2019年 2018年 照明頻出計算問題

2019年問１５照明より

１）一般家庭で使用されているダウンライトの光源を、白熱電球（６０Ｗ、寿命1000時間）から電球形蛍光ランプ（１２Ｗ、寿命６０００Ｗ時間）に交換した。交換するランプ（電球）の価格を含めた３年間のコストを比較すると、電球形蛍光ランプは白熱電球の$\fbox{A}$[%]となる。

ただし、１年間の店頭時間が２０００時間で電気代が$23円/kWh$、白熱電球１個の価格を150円、蛍光ランプ１台の価格を１８００円とする。

2018年問１５照明より

間口１５ｍ、奥行き１０ｍ、高さ２．５ｍの部屋の照明に全般照明方式が採用されている。

使用されている照明器具の種類は「直管形蛍光ランプ×２灯用」器具で、器具台数は40台である。

蛍光ランプの仕様は、１灯当たりの全光束が$3450[lm]$、定格電力が$36[W]$、点灯回路も含めた総合効率が$87[lm/W]$であり、蛍光ランプと点灯回路を合計した電力が器具の消費電力となるものとする。

また器具の照明率は$0.60$、保守率は$0.70$である。

１）光束法を用いると、保守率を考慮したこの部屋の平均照度は$\fbox{A}[lx]$と試算される。

２）この照明器具の年間の点灯時間を４０００時間とすると、この部屋の年間の消費電力量は$\fbox{B}[kWh/年]$となる。

３）この部屋の照度を変えずに、蛍光ランプと同サイズの直管形ＬＥＤランプを用いた同タイプの照明器具に取り換えることを考える、ここで、ＬＥＤランプの総合効率を$136[lm/W]$とすると、ＬＥＤ照明器具を必要台数設置したとき、取り換えにより削減される消費電力の割合は、現在の消費電力に対して$\fbox{C}$[%]と試算される。ただし、ＬＥＤランプの照明率及び保守率の考え方は蛍光ランプと同様とし、その値も照明率は$0.60$、保守率は$0.70$と同様とする。また、設置された蛍光灯器具とＬＥＤ器具の消費電力の比率は総合効率の比率と同じとする。

（２）一様な輝度を有する光源（均等拡散面）がある。この光源を受光面からの高さ$4m$の位置に設置したとき、光源直下の受光面の水平面照度が$375[lx]$となった。この光源の直下方向の光度は$\fbox{D}[cd]$となる。また、光源直下から水平距離$3m$の受光面での水平面照度を求めると$\fbox{E}[lx]$となる。