Wikipedia

Tabung Cahaya

Revisi sejak 12 Maret 2017 13.08 oleh HsfBot (bicara | kontrib) (Bot: Perubahan kosmetika)

Cahaya tabung atau pipa cahaya adalah struktur fisik yang digunakan untuk mengangkut atau menyalurkan cahaya alami atau buatan untuk tujuan penerangan, dan contoh-contoh dari pandu gelombang optik. Dalam aplikasinya untuk pencahayaan alami, mereka juga sering disebut perangkat tabung pencahayaan, pipa matahari, lingkup matahari, atau pipa siang hari. Pipa cahaya dapat dibagi menjadi dua kategori: struktur berongga yang berisi cahaya dengan lapisan reflektif, dan padatan transparan yang mengandung cahaya dari refleksi internal total. Prinsip-prinsip yang mengatur aliran cahaya melalui perangkat ini adalah dari optik nonimaji.[1]

Tabung cahaya

Pada umumnya, cahaya pipa atau tabung cahaya dapat merujuk kepada:

  • sebuah tabung atau pipa untuk transportasi cahaya ke lokasi lain, meminimalkan hilangnya cahaya;
  • Tabung atau pipa transparan untuk distribusi cahaya yang lebih panjang, baik untuk equidistribusi meliputi seluruh panjang (lihat juga lampu sulfur) atau untuk mengendalikan kebocoran cahaya.

Keduanya memiliki tujuan pencahayaan, misalnya dalam arsitektur.

Jenis

Pipa cahaya/tabung cahaya IR 

 
Hexagonal tabung cahaya memantulkan sinar laser

Kustom manufaktur telah merancang  pipa cahaya inframerah, gelombang pandu berlubang dan homogenizer sebagai hal penting. Hal ini karena ini tabung dilapisi dengan lapisan reflektif inframerah dari Laser Emas yang dipoles dengan kualitas terbaik, dapat diterapkan cukup tebal untuk memungkinkan tabung-tabung untuk digunakan dalam atmosfer yang sangat korosif. Laser Hitam dapat diterapkan untuk bagian-bagian tertentu dari pipa cahaya untuk menyerap cahaya IR (lihat fotonik). Hal ini dilakukan untuk membatasi cahaya IR hanya pada daerah-daerah tertentu pipa.

Sementara sebagian besar pipa cahaya yang dihasilkan dengan penampang bulat, pipa cahaya tidak terbatas pada bentuk ini saja. Lintas-bagian persegi dan heksagonal digunakan dalam aplikasi khusus. Pipa heksagonal cenderung menghasilkan jenis cahaya IR yang paling homogen. Pipa-pipa tidak harus lurus. Lengkungan di pipa memberi sedikit efek pada efisiensi.

Tabung cahaya dengan bahan reflektif

 
Tabung cahaya dipasang  the bawah tanah stasiun kereta di Potsdamer Platz, Berlin, terlihat dari atas …
 
… dan sisi bawah.
(gambar lebih  on Wikimedia Commons)

Juga dikenal sebagai "tubular skylight" atau "perangkat tabung daylighting", hal ini adalah yang tertua dan paling luas jenis lampu tabung yang digunakan untuk pencahayaan alami. Konsep ini pada awalnya dikembangkan oleh orang Mesir kuno. Sistem reflektor komersial pertama dipatenkan dan dipasarkan pada tahun 1850-an oleh Paul Emile Chappuis di London, memanfaatkan berbagai bentuk desain cermin miring. Chappuis Ltd reflektor yang di produksi terus menerus sampai pabrik itu hancur pada tahun 1943.[2] konsep Yang telah ditemukan dan dipatenkan pada tahun 1986 oleh Solatube Internasional dari Australia.[3] sistem Ini telah dipasarkan secara luas perumahan dan komersial. Produk-produk pencahayaan alami lain yang ada di pasar ada dalam berbagai nama generik, seperti "SunScope", "pipa solar", "pipa", "tabung cahaya" dan "tubular skylight".

