Enerģijai, izejvielām un darbaspēkam kļūstot dārgākam, saglabāt konkurentspēju palīdz taupīšana tur, kur necieš ražojamās produkcijas vai sniegto pakalpojumu kvalitāte. Viena no nozarēm, kur var ievērojami ietaupīt, ir apgaismojums.

 

Atkarīgi no izmantojamo gaismekļu tipa var ietaupīt līdz 80 % elektroenerģijas. Sevišķi aktuāli ir taupīt enerģiju tur, kur ir nepieciešams liels apgaismojums, un tas tiek izmantots dažās maiņās vai visu diennakti - ražošanas ēkās, noliktavās, siltumnīcās, loģistikas un tirdzniecības centros.

 

 

Pirmais solis - apgaismojuma projekts

 

Būvējot vai veicot ēkas rekonstrukciju, tiek izveidots atsevišķs projekts apgaismojumam. Pirms projekta sagatavošanas tiek noteikti kritēriji apgaismojuma projektam. Galvenie parametri ir krāsu atveides indekss (CRI), apgaismojuma līmenis (lx), gaismas avota ilggadīgums, saskaņošana ar gaismas vadības sistēmām, prasības efektivitāte (lm/W), kā arī daudzi sīkāki, tomēr ne mazāk svarīgi parametri.

 

Pēc pareizo kritēriju noteikšanas var veikt piegādātāju aptaujas vai izsludināt konkursu. Apgaismojuma projektus parasti sagatavo paši uzņēmumi, kas piedāvā apgaismojuma risinājumus, un, ievērojot aptaujas vai konkursa nosacījumus, izvēlas vispiemērotākos gaismekļus.

 

Nosakot apgaismojuma projekta kritērijus, ir jāpievērš uzmanība trim galvenajām lietām - gaismas avota tipam, gaismekļa konstrukcijai un tā elektroniskajai daļai.

Gaismas avota tips

 

Analizējot visus populārākos gaismas avota tipus, izmantosim argumentēto noraidīšanas metodiku, lai beigās paliktu tikai tie gaismas avoti, kas pēc tehniskajiem parametriem ir vispiemērotākie industriālajam apgaismojumam.

 

Krāsu atveides indekss (CRI)

 

Tā kā šajā rakstā ir runa par iekštelpu apgaismojumu, pirmais parametrs, kas ir jāizvērtē, ir krāsu atveides indekss (Color Rendering Index - CRI).

 

CRI	Vērtējums
90 - 100	Lielisks
80 - 90	Labs
60 - 80	Viduvējs
< 60	Slikts

 

 

Krāsu atveides indekss nosaka gaismas kvalitāti. Piemēram, daudziem nācās ievērot, ka pie parastā dzeltenā ielu apgaismojuma nav iespējams atpazīt krāsas. Tas ir tāpēc, ka ielu apgaismojumā izmantotās augstspiediena nātrija spuldzes izstaro gaismu ļoti šaurā viļņu diapazonā, kurā nav pilnas krāsu gammas. Ar tādu gaismu apgaismoti objekti kļūst bezkrāsaini.

 

Zemāk esošajā salīdzinājumā redzam, kā izskatās krāsaini objekti, kas ir apgaismoti ar kvēlspuldzi vai halogēnspuldzi (1), augstspiediena nātrija spuldzi (2) un metālhalogēnu spuldzi (3).

1	2	3

Zemāk piedāvājam gaismas avotu klasifikāciju pēc Ra vērtībām:

 

Gaismas avots	CRI
Zemspiediena nātrija spuldzes	< 0
Augstspiediena nātrija spuldzes	< 30
Augstspiediena dzīvsudraba spuldzes	< 60
Metālhalogēnu spuldzes	65 - 95
Metālkeramikas halogēnu spuldzes	80 - 95
LED spuldzes	70 - 80
Kompaktās luminiscences spuldzes	80
Luminiscences spuldzes	60 - 98
Kvēlspuldzes / halogēnspuldzes	100

Nātrija spuldzes un augstspiediena dzīvsudraba spuldzes ir pieskaitāmas pie gaismas avotiem ar sliktu krāsu atveides indeksu, tāpēc tās ir piemērotas tikai ielu un atklāto telpu vispārējam apgaismojumam.

 

Efektivitāte

Viens no galvenajiem parametriem, kas nosaka izvēli, neapšaubāmi ir efektivitāte, kas tiek mērīta ar relatīvo lielumu - lm/W. Šis parametrs nosaka gaismas atdevi, patērējot vienu vatu elektroenerģijas. Zemāk piedāvājam populārāko gaismas avotu efektivitātes salīdzināmo tabulu.

