Освещение в производственной среде должно улучшать безопасность и производительность труда, а также повышать чувство благополучия среди работников, и особенно следует учитывать одно: эффективность. Светодиод — это более чем просто «маленький свет». Многочисленные производители светильников очень резко порепрофилируют свои портфели в направлении светодиодов, а обычные виды светильников все чаще отходят на задний план. Одним из важнейших рынков светотехнических систем является промышленный сектор. Здесь конкуренция очень высокая. Огромные промышленные сооружения с большими производственными, диспетчерскими и складскими помещениями открывают большие перспективы.
Освещение в производственной среде должно улучшать безопасность и производительность труда, а также повышать чувство благополучия среди работников, и особенно следует учитывать одно: эффективность. Однако как системе освещения удовлетворить такие серьезные требования? Где камень преткновения? Достаточно ли для этого технических данных поставщиков?
Концепция освещения
Основная концепция освещения крупных промышленных объектов заключается в основном в горизонтальном поверхностном освещении. Таким образом, можно выполнить минимальные требования «Технического регламента для рабочих мест» или соответствующих стандартов (например, EN 12464-1), одновременно оставляя минимальное количество светоточек.
В высоких складских помещениях предпочтение отдается концепциям, которые обеспечивают хорошее вертикальное освещение передней части полок с наиболее возможным расстоянием между светильниками. Для этого многие производители предлагают широкий спектр светильников с разным распределением света благодаря линзам и отражателям. Широкий пучок (100 °) для больших помещений, прожекторы со средним пучком (60 °) для охвата зала или узкий пучок (30 °) для освещения высоких помещений. Кроме того, в зависимости от требований, также возможно выбирать между отдельными светильниками или непрерывными линиями.
Пример свойств излучения, рассчитанный в DIALux evo, с изолинией, отражающий освещенность на полу, высота монтажа светильника составляет 8м. Слева: широкий луч, справа: средний луч (Источник: DIAL)
Теперь вернемся к основному аргументу для выбора светодиодных осветительных установок: эффективность. Маркетинговые формулировки, такие как: «светодиодные решения обеспечивают экономию до 50% энергии, необходимой для обычных осветительных установок», уже прочно закрепились в мозгу многих дизайнеров. Это связано с таким термином, как эффективность, которая используется вместе со временем амортизации. Но определены ли эти аргументы четко и являются ли они убедительными? Само собой разумеется, что светодиоды являются одним из самых эффективных источников света, и мы уже не можем представить себя без них. Тем не менее, следует критически взглянуть на некоторые детали продукта, учитывая требования конкретного проекта. Что нам нужно знать о светильнике, прежде чем принять решение за или против концепции светодиодного освещения?
Светоотдача
Для дизайнера основными параметрам, с которыми он работает, является кривая распределения света (LDC) и световой поток (лм) светильника. Низкое энергопотребление (W), конечно, также делает светильник интересным. Часто светоотдача (lm/W) выдвигается на первый план. Мы должны внимательно посмотреть на это. К сожалению, существует множество продуктов, для которых указывается не эффективность светильника, а эффективность модуля светодиодных кристаллов или смешиваются эти два значения. Ситуация становится более понятной, если рассматривать фотометрические данные, которые могут быть использованы в программах светового вычисления для документации данных светильников.
Срок службы
Кроме того, при исчислении амортизации часто учитывают срок службы (Lx By). Он не указывает на время полного выхода из строя светодиодного светильника, но мы получаем информацию о проценте светодиодных светильников (y), производительность которых снижается ниже светового потока в x процентах, относительно новых. «L80 B10 = 50.000 h» означает, что после эксплуатации 50 0000 часов статистически 10% светодиодных светильников опускается ниже светового потока, что составляет 80% исходного значения. Обратите внимание, что это справедливо только для температуры окружающей среды + 25 ° C и не указывает на уровень отказов. Также эти цифры не указывают, в какой степени световой поток упомянутых 10% фактически падает. Кроме того, светильник рассматривается как целое. Это означает, что визуально ощутимый сбой отдельных светодиодных модулей в светильнике оценивается в этом контексте как уменьшение светового потока светильника в целом, и это не является ошибкой как таковой.
