Budynki przemysłowe wymagają oświetlenia, które zapewni odpowiednią do realizowanych w konkretnym miejscu zadań, a jednocześnie będzie dopasowane do specyficznych potrzeb, związanych z panującymi tam warunkami. Obowiązujące normy dość precyzyjnie wskazują, jakie natężenie światła jest niezbędne przy wykonywaniu konkretnych czynności – od 200 luksów na metr kwadratowy w przypadku prac niewymagających dużej dokładności, aż po ponad 1000 luksów przy robotach wymagających dużej dokładności. Oświetlenie przemysłowe powinno również być właściwie zabezpieczone przed czynnikami towarzyszącym prowadzonej działalności, np. dużemu zapyleniu, wilgoci czy zagrożeniu wybuchem.

Jednym z optymalnych rozwiązań, które sprawdza się w wielu zakładach produkcyjnych, magazynach czy firmach usługowych są oprawy hermetyczne. Przyjrzyjmy się bliżej ich charakterystyce i zobaczmy, co ma wpływa na sposób, w jaki oświetlają pomieszczenia.

Oprawy hermetyczne w zastosowaniach przemysłowych

Warunki panujące na różnych stanowiskach pracy są często trudne, czy to ze względu na charakter stosowanych technologii, czy używanych materiałów bądź surowców pomocniczych. Najczęściej spotykanymi czynnikami szkodliwymi są hałas i związane z nim wibracje, duże zapylenie, wilgotność, a także obecność w powietrzu oparów różnych substancji chemicznych. W wielu przypadkach istnieje też zagrożenie wybuchem lub uszkodzeniem mechanicznym. Oprawy świetlne stosowane w takich pomieszczeniach powinny zapewniać dobre parametry użytkowe: odpowiedni poziom współczynnika oddawania barw CRI, właściwe natężenie światła czy prawidłowy poziom współczynnika olśnienia UGR albo dobraną do potrzeb temperaturę barwową, ale przede wszystkim dobre zabezpieczenie przed przedostawaniem się do wnętrza oprawy ciał obcych, gazów i cieczy, a także znakomitą wytrzymałość na uszkodzenia mechaniczne.

Tak wyśrubowane wymagania są w stanie spełnić oprawy hermetyczne. Są one dobrze zabezpieczone przed wnikaniem z zewnątrz wszelkich substancji, które mogłyby prowadzić do zmniejszenia efektywności strumienia świetlnego, a także powstania przebicia. Odpowiednie uszczelnienia chronią połączenie między obudową a kloszem oraz wyprowadzenie, służące do podłączenia przewodów doprowadzających do oprawy energię elektryczną. W zastosowaniach przemysłowych szczególnie ważna jest wysoka efektywności i łatwość obsługi, a oprawy hermetyczne dają w razie potrzeby możliwość łatwej i szybkiej wymiany źródła światła.

Wśród najważniejszych cech opraw hermetycznych należy wymienić ich odporność na przenikanie zanieczyszczeń i wody oraz na uszkodzenia mechaniczne. Lampy tego typu zazwyczaj mają stosunkowo wysoki współczynnik IK (Impact Kinetics), który oznacza odporność na uszkodzenia mechaniczne. O stopniu ochrony informuje dwucyfrowy kod, który obejmuje oznaczenia od IK 00, co oznacza brak dodatkowej ochrony, aż po IK 10, które jest umieszczane wówczas, gdy element wytrzymuje udar o energii 20 dżuli. Parametr IK ma znaczenie zwłaszcza w przypadku opraw zawieszanych niżej, w pobliżu pracujących urządzeń czy ciągów transportowych. W takich przypadkach najlepiej sprawdzają się te rodzaje opraw, do których produkcji użyto materiałów, które odznaczają się dużą wytrzymałością mechaniczną, np. poliwęglanu (PC) dla kloszy czy akrylonitrylo-butadieno-styrenu (ABS) dla pozostałych elementów.

