LUX MAGAZYN 1/2018
Koniec Wi-Fi początek Li-Fi ?
Dołącz do naszej społeczności
10 cze 2014 / /

Oświetlenie przemysłowe. Jak wybrać odpowiedni rodzaj?

Energia, surowce oraz siła robocza stają się coraz droższe. Zachowanie konkurencyjności może więc nastąpić jedynie w sposób nie wpływający na świadczone usługi czy jakość produktu. Oświetlenie – to jedno z obszarów, na którym (w zależności od używanego typu) można zaoszczędzić nawet do 80% energii. Jest to szczególnie ważne w sytuacjach gdzie światło jest wykorzystywane na kilku zmianach lub ciągle np. w zakładach produkcyjnych, magazynach, szklarniach, centrach logistycznych czy centrach handlowych.

Pierwszy krok - Projekt oświetlenia

Podczas budowy lub przebudowy budynku, oświetlenie projektowane jest oddzielnie. Projekt oświetlenia wykonuje się na podstawie wcześniej wyznaczonych kryteriów. Główne parametry to: wskaźnik oddania barw (CRI), poziom oświetlenia (lx), żywotność źródła światła, jego zgodność z systemami zarządzania oświetleniem, skuteczność świetlna (lm/W), oraz wiele mniejszych, ale nie mniej ważnych parametrów. Dopiero po określeniu tych kryteriów możliwy jest wybór dostawcy lub rozpisanie przetargu.

Projekty oświetleniowe są zazwyczaj przygotowywane przez firmy oferujące różne systemy oświetleniowe. Przedsiębiorstwa wybierają najodpowiedniejszy sprzęt biorąc pod uwagę warunki zamówienia.

Podczas określania kryteriów projektu oświetleniowego konieczne jest aby zwrócić uwagę na trzy główne czynniki:

- rodzaj źródła światła,

- konstrukcja oprawy oświetleniowej

- oraz struktura elementów elektronicznych.

Rodzaje źródeł światła

W celu przeanalizowania wszystkich najpopularniejszych źródeł światła, użyjemy metody racjonalnej eliminacji, pozostawiając jedynie te źródła światła, które w odniesieniu do parametrów technicznych, są najbardziej odpowiednie do wykorzystania jako oświetlenie przemysłowe.

Współczynnik oddawania barw

W oświetleniu wewnętrznym, a takie jest aktualnie omawiane, pierwszy parametr, który powinniśmy ocenić to współczynnik oddawania barw (CRI).
 

oswietlenie przemyslowe

Wskaźnik oddawania barw określa jakość światła. Na przykład wiele osób zauważa, że w ramach zwykłego żółtego oświetlenia na ulicy, nie ma możliwości identyfikacji kolorów. Dzieje się tak dlatego, że lampy wysokociśnieniowe sodowe używane do oświetlenia ulicznego emitują światło w bardzo wąskim spektrum, któremu brak pełnej gamy kolorów. Zatem obiekty oświetlone takim światłem są bezbarwne.

Poniżej widzimy porównanie jak wyglądają kolorowe obiekty oświetlone przez lampy żarowe lub halogenowe ( 1 ), lampy sodowe wysokiego ciśnienia ( 2 ) i lampy metalohalogenkowe ( 3 ).

oswietlenie przemyslowe

Poniżej prezentujemy klasyfikację źródeł światła zgodnie wartościami Ra :

oswietlenie przemyslowe

Lampy sodowe i lampy rtęciowe wysokociśnieniowe są klasyfikowane jako źródła światła posiadające słabe wskaźniki oddawania barw, dlatego są odpowiednie do stosowania wyłącznie w oświetleniu ulicznym i otwartych przestrzeniach .

Skuteczność

Jednym z głównych parametrów decydujących o wyborze jest niewątpliwie skuteczność, która jest mierzona za pomocą wskaźnika skuteczności świetlnej (lm / W). Ten parametr określa, ile światła jest wytwarzanego za pomocą jednego wata energii elektrycznej. W poniższej tabeli porównujemy skuteczność najbardziej popularnych źródeł światła.

oswietlenie przemyslowe

Jest oczywiste, że lampy jarzeniowe/halogenowe i kompaktowe są nieodpowiednie do oświetlenia przemysłowego ze względu na ich niską skuteczność. Są bardziej odpowiednie do stosowania w gospodarstwach domowych, w których oświetlenie jest używane tylko kilka godzin dziennie.