 

Gaismas avots	lm/W
LED	līdz 135
Metālhalogēnu spuldzes	75 - 140
Luminiscences spuldzes	60 - 105
Metālkeramikas halogēnspuldzes	65 - 95
Kompaktās luminiscences spuldzes	50 - 85
Kvēlspuldzes/halogēnspuldzes	5 - 27

Acīmredzams, ka kvēlspuldzes/halogēnspuldzes un kompaktās luminiscences spuldzes nav piemērotas industriālajam apgaismojumam mazās efektivitātes dēļ. Tās ir vairāk piemērotas izmantošanai sadzīvē, kur apgaismojums tiek izmantots tikai dažas stundas diennaktī.

 

Gaismas līmeņa noturēšanas un kalpošanas laiks

Ļoti svarīgs parametrs, izvēloties industriālo apgaismojumu, ir gaismas līmeņa noturēšanas un kalpošanas laiks, jo tas ir tieši saistīts ar gaismekļa apsaimniekošanas izmaksām. Ļoti bieži „nogurušo" vai izdegušo spuldžu maiņa ražošanas uzņēmumos ir liela problēma. Dažreiz pat nākas apturēt uzņēmuma darbu, lai varētu piekļūt pie gaismekļiem, kas ir uzstādīti lielā augstumā, un zem kuriem atrodas ražošanas iekārtas.

 

Gaismas avots	Kalpošanas laiks (h)*	Gaismas noturēšana (%)**
LED	25.000 - 50.000	70 %
Luminiscences spuldzes	12.000 - 47.000	90 %
Metālkeramikas halogēnspuldzes	10.000 - 24.000	90 %
Metālhalogēnu spuldzes	8.000 - 10.000	70 %

* kalpošanas laiks līdz 10 % no iziešanas no ierindas
** gaismas noturēšana procentos no sākotnējās vērtības, pēc norādītā kalpošanas laika beigšanās.

 

Kaut arī metāla halogēnu spuldzes ilgu laiku bija vispopulārākais gaismas avots rūpniecībā, īss kalpošanas laiks un ātra gaismas zaudēšana jau pirmo kalpošanas stundu laikā ir galvenie iemesli, kāpēc šodien industriālajā apgaismojumā notiek strauja atsacīšanās no metālhalogēnu spuldzēm. Metālhalogēni ir īpaši nepiemēroti lietošanai ar kustības un gaismas sensoriem.

 

Iedegšanas laiks

 

Iedegšanas laiks un aptumšošanas īpašība ir viens no galvenajiem parametriem, kas nosaka iespēju lietot gaismas avotu kopā ar mūsdienīgām gaismas vadības sistēmam - kustības un gaismas sensoriem.

 

Gaismas avots	Iedegšanas laiks (sek.)	Aptumšošanas iespēja
U	Uzreiz	Jā
Luminiscences spuldzes	Uzreiz*	Jā
Metālkeramikas halogēnspuldzes	30	Jā
Metālhalogēnu spuldzes	10	Nē

* iedegas uzreiz, taču ir nepieciešama uzsilšana līdz pilnai gaismas plūsmai.

 

Augstspiediena izlādes spuldžu iedegšanas laiks ir ļoti ilgs - 10 sek. un vairāk, turklāt ne visas tādas spuldzes var tikt aptumšotas. Metālkeramikas halogēnspuldzēm piemīt īpašs trūkums - pēc elektronenerģijas pārtraukšanas tām ir nepieciešams pat 15 min iedegšanas laiks. Tāpēc tās pilnīgi nav piemērotas lietošanai industriālajā apgaismojumā.

 

Visu šo trūkumu dēļ augstspiediena izlādes spuldžu lietošana industriālajā apgaismojumā vairs nav racionāls risinājums.

 

Tātad, pēc spuldžu īpašību analīzes redzam, ka no visiem mūsu apskatītajiem gaismas avotu tipiem, industriālajam apgaismojumam vispiemērotākie ir LED gaismas avoti un luminiscences spuldzes. Katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi, taču starpība te vairs nav tik izteikta un tā ir vairāk atkarīga no izvēlētās kvalitātes, cenas un ražotāja, tāpēc vislabāk tos pārrunāt ar apgaismojuma speciālistu, kas piedāvā konkrētu risinājumu.

Zemāk sniedzam īsu visu parametru salīdzinājumu katram LED un luminiscences spuldžu tipam

Īpašības	Augstas kvalitātes LED	Ekonomiskās klases LED	T8	T5
CRI	70 - 80	70 - 80	60 - 98	60 - 98
Efektivitāte Lm/W	135	114	89	111
Kalpošanas laiks	50 000	35 000	30 000	30 000
Gaismas noturēšana	70 %	70 %	90 %	90 %
Iedegšanas laiks	Uzreiz	Uzreiz	Uzreiz	Uzreiz
Aptumšošanas iespēja	Jā	Jā	Jā	Jā
Cena	Augsta	Vidēja	Zema	Zema

* iedegas uzreiz, taču ir nepieciešama uzsilšana līdz pilnai gaismas plūsmai.