Tabung yang dilapisi dengan material reflektif yang sangat kuat menyebabkan cahaya matahari melalui sebuah bangunan, mulai dari pintu masuk-titik yang terletak pada atap atau dinding luar. Cahaya tabung ini tidak dimaksudkan untuk pencitraan (berbeda dengan periskop misalnya), sehingga gambar distorsi tidak menimbulkan masalah dan dalam banyak cara terdorong karena pengurangan "arah" cahaya.

Titik pintu masuk biasanya terdiri dari sebuah kubah (kupola), yang berfungsi mengumpulkan dan memantulkan sebanyak mungkin cahaya matahari ke dalam tabung. Banyak kamar memiliki "kolektor", "reflektor" arah atau bahkan perangkat lensa Fresnel yang membantu mengumpulkan tambahan cahaya ke bawah tabung.

Pengaturan pada laser potong kaca akrilik yang diatur untuk mengarahkan sinar matahari ke dalam secara horizontal atau vertikal yang berorientasi pipa bercermin, digabungkan dengan dengan sistem penyebaran cahaya dengan susunan segitiga yang menyebarkan cahaya ke dalam ruangan, dikembangkan di Universitas Teknologi Queensland di Brisbane.[4] Pada tahun 2003, Veronica Garcia Hansen, Ken Yeang, dan Ian Edmonds dianugerahi Far East Economic Review Innovation Award berupa perunggu untuk pembangunan ini.[5][6]

Transmisi efisiensi cahaya terbesar muncul jika tabung pendek dan lurus. Lebih jauh,jika miring, atau tabung fleksibel, bagian dari intensitas cahaya bisa hilang. Untuk meminimalkan kerugian, reflektifitas yang tinggi dari lapisan tabung adalah penting; produsen mengklaim reflectivities dari bahan mereka, dalam kisaran yang bisa terlihat, hingga hampir 99.5%.[7][8]

Pada titik akhir (titik pemakaian), pembaur menyebarkan cahaya ke dalam ruangan.

Untuk lebih mengoptimalkan penggunaan lampu tenaga surya, heliostat dapat dipasang yang melacak pergerakan matahari, sehingga mengarahkan sinar matahari ke dalam tabung cahaya setiap saat sepanjang hari sejauh mungkin, bisa dengan tambahan cermin atau bahan reflektif lainnya yang mempengaruhi bagian cahaya. Heliostat dapat diatur untuk menangkap cahaya bulan di malam hari.

Serat optik

Serat optik yang dikenal sebagai seratskop untuk aplikasi pencitraan dan sebagai panduan cahaya untuk berbagai macam aplikasi non-pencitraan. Dalam konteks lebih lanjut, mereka juga dapat digunakan untuk pencahayaan alami: sistem pencahayaan surya berdasarkan serat plastik optik sedang dibangunan di Oak Ridge National Laboratory pada tahun 2004;[9][10] sistem ini dipasang di Museum Ilmu pengetahuan dan Energi Amerika, Tennessee, Amerika Serikat, pada tahun 2005,[11] dan dibawa ke pasar pada tahun yang sama oleh perusahaan Sunlight Direct.[12][13] Namun, sistem ini dicabut dari pasar di tahun 2009.

Serat optik juga digunakan dalam sistem Bjork yang dijual oleh Parans Pencahayaan Matahari AB.[14][15] Serat optik pada sistem ini terbuat dari PMMA (Polimetilmetakrilat) dan diselubungi dengan Megolon, resin termoplastik bebas halogen. Sistem seperti ini, bagaimanapun cukup mahal.[16]

Sebuah sistem yang sama, tetapi menggunakan serat optik dari kaca, sebelumnya telah diteliti di Jepang.