Żywotność dla danego poziomu światła

Bardzo ważnym parametrem przy wyborze oświetlenia przemysłowego jest żywotność danego poziomu światła, co jest bezpośrednio związane z kosztem obsługi urządzenia. W bardzo wielu przypadkach zmiana "wyblakłych" lub spalonych lamp w firmach produkcyjnych jest istotnym problemem. W niektórych przypadkach konieczne jest nawet wstrzymanie produkcji, w celu ściągnięcia opraw oświetleniowych znajdujących się na dużej wysokości.

 

oswietlenie przemyslowe

* do osiągnięcia 10% awaryjności

** jako procentowa wartość początkowego strumienia po upływie przewidywalnej żywotności

Mimo iż lampy metalohalogenkowe przez długi czas były najbardziej popularnym źródłem światła w przemyśle, ich obsługa i krótki czas pracy oraz szybki spadek wydajności podczas pierwszych godzin pracy są głównymi powodami, dla których szybko tracą rynek w stosunku do innych rozwiązań. Lampy metalohalogenkowe nie nadają się do stosowania z czujnikami ruchu i światła.

Czas rozruchu

Czas rozruchu i możliwość ściemniania to dwa główne parametry określające możliwość wykorzystania źródeł światła wraz ze współczesnymi systemami zarządzania: czujnikami ruchu i światła .

oswietlenie przemyslowe

*Uruchamia się natychmiastowo, lecz musi się rozgrzać przed osiągnięciem pełnego strumienia świetlnego.

Czas załączenia wysokociśnieniowych lamp wyładowczych jest bardzo długi, wynosi on ponad 10 sekund. Dodatkowo nie wszystkie z nich mogą być przyciemniane. Ceramiczne lampy metalohalogenkowe mają szczególną wadę: w przypadku przerwy w dostawie energii elektrycznej czas ich ponownego rozruchu wynosi 15 minut, co kompletnie dyskwalifikuje je w obiektach przemysłowych.

Biorąc pod uwagę wszystkie minusy, trudno uważać wybór wysokociśnieniowych lamp wyładowczych, jako źródło oświetlenia przemysłowego, za racjonalną decyzję.

Po przeanalizowaniu różnych możliwości, można zauważyć, że najodpowiedniejszym źródłem światła w obiektach przemysłowych są oprawy wyposażone w świetlówki oraz diody LED. Oba rozwiązania mają oczywiście swoje wady i zalety. Wszystko jak zwykle zależy od jakości wykonania, ceny oraz rozwiązań jakie stosuje producent. Najlepszym wyjściem jest omówienie konkretnych produktów ze specjalistami.

Poniżej prezentujemy porównanie głównych parametrów źródeł światła, dzieląc na odpowiednie kategorie.

oswietlenie przemyslowe

*Uruchamia się natychmiastowo, lecz musi się rozgrzać przed osiągnięciem pełnego strumienia świetlnego

Konstrukcja oprawy oświetleniowej

Kolejnym krokiem przy wyborze typu oświetlenia jest wybór odpowiedniej konstrukcji oprawy. Od budowy urządzenia zależy jednorodność oraz skuteczność oświetlenia. Matowe osłony stosowane są w niskich pomieszczeniach, z kolei w wysokich doskonale spisują się oprawy z odbłyśnikami oraz soczewki skupiające. Oba rozwiązania służą regulacji strumienia świetlnego.

