ZALETY DIOD LED

W diodach LED wykorzystywane jest zjawisko elektroluminescencji, czyli emisji fal świetlnych pod wpływem przepływu prądu elektrycznego przez złącze półprzewodnikowe. Barwa światła zależy od materiału, z którego zostało wykonane złącze p-n. Wyjątek stanowi kolor biały - uzyskanie go wymaga specjalnych rozwiązań.

Można na przykład pokryć niebieską diodę luminoforem o barwie żółtej - przez oko wynik zmieszania się tych kolorów zostanie odebrany jako barwa biała. Alternatywą jest zmieszanie światła o trzech podstawowych kolorach: czerwonym, zielonym oraz niebieskim. Użycie w tym celu trzech diod LED dodatkowo pozwala regulować temperaturę barwową światła.

Półprzewodnikowe źródła światła stale zyskują na popularności jako oświetlenie w domach, budynkach komercyjnych, jak również w przemyśle. Wynika to z ich licznych zalet. Wśród najważniejszych wymieniane są: duża sprawność energetyczna (duża skuteczność świetlna) diod LED, ich długa żywotność, możliwość uzyskania szerokiego zakresu temperatur barwowych, duży współczynnik oddawania barw, natychmiastowe rozświetlenie do maksymalnej jasności po włączeniu, możliwość włączenia od razu po wyłączeniu (nie jest wymagane ostygnięcie), możliwość ścieniania, kompaktowość, odporność na wibracje i uderzenia, możliwość pracy w bardzo niskich temperaturach. Trzeba przy tym pamiętać, że na parametry świecenia i trwałość diod LED negatywnie wpływa wysoka temperatura pracy.

Jak widać, specyfika źródła ma ogromny wpływ na jakość emitowanego przez nie światła. Ważne są jednak również komponenty dodatkowe - przede wszystkim oprawy oraz, będące ich częścią, układy optyczne.

OPTYKA I OPRAWY HEAVY DUTY

Rolą tych drugich jest kształtowanie strumienia światła. W tym zakresie stosowane są rozmaite rozwiązania. Przykładem są dyfuzory, których zadaniem jest rozpraszanie światła na większym obszarze, co zapewnia jednolite i równomierne oświetlenie, eliminując nieprzyjemne olśnienia. Wadą dyfuzorów są jednak duże straty światła w nich występujące. Oprócz tego sprawdzają się przede wszystkim w niskich obiektach.

Alternatywą w półprzewodnikowych źródłach światła składających się z wielu diod LED jest uzupełnienie każdej z nich o układ optyczny, co znacznie ogranicza straty światła. Są to przykładowo soczewki skupiające strumień światła - takie oświetlenie sprawdza się w pomieszczeniach o dużej wysokości.

Jeśli chodzi o oprawy oświetleniowe, ich kluczowe cechy w zastosowaniach przemysłowych to: szczelność oraz wytrzymałość na wysokie temperatury i mechaniczna (na wibracje, uderzenia). Pierwszą z wymienionych charakteryzuje stopień ochrony IP.

W większości środowisk przemysłowych, w tym w zastosowaniach lokalnych w maszynach i na stanowiskach roboczych, zalecane jest używanie opraw oświetleniowych z IP67 - co oznacza, że oprawa jest pyłoszczelna oraz zabezpieczona przed skutkami krótkotrwałego zanurzenia w wodzie, albo z wyższym stopniem ochrony. Przykładowo IP69K gwarantuje, że oprawa jest pyłoszczelna i chroniona przed wysokim ciśnieniem wody podczas czyszczenia strumieniowego / parowego. Z kolei wytrzymałość mechaniczną opraw charakteryzuje stopień IK - im wyższy, tym jest ona większa.

Ochronę przed substancjami agresywnymi chemicznie zapewniają m.in. oprawy z okienkiem ze szkła borokrzemowego. Specjalne rozwiązania zabezpieczające źródło światła przed wpływem wysokich temperatur - groźnym szczególnie w przypadku diod LED - to na przykład oprawy rozpraszające ciepło oraz oprawy wyposażone w sensor temperatury wykrywający przekroczenie temperatury granicznej, co automatycznie powoduje ściemnienie lampy.

NORMA DOTYCZĄCA OŚWIETLENIA

 

Tematy numerów APA w przyszłości

Poza uwzględnieniem specyficznych wymagań występujących w obiekcie trzeba także przestrzegać zaleceń norm, które dotyczą oświetlenia na stanowiskach pracy. Kluczowy dokument w tym zakresie to PN-EN 12464-1:2012 pt. Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach.

Określono w nim wymagania jakościowe oraz ilościowe dotyczące oświetlenia pomieszczeń i stanowisk pracy znajdujących się wewnątrz budynków i podano zalecenia dotyczące dobrych praktyk oraz kryteriów projektowania instalacji tego typu. Ważną część tej publikacji stanowią stabelaryzowane wymagania szczegółowe dla konkretnych wnętrz (obszarów), zadań i czynności wzrokowych.

Dla każdego z przewidzianych w normie przypadków podano zalecane minimalne wartości następujących parametrów: użytecznego natężenia oświetlenia (Em), ujednoliconego wskaźnika olśnienia (UGRL), równomierności natężenia oświetlenia (Uo) i wskaźnika oddawania barw (Ra). W tabeli przedstawiamy przykładowe wartości tych wskaźników, które powinny być zapewnione w przypadku różnych zadań w piekarniach, branży elektrycznej i obróbce metali.

Monika Jaworowska