 
The Copper Box, tempat untuk Handball di 2012 Olimpiade Musim Panas, membuat penggunaan tabung cahaya untuk mengurangi penggunaan energi.

Dilihat dari diameter kecil umumnya pada serat, pengaturan efisiensi pencahayaan membutuhkan kolektor parabola untuk melacak matahari dan memusatkan cahaya. Serat optik dimaksudkan untuk cahaya transportasi agar tersebar sebanyak mungkin ke dalam inti; sebaliknya, serat optik yang ditujukan untuk distribusi cahaya yang dirancang untuk membiarkan kebocoran cahaya melalui dinding.[17]

Panduan cahaya transparan berongga

Sebuah panduan cahaya prisma dikembangkan pada tahun 1981 oleh Lorne Whitehead, seorang profesor fisika di University of British Columbia[18][19] dan telah digunakan dalam pencahayaan matahari untuk transportasi dan distribusi cahaya.[20][21] Pipa surya besar yang berdasarkan prinsip yang sama telah diatur dalam halaman sempit lantai 14 firma hukum di Washington D.C. pada tahun 2001,[22][23][24][25][26] dan proposal serupa telah dibuat untuk London.[27] Sistem lebih lanjut  telah dipasang di Berlin.[28]

Perusahaan 3M mengembangkan sistem berbasis pencahayaan film optik [29] dan mengembangkan pipa cahaya 3M[30] yang merupakan panduan cahaya yang dirancang untuk mendistribusikan cahaya secara merata di atas panjangnya, dengan film tipis yang menggabungkan mikroskopis prisma yang telah dipasarkan dalam hubungannya dengan sumber cahaya buatan, misalnya lampu sulfur.

Berbeda dengan serat optik yang memiliki inti solid, prisma panduan cahaya mengarahkan cahaya melalui udara dan oleh karena itu disebut sebagai panduan cahaya berongga.

Proyek ARTHELIO[31][32] yang sebagian didanai oleh Komisi Eropa, adalah penyelidikan di tahun 1998 hingga 2000 ke dalam sebuah sistem adaptif untuk pencampuran surya dan cahaya buatan, dan termasuk lampu sulfur, heliostat, dan panduan cahaya berongga untuk transportasi dan distribusi cahaya.

Disney telah bereksperimen dalam penggunaan pencetakan 3D untuk mencetak internal panduan cahaya untuk menerangi mainan.[33]

Sistem berbasis fluoresensi  

Dalam sebuah sistem yang dikembangkan oleh Fluorosolar dan University of Technology, Sydney, dua lapisan polimer neon dalam panel datar menangkap gelombang pendek sinar matahari, terutama sinar ultraviolet, menghasilkan lampu merah dan hijau, masing-masing, yang dipandu ke dalam interior sebuah bangunan. Ada, lampu merah dan hijau dicampur dengan buatan cahaya biru untuk menghasilkan cahaya putih, tanpa inframerah atau ultraviolet. Sistem ini, yang mengumpulkan cahaya tanpa memerlukan bagian mobile seperti heliostat atau kolektor parabola, dimaksudkan untuk mentransfer cahaya ke setiap tempat di dalam gedung. [34][35][36] Dengan menangkap ultraviolet sistem dapat efektif terutama pada hari terang tapi tidak pada hari-hari mendung; karena ultraviolet berkurang oleh awan yang menutupi area di mana sinar matahari bisa jelas terlihat.

Sifat dan aplikasi

Sistem pencahayaan surya dan hibrida

Pipa cahaya matahari, dibandingkan dengan skylight konvensional dan lain jendela, menawarkan sifat insulasi panas yang lebih baik dan lebih fleksibel untuk digunakan di dalam kamar, tapi kurang kontak visual dengan lingkungan luar.

Dalam konteks gangguan afektif musiman, mungkin layak dipertimbangkan mengenai pemasangan lampu tabung tambahan yang meningkatkan jumlah paparan cahaya harian alami. Itu bisa jadi mungkin berkontribusi terhadap warga atau karyawan kesejahteraan sambil menghindari efek pencahayaan berlebihan.