Важно знать, что указанный срок службы не установлен на основе измерений в течении реальных рабочих 50000 часов, но на основе расчетов. IES TM-21-11 описывает процедуру экстраполяции питания светодиодов, которые измеряются в соответствии с LM-80-08. Данные базируются на минимальном количестве 10 тестовых объектов, работающих в течение не менее 6000 часов.
Кроме того, производитель может выбрать пороговое значение светового потока (x) и процентную долю модулей (y), что позволяет использовать большое количество вариантов, например, L80B50: 40000 ч или L70B10: 30000 ч. Поэтому сравнивать продукты между собой становится еще сложнее.
Какую роль играют условия окружающей среды?
Температура окружающей среды 25 ° С уже упоминалась. Все данные о световом потоке светильника, будь то обычные или светодиодные технологии, предоставляются в привязке к этой температуре. Однако именно на промышленных объектах условия окружающей среды отклоняются от этих значений. В зависимости от вида продукции может возникнуть очень высокая температура окружающей среды (даже выше 60 ° С). Существуют также участки, где устанавливается освещение, в которых невозможно предотвратить сильное загрязнение светильника частицами пыли, масляных паров или химическими веществами. Что это означает для новой осветительной установки со светодиодами?
Повседневная ситуация в помещении термической обработки с температурой окружающей среды до 60 ° С и парами масла, Источник: DIAL
Высокопроизводительный светодиод производит много тепла при включении, которое должно быть выведено. Если охладительные элементы загрязненные и температура окружающей среды высокая, тепло нельзя надежно вывести в окружающую среду. Это неизбежно приводит к падению светового потока светильника.
Многие производители пытаются компенсировать потерю светового потока из-за загрязнения, обеспечивая хорошо продуманные решения корпусов, ориентируя дизайн корпуса светильника на эти требования. Поэтому специально разработанные радиаторы обеспечивают прохождение воздуха через светильник. Часто мы говорим о так называемый «эффект тяги». Но даже эта система не всегда работает. Пленка, создаваемая из масляных паров в окружающей среде, неизбежно будет располагаться между ребрами охлаждения и ухудшит распределение тепла. Такие системы также очень трудно поддерживать из-за большого количества чрезвычайно маленьких пространств в структуре.
Даже хорошо продуманный дизайн светильника не может предотвратить повышение температуры корпуса.
К этому добавляется и загрязнения самых излучающих поверхностей. Техническое обслуживание также необходимо для светодиодных светильников — несмотря на все заявления об обратном.
Но насколько велико фактическое влияние температуры окружающей среды? Следующая иллюстрация очень четко показывает, что световой поток светодиодного высокочастотного светильника непосредственно реагирует на небольшие колебания температуры окружающей среды.
Выдержка из измерения светодиодного светильника мощностью 200 Вт для высоких помещений с формированием светового потока (красная линия) и температурой окружающей среды (желтая линия) относительно времени работы. Источник: Лаборатория освещения DIAL
Вывод: обращайтесь с обобщенными утверждениями с осторожностью.
Светоотдача и срок службы являются важными показателями эффективности светодиодного светильника. Однако, особенно когда речь идет об освещении промышленных объектов, невозможно указать стандартные значения для экономии расходов. Решение в пользу светодиодных технологий не означает, что потребление энергии уменьшится на 50%. Условия окружающей среды очень сильно влияют на световой поток светильника и, соответственно, на световой эффект. Если световой поток падает, то минимальный уровень освещенности уже невозможно будет достичь. Результатом этого является то, что количество светильников должно быть увеличено или интервалы технического обслуживания должны быть сокращены. Это означает, что увеличиваются расходы на приобретение и техническое обслуживание и удлиняется время амортизации инвестиций в осветительную установку. Здесь очень важно, чтобы дизайнер знал условия окружающей среды и рассматривал их влияние на выбранные светодиодные светильники.
