Съвременни тенденции в промишленото осветление

ОсветлениеСтатииСп. Инженеринг ревю - брой 5, 2007

 

Стандартизационна база, влияние на осветеността върху производителността, комфорта и нивото на брак

доц. д-р Христо Василев

Строителният бум в страната през последните години обхвана и изграждането на производствени сгради, сервизни центрове и складове от различни сфери на промишлеността. Значителна част от новите сгради са в областта на леката промишленост и машиностроенето, в които осветителните уредби се изграждат основно с осветители с луминесцентни лампи. Съществуващите доскоро практики за осветяване на промишлените халета с осветители, окомплектовани с лампи високо налягане, вече са почти неприложими поради изискванията, въведени от новите европейски стандарти, действащи вече и у нас. Наред с тях се обръща все по-голямо влияние на енергийната ефективност на осветлението. Направени анализи сочат, че 15-20% от консумираната електрическа енергия в едно промишлено предприятие се изразходва именно за осветление. Съчетанието на енергийна ефективност, функционалност, ниски експлоатационни разходи, комфорт и гъвкавост на осветителните уредби налага

нова философия в изкуственото осветление

Тази философия в промишленото осветление у нас е утвърдена с въвеждането на новия стандарт за осветление на работни места на закрито - БДС EN 12464-1. Той дефинира нови изисквания по отношение както на проектирането, така и на експлоатацията на осветителните уредби, осветяващи работни места.

Сред основните разлики със стария стандарт е дефинирането на работните повърхности, в които се изчислява експлоатационната осветеност. Според БДС EN 12464-1 изчислителните повърхности се дефинират като:

-

 работна повърхност - равнината, в която се изпълнява конкретната зрителна задача. Експлоатационната осветеност Еm, въведена със стандарта, се отнася към тази повърхност. Равномерността на осветеността върху нея трябва да съответства на изискването Еmin/Em=0.7.

-

 непосредствена околна повърхност - равнина непосредствено около работната повърхност. В сила е изискването експлоатационната осветеност в тази равнина да бъде с една степен по-ниска от осветеността на работната повърхност. Равномерността на осветеността върху нея се дефинира като изискването Еmin/Em=0.5.

-

 повърнностите на отстояние 0.5 m от стените на помещенията не се дефинират със специфични изисквания.

Описаните дефиниции са илюстрирани на фиг. 1. Примерът се отнася за работно място в машиностроителен цех.

Наред с това, новият стандарт БДС EN 12464-1 въвежда

изисквания относно цветопредаването

на светлинните източници. В табл. 1 е представена извадка от БДС EN 12464-1, отнасяща се за помещения от машиностроителната и текстилната промишленост.

Стандартът въвежда и експлоатационен фактор - Ке, различаващ се от коефициента на запас, със строго определена методика за определянето му, според конкретните проекти. Още при проектирането следва да се внимава за точния избор на експлоатационния фактор. Ролята на експлоатационния фактор е да прогнозира как осветителната уредба ще покрие количествените параметри (средна осветеност) в процеса на експлоатация на осветителната уредба. Той отчита спадането на осветеността в процеса на експлоатация, вследствие стареенето на осветителите и светлинните източници, замърсяването на повърхнините в помещенията (стени, под, таван), както и замърсяването на осветителните тела.

Експлоатационният фактор се определя на базата на уравнението:

Ke = Ке

1 x Ке2 x Ке3 x Ке4,

където Ке

1 - отчита стабилността на светлинния поток на лампата във времето; Ке2 - отчита периода и системата на подмяна на лампите и процента изгорели лампи; Ке3 - отчита влошаването на оптичните характеристики на осветителя в периода на подмяна на лампите и почистването; Ке4 - отчита степента на замърсяване на отразяващите повърхности между почистванията.

Следователно, още при проектирането трябва да се предвидят редица фактори, влиящи върху осветителната уредба (ОУ), включително системата за подмяна на изгорелите лампи (единично, групово или комбинирано), да се въведе система на периодично почистване на оптичните системи на осветителите, да се прогнозира в какви времеви интервали трябва да се почистват и освежават повърхностите в помещенията - стени, таван и под - с оглед запазване на коефицентите им на отражение. Изброените фактори не се вземаха под внимание в етапа на проектиране, но според изискванията на БДС EN 12464-1 вече са задължителни за промишлените осветителни уредби.

Съвременните тенденции в промишленото осветление

са насочени основно към повишаване на нивото и качеството на осветлението, което е фактор за повишаване на производителността, и използването на енергийно-ефективни технологии за изкуствено осветление. Повишаването на производителността на труда се дължи на намалените зрителна умора у работниците и вероятност от грешки, а следователно и обяснява и по-малкото количество дефектна продукция. Доказано е, че качеството на осветлението като психо-физиологичен фактор създава по-добра атмосфера на работното място.

Влиянието на осветеността върху производителността на труда и намаляването на брака за различни производствени дейности е показано в табл. 2.

В табл. 3 е показан относителният ръст на производствените показатели в зависимост от увеличението на осветеността в металургичната промишленост.

Не бива да се пренебрегва и друг фактор - влиянието между осветеността и броя на трудовите злополуки. Анализите сочат, че с увеличаване на нивото на осветеност се намалява и броят на трудовите злополуки в промишлеността. Пример за това влияние в областта на металургичната промишленост е показан в табл. 4.

На фиг. 2 е показана зависимостта между зрителната работоспособност и нивото на осветеност при средно тежки зрителни задачи, според европейските норми CEN.

На фиг. 3 би могла да се види същата зависимост, но вече при тежка зрителна задача. Плътните линии показват характеристиката при млади хора, а пунктираната - при възрастни. Видно е, че при детайлен анализ на проекта трябва да се предвиди и средната възраст на наблюдателите в проектираното помещение.

През последните години, вследствие на нови медицински открития в областта на физиологията на зрението и на влиянието на светлината върху биохимичните процеси в човешкия организъм, започна изграждането на осветителни уредби за т.нар.

биодинамично осветление

Целта на биодинамичното осветление е изкуствената светлина да бъде максимално близка до естествената слънчева светлина. Характерно за тези системи е възможността за промяна на цветовата температура на светлината, излъчвана от осветителната уредба, с цел имитиране на динамиката на цветовите температури на слънчевата светлина в рамките на светлата част от денонощието. По този начин “биологичният часовник” на ползвателя на ОУ работи максимално близо до естествения си ход и това обуславя максималния светлинен комфорт на наблюдателя.

От казаното дотук биха могли да се направят следните изводи по отношение на светлинните източници (СИ) в съвременните промишлени осветителни уредби:

-

Промишлените осветителни уредби трябва да се изграждат със светлинни източници (СИ) с максимално добър индекс на цветопредаване - Ra;

-

СИ да са с голяма стабилност на светлинния поток в процеса на експлоатация - увеличаване на Ke1;

-

Светлинните източници да имат дълъг експлоатационен живот (намаляване на разходите за подмяна на лампи) - увеличаване на Ке2;

-

СИ да позволяват лесно и ефективно регулиране на светлинния им поток, с цел изграждане на системи за управление на осветеността или системи за биодинамично осветление.

-

Светлинните източници да имат голям светлинен добив с оглед постигане на висока енергийна ефективност на осветителната уредба.




Top