Dibandingkan dengan lampu buatan, cahaya tabung memiliki keuntungan dari memberikan cahaya alami dan hemat energi. Cahaya yang ditransmisikan bervariasi lebih dari satu hari; jika hal ini tidak diinginkan, tabung cahaya dapat dikombinasikan dengan cahaya buatan dengan pengaturan hibrida .[37][38][39]

Beberapa sumber cahaya buatan yang dipasarkan yang memiliki spektrum yang mirip dengan sinar matahari, setidaknya dalam kisaran  spektrum kasatmata ,[40][41][42] serta rendah kedipan. Spektrum dapat dibuat bervariasi secara dinamis seperti meniru perubahan cahaya alami sepanjang hari. Produsen dan vendor mengklaim bahwa produk mereka dapat memberikan efek kesehatan yang sama atau mirip seperti cahaya alami.[43][44] Ketika dianggap sebagai alternatif untuk pipa lampu tenaga surya , produk tersebut mungkin memiliki biaya instalasi yang lebih rendah tapi mengkonsumsi energi besar selama penggunaan; oleh karena itu mungkin akan lebih boros dalam hal keseluruhan sumber daya energi dan biaya.

Pada catatan hasil lapangan, tabung cahaya tidak memerlukan instalasi listrik atau isolasi, dan dengan demikian sangat berguna untuk area indoor basah seperti kamar mandi dan kolam renang. Dari untuk tujuan yang lebih artistik, perkembangan terakhir, terutama yang berkaitan dengan tabung cahaya transparan, membuka kemungkinan-kemungkinan baru dan menarik untuk desain arsitektur.

Aplikasi keamanan

Karena ukuran yang relatif kecil dan  output cahaya dari pipa matahari yang tinggi, pipa matahari adalah aplikasi yang ideal untuk situasi berorientasi keamana, seperti penjara, sel-sel polisi dan lokasi lain di mana akses perlu dibatasi. Pada diameter sempit, dan secara luas tidak dipengaruhi oleh keamanan internal penjara, ini menyediakan cahaya pada siang hari di daerah itu tanpa memberikan sambungan listrik atau akses melarikan diri, dan tanpa memungkinkan objek untuk memasuki daerah yang diamankan.

Pada perangkat elektronik

Plastik tabung cahaya umumnya digunakan dalam industri elektronik untuk pencahayaan langsung dari Led di sebuah papan sirkuit untuk indikator simbol-simbol atau tombol. Tabung cahaya ini biasanya mengambil pada bentuk kompleks yang melengkung dengan lembut seperti dalam sebuah serat optik atau prismatik lipatan tajam yang tidak memantulkan cahaya bersudut-sudut. Beberapa tabung cahaya seringkali dibentuk dari sepotong plastik, memungkinkan perangkat yang mudah dirakit sedangkan tabung cahaya yang tipis dan panjang adalah semua bagian dari satu komponen kaku yang masuk ke tempatnya.

Indikator lampu tabung membuat barang elektronik lebih murah untuk diproduksi sejak lama, cara ini akan menaikkan lampu kecil langsung ke soket kecil di belakang tempat yang akan diterangi. Hal ini sering memerlukan keterampilan pekerja untuk pemasangan dan pengkabelan. Cahaya tabung memungkinkan semua lampu untuk dipasang pada satu papan sirkuit, tapi pencahayaan dapat diarahkan ke atas dan menjauh dari papan dengan beberapa inci, di mana pun diperlukan.