Wybór rodzaju oprawy ma bezpośredni wpływ na ilość źródeł światła potrzebnych do uzyskania zamierzonego poziomu natężenia oświetlenia, co z kolei wpływa na zużycie energii elektrycznej. Na diagramach można zauważyć jaki wpływ ma konstrukcja oprawy na natężenie oświetlenia. Wszystkie oprawy mają tą samą moc wyjściową.

oswietlenie przemyslowe

 

oswietlenie przemyslowe

Jednym z głównych elementów budowy oprawy są odbłyśniki oraz soczewki. Funkcja obu tych elementów jest taka sama – skoncentrowanie strumienia świetlnego w odpowiednim kierunku. Użycie soczewek oraz odbłyśników zwiększa wydajność opraw o 50 – 70%.

Oczywiście istnieje też druga strona medalu, mianowicie – elementy te znacznie zwiększają koszt opraw. Sprawia to, że głównym zadaniem projektanta powinien być wybór wariantu optymalnego, biorąc pod uwagę cenę oraz skuteczność oprawy oświetleniowej.

Wszystkie oprawy mogą być kategoryzowane ze względu na wysokość obiektów, w których mają być docelowo stosowane: obiekty niskie (2 - 4m), średnie (4 – 8m) oraz wysokie (do 25m).

Komponenty elektroniczne opraw oświetleniowych

Sercem każdej oprawy jest element elektroniczny zwany statecznikiem. Wybór odpowiedniego statecznika jest równie ważny, co wybór świetlówek, czy też konstrukcji oprawy.

W oświetleniu przemysłowym, gdzie oprawy zawieszone są w trudnodostępnych miejscach oraz na dużych wysokościach, ich elektronika musi być niezawodna oraz zdolna do pracy tak długo ile wynosi żywotność źródeł światła.

Poniżej prezentujemy najważniejsze cechy, którymi powinno się kierować przy wyborze oprawy oświetleniowej.

Funkcja wstępnego podgrzewania świetlówek

Funkcja ta jest konieczna w miejscach, w których oprawy są często włączane i wyłączane, np. w biurach lub w przypadku używania czujników ruchu. Bez tej funkcji żywotność świetlówek drastycznie spada.

Napięcie sieci

W obiektach przemysłowych wahania napięcia są dość częste, w związku z tym należy wziąć pod uwagę panujące napięcie zasilania. Należy pamiętać, że statecznik doświadcza największego obciążenia, kiedy napięcie jest niskie, w związku z tym przestrzeganie dolnej granicy jest niezwykle ważne. Rekomendowanymi wartościami jest przedział od 200 do 260 V.

Maksymalna dopuszczalna temperatura Tc.

Ten parametr opisuje maksymalną dopuszczalną temperaturę obudowy statecznika. Jeżeli Tc przekroczy dopuszczalny poziom, żywotność statecznika ulega drastycznemu skróceniu. W oświetleniu przemysłowym rekomendowana wartość tego parametru to 65 – 75 stopni Celsjusza.

Ochrona przed przegrzaniem

Niektóre stateczniki, szczególnie te pochodzące od producentów z górnej półki posiadają funkcję ochrony przed przegrzaniem. W przypadku przekroczeni dozwolonej temperatury statecznik automatycznie się wyłącza, w celu ochłodzenia. Regulowane (system 1 – 10V, lub DALI) stateczniki w przypadku przegrzania nie wyłączają się, lecz przyciemniają świetlówki do czasu, aż się ochłodzą.

Współczynnik mocy

Ten parametr dotyczy współczynnika mocy elektronicznego startera. Mniejsza jego wartość powoduje większe straty energii elektrycznej. Rekomenduje się utrzymanie jego wartości powyżej 0,95.

Wszystkie opisane powyżej parametry, odpowiednio przeanalizowane i zaprojektowane przez profesjonalistów w rezultacie tworzą jedną prostą całość – dobrze oświetlone wnętrze. A przy okazji dzięki fachowej pomocy uda się jeszcze zredukować koszty jego utrzymania.

Góra
Komentarze
Brak komentarzy, podziel się swoją opinią jako pierwszy....
Katalog Firm
Realizacje firm

Kalendarium

mar
20
AMPER 2018
Targi AMPER zaliczają się do najważniejszych imprez targowych w branży elektrotechnicznej i elektronicznej w regionie Europy Środkowej i Wschodniej.