Oświetlenie w obiektach przemysłowych

Współczesne budownictwo oferuje projektantom obiektów przemysłowych szerokie spectrum technologii oświetleniowych. Dobór właściwej metody to gwarancja wysokiej, wydajnej pracy, komfortu dla pracowników, a także rzeczywistej efektywności energetycznej.

Oświetlenie w obiektach przemysłowych to wbrew pozorom jeden z kluczowych elementów decydujących o skutecznej realizacji celów przedsiębiorstwa. Właściwe oświetlenie zapewnia bowiem odpowiednią wydajność pracy oraz należyty komfort widzenia dla pracowników. Ponadto dobór technologii oświetlenia to jedno z kluczowych działań w obszarze efektywności energetycznej firm i dążenia do minimalizacji zbędnych wydatków związanych z zakupem energii elektrycznej.

Oświetlenie żarowe

Klasyczne żarówki to obecnie wciąż najpopularniejsze źródło światła. Stara technologia, wykorzystująca zjawisko świecenia pod wpływem rozgrzania żarnika do temperatury 2500 – 3200 stopni K przez przepływający prąd, zapewnia wyjątkowo łatwą i tanią produkcję oraz dobre oddanie barw, lecz cechuje się niską żywotnością. Dodatkowo problematyczna jest w tym wypadku niska konwersja energii elektrycznej na światło. Zaledwie 2 – 3% energii zamieniana jest na światło. Pozostała część jest tracona, głównie w postaci ciepła.

Oświetlenie halogenowe

Wykorzystujące tzw. cykl halogenowy (który wymaga temperatury około 250 stopni Celsjusza oraz obecności pierwiastków z grupy fluorowców) oświetlenie halogenowe w porównaniu z technologią żarową cechuje się zdecydowanie dłuższą żywotnością, co oznacza niższe koszty użytkowania. Dodatkowo oświetlenie halogenowe wyróżnia się wysokim współczynnikiem oddawania barw.

Oświetlenie fluorescencyjne

Standardowe świetlówki wykorzystują zjawisko wyładowań w parze rtęci i niskiej temperaturze, którego efektem jest promieniowanie nadfioletowe UV. Z kolei powstałe promieniowanie oddziałuje na luminofor (substancję pokrywającą wnętrze świetlówki) i sprawia, że emituje on światło w wyniku fotoluminescencji. Główną zaletą tego rozwiązania jest stosunkowo niskie zużycie energii elektrycznej. Należy jednak pamiętać, że skuteczność świetlówki w dużej mierze zależy od temperatury otoczenia – optymalny wynik uzyskuje się w okolicach 20 stopni Celsjusza. Z kolei współczynnik oddania barw uzależniony jest od jakości konkretnego modelu. Z tego powodu świetlówki oznacza się trzycyfrowym kodem, w którym pierwsza cyfra określa oddawanie barw. Modele oznaczone cyframi 9 i 8 cechują się najwyższą jakością w tym zakresie.

Oświetlenie LED

Diody świecące LED wykorzystują zjawisko elektroluminescencji. Obecnie dzieli się je na diody o małej mocy (50 – 150mW) oraz dużej (1 – 5W), które cechują się bardzo wysoką skutecznością świetlną oraz długą żywotnością (rzędu nawet 100 tys. godzin). Z tego powodu zaleca się je wykorzystywać w przemyśle. Mankamentem jest natomiast wysoka ilość wytwarzanego ciepła, dlatego wymagane jest zastosowanie podłoży odprowadzających ciepło. Dodatkowo w przypadku lamp o wysokiej mocy problematyczna staje jaskrawość światła, ograniczająca jego zastosowanie w pomieszczeniach.

Wysokoprężne lampy wyładowcze

Ostatnią grupę stanowią wysokoprężne lampy wyładowcze wykorzystujące zjawisko wyładowań w parach metali o wysokim ciśnieniu. Obecnie stosuje się głównie dwa typy tego rodzaju lamp: sodowe oraz metalohalogenkowe. Pierwsze są wyjątkowo wydajne, a ponadto posiadają bardzo wysoką skuteczność świetlną. Problemem jest natomiast barwa światła zbliżona do żółtego lub pomarańczowego, uniemożliwiająca rozróżnienie innych barw. Podobnie wysokim współczynnikiem skuteczności świetlnej charakteryzują się lampy metalohalogenkowe, które dodatkowo bardzo dobrze oddają barwy, co sprawia, ze posiadają one bardzo szeroki zakres stosowania.