Lihat juga

Referensi

  1. ^ Chaves, Julio (2015). Introduction to Nonimaging Optics, Second Edition. CRC Press. ISBN 978-1482206739. 
  2. ^ Science & Society Picture Library Advertisement for Chappuis’ patent reflectors, c 1851-1870.
  3. ^ Solatube International, history
  4. ^ Ken Yeang:Light Pipes: An Innovative Design Device for Bringing Natural Daylight and Illumination into Buildings with Deep Floor Plan, Nomination for the Far East Economic Review Asian Innovation Awards 2003
  5. ^ Lighting up your workplace — Queensland student pipes light to your office cubicle, May 9, 2005
  6. ^ Kenneth Yeang, World Cities Summit 2008, June 23—25, 2008, Singapore
  7. ^ MIRO LIGHTPIPE di Wayback Machine (diarsipkan tanggal November 14, 2006)
  8. ^ (French) Tube de Lumière
  9. ^ Article on Hybrid Solar Lighting "Let the Sun Shine in", Discover Magazine, Vol. 25, No. 07, July 2004
  10. ^ ORNL - Solar Technologies Program
  11. ^ HSL Featured in Popular Science's What's New Section June 2005, Page 28
  12. ^ Oak Ridge National Laboratory - New Oak Ridge company putting hybrid solar lighting on map
  13. ^ Sunlight Direct- Architectural Design Information
  14. ^ Parans Bjork
  15. ^ Parans Bjork system review by Inhabitat
  16. ^ Typical system starting at $10,000
  17. ^ Use Of Diffusive Optical Fibers For Plant Lighting
  18. ^ Switch off the lights, here comes the sun Toronto Globe and Mail, 2012 January 28
  19. ^ Use Of Prismatic Films To Control Light Distribution
  20. ^ Solar Canopy Illumination: Solar Lighting at UBC
  21. ^ research frame
  22. ^ Solar Light Pipe in Washington, D.C
  23. ^ IDOnline.com - The International Design Magazine - Graphic Design, Product Design, Architecture
  24. ^ http://www.bomin-solar.de/Acrobat/Heliostat/H-4158-USA-Washington-SLP-2001.pdf
  25. ^ (German) http://www.bomin-solar.de/Acrobat/Press/DETAIL_4-04_SLP-Washington.pdf
  26. ^ "Solar Light Pipe in Washington, D.C.", DETAIL 4/2004, Building with light
  27. ^ Apple London - Special Ceiling
  28. ^ (German) "Tageslicht aus der Tube", Faktor Licht, Nr. 4, 2003 (with a description of the light pipe on Potsdamer Platz, Berlin)
  29. ^ Heliobus with 3M Optical Lighting Film (OLF)
  30. ^ 3M Light Management Solutions (US)
  31. ^ http://erg.ucd.ie/enerbuild/pdfs/ARTHELIO.pdf
  32. ^ Mingozzi, Angelo; Bottiglioni, Sergio. "An innovative system for daylight collection and transport for long distances and mixing with artificial light coming from hollow light guides" (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 30 September 2009. 
  33. ^ "Disney develops 3D-printed lighting for toys". BBC News Online. 3 October 2012. 
  34. ^ Fluorosolar Diarsipkan January 12, 2007, di Wayback Machine.
  35. ^ FluoroSolar - Bringing the Sunshine Inside, Treehugger, February 5, 2006 (retrieved on January 13, 2007)
  36. ^ Video on fluorescence based system
  37. ^ Night Lite
  38. ^ [1] Diarsipkan August 18, 2006, di Wayback Machine.
  39. ^ Sunlight Direct- Lighting Design Information
  40. ^ True-Lite
  41. ^ "What is SoLux?". Solux.net. Diakses tanggal 2010-09-29. 
  42. ^ (German) http://www.e-wenzl.at/lichtliteratur/vollspektrum_001.html
  43. ^ (German) http://www.j-lorber.de/shm/licht/vollspektrum-bedeutg.htm
  44. ^ (German) http://www.villiton.ch/vollspektrumlicht.php

Ikhtisar

Pendekatan lain untuk menangkap sinar matahari dan transmisi

Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Tabung_Cahaya&oldid=12627836"