Oprawa hermetyczna musi również odznaczać się wysoką wartością współczynnika IP (Ingress Protection Code), który za pomocą dwupozycyjnego kodu określa odporność na przenikanie do wnętrza obudowy ciał stałych (pierwsza pozycja) oraz cieczy (druga pozycja). W przypadku ciał stałych stopnie ochrony zawierają się w przedziale od 0, oznaczającego brak ochrony, po 6, odpowiadającego całkowitej pyłoszczelności. Jeśli chodzi o ciecze, to 0 jest brakiem ochrony, a maksymalny stopień ochrony to 8 przy całkowitej wodoszczelności.

W przypadku opraw przemysłowych najczęściej można spotkać IP 65, co jest połączeniem pyłoszczelności z zabezpieczeniem przed strumieniem wody o przepływie sięgającym 12,5 litra na minutę. W pomieszczeniach, w których zagrożenie kontaktem z cieczami jest większe, często korzysta się z opraw o wyższym stopniu ochrony, np. IP 66 albo 67. Oprawy IP 68 są używane tam, gdzie grozi całkowite i długotrwałe zanurzenie w wodzie.

Odbłyśniki w przemysłowych oprawach LED

Choć jednym z ważniejszych parametrów opraw przemysłowych jest oferowane natężenie światła, to warto pamiętać, że poza nim istotne są również inne czynniki, jak choćby sposób rozchodzenia się promieni świetlnych. Zagadnienie to było szczególnie ważne w przypadku używania tradycyjnych źródeł światła – lamp żarowych, halogenów, lamp sodowych czy wyładowczych. W urządzeniach tego typu promieniowanie świetlne rozchodziło się promieniście wokół źródła światła. Oznaczało to, że tylko część strumienia świetlnego podążała w stronę miejsca, które miało być oświetlone, pozostała część natomiast ulegała rozproszeniu, a często również zmieniała się po prostu w energię cieplną, ogrzewając oprawę albo jej otoczenie.

Taka sytuacja wymuszała stosowanie odbłyśników wszędzie tam, gdzie strumień świetlny powinien być precyzyjnie ukierunkowany. Odbłyśnik sprawiał, że światło było odbijane w odpowiednią stronę, a większa część zużywanej energii była wykorzystywana do efektywnego oświetlania przestrzeni.

Odbłyśniki zmieniające kierunek rozchodzenia się promieni świetlnych był wykonywany z materiałów, które zapewniały dobre odbicie, a jednocześnie były stosunkowo odporne termicznie. Ważne było to, by światło nie było absorbowane, więc powierzchnia odbłyśnika musiała być stosunkowo gładka i lustrzana. Liczyło się również to, by odbłyśnik nie zmieniał barwy światła. Do produkcji odbłyśników używano głównie metalizowanego tworzywa sztucznego, a niekiedy również blach stalowych albo aluminiowych. Dla zapewnienia odpowiedniego ukierunkowywania światła odbłyśnikom nadawano kształty, które pomagały w efektywnym odbijaniu promieni w określonym kierunku. Najlepsze rezultaty dawały rzecz jasna odbłyśniki w kształcie sfery oraz wydłużonej elipsoidy, choć używano również powierzchni płaskich nachylonych pod odpowiednim kątem.

W oświetleniu typu LED odbłyśniki nie mają tak dużego znaczenia, jak w przypadku tradycyjnych źródeł światła, w związku z czym oprawy przeznaczone do używania z ledami nie są tak powszechnie wyposażane w tego rodzaju rozwiązania. W wielu przypadkach znacznie prostsze jest ukierunkowywania światła przy pomocy soczewek powstających przez odpowiednie wyprofilowanie powierzchni klosza.

Zdarza się jednak, że w oprawach przystosowanych do użytku z LED-ami są montowane tradycyjne odbłyśniki. Główną zaletą takiego rozwiązania jest uzyskiwanie doskonalszego rozkładu natężenia światła na oświetlanej powierzchni. Odbłyśnik może być również pomocny w kształtowaniu pożądanego kształtu bryły świetlnej. Zastosowanie odbłyśników w przypadku lamp LED może również w znaczącym stopniu pomóc w eliminowaniu efektu olśnienia.