Oświetlenie przemysłowe, podobnie jak i inne obszary związane z działalnością przemysłową, podlega w ostatnich latach może nie rewolucyjnym, ale jednak dość istotnym zmianom, które mają usprawnić oświetlenie hal produkcyjnych i magazynów, zwiększyć komfort pracy, zmniejszyć zużycie energii oraz sprawić, że oświetlenie stanie się również ważnym ogniwem wdrażanej koncepcji Przemysłu 4.0. I choć nowe technologie odgrywają ważną rolę przy wyborze opraw oświetleniowych, to nie można jednak zapomnieć o ich podstawowych parametrach.

Optymalnie dobrane źródło światła jest podstawą efektywnej pracy w hali produkcyjnej czy na magazynie i nie chodzi tu wyłącznie o poczucie odpowiedniego poziomu komfortu przez pracowników. Migoczące światło, zbyt małe albo zbyt duże natężenie światła, efekt stroboskopowy to kilka przykładów niewłaściwego oświetlenia, które mogą doprowadzić do zmniejszenia efektywności pracy, a w skrajnych wypadkach nawet do wypadku. Dlatego tak istotny jest dobór właściwych parametrów.

Wiele parametrów oświetlenia – które najważniejsze?

Przeglądając katalogi z ofertami opraw oświetleniowych dla przemysłu, bez względu na producenta, dla każdego modelu znajdziemy wiele parametrów, które informują o określonych właściwościach. Spora ich liczba może utrudnić wybór optymalnej oprawy, dlatego warto wiedzieć, na jakie parametry powinno się zwracać uwagę w pierwszej kolejności.

– Jest bardzo wiele parametrów, które warto brać pod uwagę, wybierając oprawy oświetleniowe. Na pewno powinniśmy zwracać uwagę na efektywność opraw, bo to parametr, który zapewnia nam oszczędności i wpływa najmocniej na okres zwrotu z inwestycji. Natomiast warto też weryfikować wskaźniki, które mówią nam o wytrzymałości produktów, tj. szczelność (IP), odporność (IK), żywotność (LM80B10) czy parametry wskazujące na jakość opraw takie jak: olśnienie (UGR), wskaźnik oddawania barw (CRI czy Power Factor) – wylicza Maciej Szott, wiceprezes zarządu Luxon LED. 

Łukasz Kołaszewski, dyrektor działu R&D w firmie Miloo Electronics zwraca uwagę, że oprawy do zastosowań przemysłowych muszą spełniać specyficzne wymagania środowiskowe. Najczęściej oczekiwany jest stopień szczelności IP54, IP65  lub wyższy połączony z wysokim stopniem odporności mechanicznej IK08 i więcej. Bardzo ważna jest również jakość podzespołów elektronicznych przekładająca się np. na żywotność LED wyrażoną parametrem L70B10 > 100 000 godzin oraz niezawodność układu zasilania wyrażoną parametrem MTBF > 400 000 godzin.

– Specyficzne branże przemysłowe wymagają opraw dostosowanych do pracy w wysokiej temperaturze otoczenia na poziomie +70°C lub wyższej oraz w środowisku agresywnym chemicznie, gdzie niezbędne jest stosowanie specjalnych materiałów obudowy jak np. stal nierdzewna lub kwasoodporna. Standardem stało się również to, że klienci oczekują długiego okresu gwarancyjnego na poziomie 5 lat lub dłużej – dodaje Łukasz Kołaszewski.

Nie żywotność a poziom tętnienia światła

Według Michała Jastrzębskiego, dyrektora ds. technicznych w Beghelli-Polska, wbrew obiegowej opinii parametry takie jak żywotność zastosowanych źródeł LED czy też skuteczność świetlna nie są reprezentatywnymi cechami dla opraw oświetleniowych: – Na rynku są już dostępne diody, w których spadek strumienia świetlnego zaczyna się dopiero po kilkunastu latach nieprzerwanej pracy, więc licytowanie się na ten parametr powoli traci sens. Z kolei wysoka wartość skuteczności świetlnej (lm/W) zastosowanych diod przy źle zaprojektowanej oprawie przekłada się nie tyle na jej energooszczędność i efektywność, co na zwiększenie współczynnika olśnienia UGR oraz nie tak dobry wynik natężenia oświetlenia na obszarze zadania, jakiego byśmy oczekiwali. Należy też pamiętać, że w obowiązującej normie dotyczącej oświetlenia miejsc pracy nie ma słowa o skuteczności świetlnej, natomiast wymagania dla Em czy UGR są ściśle sprecyzowane i to one będą weryfikowane przy odbiorach technicznych obiektu.

Ważnym, ale wciąż mało znanym parametrem jest poziom tętnienia światła. Jest to relatywnie nowy współczynnik, nie ujęty jeszcze normami. Informuje on nas o poziomie pulsowania światła oprawy, które choć do pewnej wartości jest dla ludzkiego oka niezauważalne, jednak zawsze odbierane jest przez nasz mózg i przekłada się na dekoncentrację, szybsze zmęczenie, a w skrajnych przypadkach na uszkodzenie wzroku czy nawet wywołanie ataku epilepsji u chorych na padaczkę.

Jakość otrzymanego z oprawy światła opisują wskaźnik oddawania barw CRI czy temperatura barwowa wyrażona w Kelvinach i ściśle z nią powiązana wartość odchylenia barw SDCM. – Zależą one głównie od zastosowanych diod. Jeżeli te są źle dobrane, to po kilkuset godzinach pracy zaczyna nam się „rozjeżdżać” barwa poszczególnych opraw, a kolory oświetlanych przedmiotów zaczynają być przekłamane – tłumaczy Michał Jastrzębski.

