in de kast zonder daglichtbuis vergeleken met het spectrum in de kast met DLB-250.
Tevens is gekeken naar spectra bij een lucht met wolken waarbij de zon bedekt is. Ook dit leidt tot dezelfde conclusie, dat er geen (significante) invloed is op het spectrum.

Conclusies

Metingen aan vier DagLichtBuizen

De metingen gedaan op 21 mei 2008 hebben een goed beeld gegeven over de efficiëntie van de verschillende gemeten daglichtbuizen.
Er is een groot systematisch verschil in luxwaarde tussen de luxmeters en de Specbos meter (15 % maximaal). Deze kan (deels) verklaard worden uit de meetopstelling. De systematische meetfout echter is goed te corrigeren d.m.v. een gemiddelde CorrectieFactor per kast/sensor/luxmeter.
Zelfs wanneer voor de variabele afwijking in de meetresultaten een factor twee aan marge wordt genomen, dan nog is goed te zien wat de verschillen in lichtopbrengst zijn van de verschillende daglichtbuizen.
Er is gebruik gemaakt van alleen die metingen waarbij de consecutieve meetresultaten nauwelijks afwijken van elkaar. Nadat de correctiefactoren zijn bepaald, en toegepast op een situatie waarbij er wel variatie optreedt in de resultaatwaardes (meting achter een wolk), dan blijkt dat dezelfde resultaten worden verkregen. Hieruit valt te concluderen dat bij een meting met volledige bewolkte hemel dezelfde resultaten verwacht kunnen worden.

Efficiëntiemetingen aan twee DagLichtBuizen

De metingen gedaan op 21 mei 2008 maken het mogelijk een goede inschatting te maken van de efficiëntie van de daglichtbuizen.

Er is verschil tussen de efficiëntie van de daglichtbuizen.
Er gaat licht verloren in de daglichtbuis, maar bij een heldere dag met zon is er veel licht dat zo’n buis naar binnen brengt. De lichtstroom van een efficiënte buis is vergelijkbaar met die van een 150 – 330 W gloeilamp/halogeenlamp of met een 40 – 80 W TL-buis.

Kleurspectrummeting aan de DLB-250

Metingen aan een buitenlucht met onbedekte zon aan de hemel
Door het gebruik van de kasten als meetinstrument voor het spectrum, is er een verlies van de paarsblauwe-inhoud. Dit is echter een gebied van het licht waar het oog weinig gevoelig voor is, en waar niet veel lichtinhoud zit van het totaal.
Het verlies in het blauw is afkomstig van de niet ideale reflectie van de witte verf. Er zou gekozen kunnen worden voor idealere verf, alleen is deze alleen bij heel gespecialiseerde adressen verkrijgbaar, het verschil is erg klein zoals boven aangegeven en verder wordt deze nergens in de normale bouw toegepast. Bij gebruik van de daglichtbuizen in gebouwen, hallen en ruimtes zal er van het diepblauwe gedeelte toch niets meer overblijven, want het wordt gewoonweg niet meer gereflecteerd door de gebruikte interieurverven (zelfs niet wanneer deze verven wit zijn).
Wordt dan gekeken naar het spectrum zoals dat in een witte kast overblijft, en een vergelijk gemaakt met het spectrum wat overblijft wanneer de DLB-250 is gebruikt, dan is de conclusie dat er geen (significante) impact is op het kleurspectrum.
Metingen aan de buitenlucht met wolken die de zon bedekken
Een meting van een bewolkte lucht is niet noodzakelijk, omdat in het spectrum van de zon al alle golflengtes van het zichtbare licht zitten waarvan het effect van de daglichtbuis DLB-250 al gemeten is (bij meting met direct zonlicht). Een extra controle op het effect van de DLB-250 op het spectrum van een bewolkte hemel is toch bekeken en de resultaten zijn zoals verwacht: geen significant verschil in spectra wanneer de DLB-250 toegepast wordt.
De daglichtbuis is een mooie mogelijkheid om enerzijds te besparen op licht, en een goede mogelijkheid om buitenlicht naar binnen te krijgen, waarbij het lichtspectrum goed behouden blijft.
Let daarbij wel erop dat er significante verschillen zijn tussen daglichtbuizen onderling.