Gaismekļa konstrukcija

 

Nākamais solis piemērota apgaismojuma atlasē ir piemērotas gaismekļa konstrukcijas izvēle. Gaismekļa konstrukcija nosaka apgaismojuma vienmērīgumu un efektivitāti. Zemo griestu gaismekļos bieži tiek izmantoti „difuzori" (gaismas šķirstītāji), tostarp augsto griestu gaismekļos - lielie reflektori vai optiskās lēcas. Gan vieni, gan otri ir domāti gaismas plūsmas regulēšanai.

 

Piemērotas gaismekļa konstrukcijas izvēle tiešā veidā ietekmē nepieciešamo gaismekļu daudzumu, kas nepieciešams gaismas līmeņa sasniegšanai, kas savukārt tiešā veidā ietekmē elektroenerģijas patēriņu. Zemāk sniegtajos attēlos var redzēt, kā vienādas jaudas un vienāds skaits dažādas konstrukcijas gaismekļu ietekmē apgaismojuma līmeni.

 

Viens no gaismekļa konstrukcijas pamatelementiem ir reflektors vai lēcas. Gan reflektora, gan lēcu funkcija ir tāda pati - koncentrēt gaismas avota izstaroto gaismu un novirzīt to vēlamā virzienā. Reflektoru un lēcu izmantošana palielina gaismekļa efektivitāti par 50-70%.

 

Taču nūjai ir divi gali - lielo reflektoru un lēcu izmantošana krietni palielina gaismekļa cenu. Tāpēc galvenais projektētāja uzdevums ir atrast optimālāko variantu starp gaismekļa cenu un efektivitāti.

 

Visus gaismekļus var sadalīt pēc telpu augstuma: zemām (2-4 metru), vidēja augstuma (4-8 metru) un īpaši augstām - līdz 25 metru augstumam - telpām.

 

 

Elektroniskā gaismekļa daļa

 

Katra gaismekļa sirds ir tā elektroniskais palaidējs, tautā vēl saukts par „balastu". Piemērota palaidēja izvēle ir ne mazāk svarīga par gaismas avotu vai gaismekļa konstrukciju.

 

Industriālajā apgaismojumā, kur gaismekļi karājas grūti pieejamās vietās un lielā augstumā, gaismekļa elektronikai jābūt ļoti uzticamai un jākalpo vismaz tik ilgi, cik paredzēts gaismas avota kalpošanai. Tāpat ir svarīgi saprast, ka elektroniskais palaidējs tiešā veidā ietekmē arī paša gaismas avota kalpošanas laiku.

 

Zemāk sniedzam dažas svarīgākās tehniskās īpašības, kurām jāpievērš uzmanība, izvēloties gaismekli.

 

Siltas palaišanas funkcija (angl. pre-heat)

 

Šī funkcija ir nepieciešama, ja gaismekļi tiek bieži ieslēgti, piemēram, ofisos vai lietojot tos kopā ar kustības sensoriem. Bez šīs funkcijas spuldžu kalpošanas laiks ievērojami samazinās. Siltas palaišanas funkcija tiek izmantota tikai luminiscences spuldžu palaidējos.

 

Sprieguma intervāls (angl. line voltage)

 

Industriālajos objektos ir ļoti biežas sprieguma svārstības, tāpēc jāpievērš uzmanība norādītajam barošanas sprieguma intervālam. Svarīgi pievērst uzmanību tam, ka visvairāk palaidējs tiek noslogots pie zema sprieguma, tāpēc ļoti svarīga ir apakšējā robeža. Ieteicamie parametri 200-260 V.

 

Maksimālā pieļaujamā Tc temperatūra

 

Šis parametrs nosaka maksimālo pieļaujamo palaidēja korpusa temperatūru. Ja Tc pārsniedz pieļaujamo normu, palaidēja kalpošanas laiks strauji samazinās. Industriālajā apgaismojumā ieteicamais Tc parametrs ir 65-75 grādi.

 

Aizsardzība no pārkaršanas (angl. overheat protection)

 

Dažiem labāko ražotāju palaidējiem ir aizsardzība no pārkaršanas. Tādā gadījumā palaidējs tiek automātiski izslēgts, lai sistēma atdzistu. Regulējamie (DALI vai 1-10 V) elektroniskie palaidēji pārkaršanas gadījumā nevis nodzēš, bet  apslāpē gaismas avotu, kamēr sistēma atdziest.

 

Lietderības koeficients (angl. power factor)

 

Šīs parametrs nosaka elektroniskā palaidēja lietderību. Zems lietderības koeficients nozīmē lielākus elektroenerģijas zaudējumus un elektroenerģijas patērēšanu. Ieteicamā vērtība > 0,95.

 

Lietuvā īstenoto projektu piemēri