Oświetlenie LED i energooszczędność

Wprowadzenie rozwiązań zwiększających efektywność energetyczną to nie tylko kwestia coraz bardziej restrykcyjnych norm, ale również, a może przede wszystkim, dążenie przedsiębiorstw do minimalizacji kosztów. Nie inaczej jest i w przypadku oświetlenia, które jest odpowiedzialne za spory odsetek zużywanej w przedsiębiorstwach produkcyjnych energii elektrycznej. Dlatego też w obiektach przemysłowych zaczynają obecnie dominować rozwiązania oparte na diodach LED, które można spotkać w ofercie wszystkich producentów oświetlenia dla przemysłu. Już sama wymiana źródła światła na energooszczędne diody elektroluminescencyjne może przynieść oszczędności sięgające nawet 50% dotychczasowego zużycia energii. Ponadto lampy LED charakteryzują się dużo większą żywotnością niż innych form oświetlenia, a także przekładają się na większe bezpieczeństwo pracy. W przypadku tego typu oświetlenia efekt zjawiska stroboskopowego jest wyeliminowany bądź ograniczony.

– Z niepokojem obserwujemy, że branżę oświetlenia przemysłowego w Polsce coraz szerzej ogarnia „trend” na stosowanie opraw oświetleniowych LED od dalekowschodnich producentów, często gorszej jakości, których jedyną zaletą jest atrakcyjna cena – mówi Łukasz Kołaszewski i dodaje, że problem ten dotyczy głównie małych i średnich inwestorów, którzy dają się złapać na obietnicę „złotych gór”, składanych przez importerów tylko po to, aby po kilku miesiącach na własnej skórze przekonać się, że za niską ceną kryje się jeszcze niższa jakość. – Natomiast świadomi klienci oczekujący profesjonalnych rozwiązań prawie zawsze sięgają po produkty oświetleniowe od renomowanych producentów – dodaje dyrektor działu R&D w Miloo Electronics.

Jak ustrzec się przed zakupem takiego bubla, który tylko z opisu na pudełku wygląda na profesjonalną oprawę? Michał Jastrzębski podkreśla, że należy zaufać renomowanym firmom z długoletnią tradycją produkcji opraw oświetleniowych, posiadającym własne laboratoria badawcze oraz wykształconą kadrę inżynierską, prosić o raporty LM-80 zastosowanych diod oraz o pomiar poziomu tętnień oferowanych opraw. – No i nie oszukujmy się – przy niskich nakładach nie da się uzyskać wysokiej jakości – tłumaczy dyrektor ds. technicznych w Beghelli-Polska.

Zautomatyzowane systemy oświetleniowe

Trendem, który jest coraz bardziej widoczny także w sferze oświetlenia, jest automatyzacja rozwiązań, który wpisuje się tym samym w realia czwartej rewolucji przemysłowej. Co ważne, inteligentne systemy sterowania oświetleniem to nie tylko komfort obsługi, ale również realne oszczędności, sięgające nawet kilkudziesięciu procent w skali roku. Potwierdza to Maciej Szott, według którego automatyzacja jest kluczowym trendem obserwowanym już w całej Europie, choć jeszcze 5 lat temu systemy sterowania oświetlenia były kupowane jedynie przez najbardziej wymagających klientów, natomiast dzisiaj są standardem na średnich i dużych realizacjach. – Nic dziwnego, ponieważ dobrze skonfigurowany system spłaca się poniżej 2 lat i poza dodatkowym oszczędnościami, które sięgają nawet 30%, klient otrzymuje większy komfort i kontrolę. W związku z tym spodziewany CAGR w latach 2020-2027 w segmencie inteligentnych systemów sterowania wynosi ponad 20% rocznie – wyjaśnia prezes zarządu Luxon LED.

Dzięki nowoczesnym technologiom oświetleniowym istnieje możliwość programowania i grupowania różnych urządzeń oraz ustalania dokładnych trybów pracy dla każdej grupy. W ten sposób można np. ustawić, kiedy poszczególne oświetlenie powinno się włączać, a kiedy wyłączać, co może być powiązane z godzinami rozpoczęcia i zakończenia pracy, a także z przerwami. Zautomatyzowana może być także regulacja np. natężenia oświetlenia, uwarunkowanego od pory dnia i zachmurzenia na zewnątrz.

Przy nowych inwestycjach w systemy oświetleniowe w obiektach przemysłowych coraz szerzej stosowane są systemy sterowania oświetleniem oparte o standard DALI oraz centralną jednostkę sterującą. – Mimo wyższych kosztów początkowych takiego rozwiązania pozwala ono na integrację oświetlenia z innymi systemami kontroli oraz sterowania w zakładzie produkcyjnym (np. BMS) i otwiera drogę w kierunku nadchodzącego trendu Przemysłu 4.0. Wszystkie modele opraw LED z naszej oferty dedykowane do przemysłu są już w standardzie wyposażone w interfejs DALI – dodaje Łukasz Kołaszewski z Miloo Electronics.

Ważną rolę w obszarze oświetlenia dla przemysłu pełnią także różnego rodzaju czujniki zintegrowane z oprawami świetlnymi. Umożliwiają one zarządzanie ich indywidualną pracą, a także precyzyjne oświetlenie powierzchni. Coraz częściej też możliwe jest bezprzewodowe sterowanie oprawami oświetleniowymi oraz zdalne monitorowanie stanu oświetlenia przy użyciu komputera bądź tabletu.