Dobór oświetlenia w obiektach przemysłowych

Przygotowanie projektu oświetleniowego w każdym przypadku powinno mieć na celu zagwarantowanie właściwych warunków oraz komfortu pracy. W zależności jednak od np. specyfiki obiektu lub charakteru prowadzonej działalności, dobór rodzaju oświetlenia może się różnić. Do głównych czynników wpływających na decyzję o zastosowaniu konkretnego typu oświetlenia należą:

  • Wysokość obiektu – w przypadku obiektów o wysokości do 8 metrów generalnie zaleca się stosowanie opraw świetlówkowych. Natomiast przy wyższych budynkach koniecznym staje się wykorzystanie wysokoprężnych lamp wyładowczych, generujących większe ilości światła (część producentów zaleca stosowanie tego rodzaju rozwiązań już w obiektach o wysokości 4,5 metra).
  • Lokalizacja i dostęp do naturalnego oświetlania – dostęp do dużej ilości światła naturalnego (zarówno ze względu na lokalizację obiektu, usytuowanie względem stron świata i rozmieszczenie okien) pozwala zastosować systemy generujące mniejsze ilości światła. Z kolei praca w obiektach o niskim natężeniu naturalnego światła wiąże się ze stosowaniem rozwiązań bardziej wydajnych, takich jak lampy LED lub lampy wysokoprężne.
  • Rodzaj prowadzonej działalności – trzecim aspektem, na który należy zwrócić uwagę, jest rodzaj prowadzonej działalności. W przypadku wykonywania czynności o niskim stopniu skomplikowania dozwolone jest stosowanie źródeł oświetlania, które zapewniają tylko minimalną (wymaganą przepisami BHP) ilość światła lub też wyróżniają się słabym współczynnikiem oddania barw (np. wykorzystanie lamp sodowych w obiektach magazynowych). Natomiast w przypadku prac o wysokim stopniu skomplikowania – np. w halach montażowych – zalecane jest stosowanie punktowych źródeł światła np. lamp halogenowych. Z kolei, gdy istotny jest współczynnik oddania barw (dotyczy to np. drukarni), należy skorzystać np. z opraw świetlówkowych typu 9.

Projektowanie oświetlenia w obiekcie przemysłowym

Przygotowanie projektu oświetlenia w obiekcie przemysłowym każdorazowo powinno być poprzedzone analizą sytuacji wyjściowej oraz określeniem warunków technicznych i wymagań jakościowych i ilościowych (związanych ze specyfiką obiektu lub charakterem działalności). Na podstawie tak sformułowanych celów projektu możliwe jest określenie najbardziej dogodnego systemu oświetleniowego. Następnie określa się rodzaj opraw oraz rozmieszczenie źródeł światła. Ostatnim elementem jest wykonanie analizy komputerowej, która ma na celu zweryfikowanie czy przygotowany projekt spełnia postawione wymagania ilościowe i jakościowe, czy też wymaga korekty i modyfikacji.

Oświetlanie obiektów przemysłowych, a energooszczędność

Rosnące ceny energii oraz rozwijająca się świadomość energetyczna, sprawiają, że coraz więcej firm, tworząc lub modyfikując posiadane systemy oświetleniowe, kieruje się potrzebą optymalizacji wydatków energetycznych. Dodatkowo do działań tego typu skłania także aktywność Unii Europejskiej – m.in. zgodnie dyrektywą nr 2006/32/WE państwa członkowskie powinny dążyć do zmniejszania zużycia energii końcowej o 1% rocznie.

W efekcie rośnie liczba przedsiębiorstw, które dobrowolnie wdrażają zintegrowane systemy zarządzania energią zgodnie z normą EN ISO 50001:2011 i w ramach tych działań również uwzględniają kwestie oświetleniowe. Z tego względu podczas tworzenia projektów preferowane są rozwiązania charakteryzujące się wysoka wydajnością przy niskim zużyciu energii (takie, jak np. oświetlenie LED). Wdrażane są także nowoczesne systemy monitorowania zużycia energii oraz efektywnego zarządzania nią. Ponadto firmy posiadające system zarządzania energią regionalnie przeprowadzają audyty energetyczne, pozwalające określić miejsca ewentualnych strat energii oraz dobrać metody rozwiązywania tych problemów.

Autor: Marcin Wątor, Kierownik Projektu, Dział Budowlany, TÜV SÜD Polska Sp. z o.o.

Fot.: sxc.hu