Осветление на индустриални и логистични паркове

Съвременни тенденции в осветителните уредби, светлинните източници и ПРА, използвани в ИЛП

    Наред с динамичното строителство на жилища и офиси, обхванало градските райони през последните години, инвестиционният интерес се насочи и към изграждането на складови и производствени сгради. Съвременна тенденция е тези строежи да се обособяват в отделни инфраструктурни райони, намиращи се обикновено в периферията на градските части, извън жилищните райони. Тези райони се познати като индустриални и логистични паркове (ИЛП). Според очакванията на инвеститорите в променената ситуация от последните месеци, именно ИЛП са пазарната ниша в областта на строителството, която ще продължи да се развива.

Минимален достъп до естествена светлина
При изграждането на сградите в индустриални и логистични паркове обикновено се разчита на модулното строителство с готови строителни компоненти – панели, метални конструкции и др. Този тип строителство гарантира бързо и качествено строителство на разумна цена, уверяват специалисти по темата. Архитектурата на новите производствени и складови помещения обаче залага на затворени конструкции с малки или почти отсъстващи отвори за дневна светлина. В складовите площи те дори напълно се изключват. Целта е да се осигури максимална термоизолация на стените и хидроизолация на покривите, за да се оптимизират разходите за поддръжка на сградата. Именно това е и причината за осигуряване на оптимален работен процес в ИЛП все повече да се разчита на изкуствено осветление.

Осветлението - 20% от общите разходи за електроенергия
От друга страна, цената на електроенергията е висока, а дългосрочните тенденции са насочени към повишаването й. Затова изкуственото осветление има немалък дял в енергийното потребление на индустриални и логистични паркове. Изследвания показват, че в едно съвременно промишлено предприятие разходите за осветление формират 15 - 20% от общите разходи за електроенергия. Друг аспект на разходите за изкуствено осветление е неговата експлоатация и поддръжка. През последните години се наблюдава сериозно нарастване на услугите за поддръжка на техническите съоръжения, в частност на осветлението. Сервизните фирми също увеличават цените за ремонт на осветлението. Това е причината да се обръща все по-голямо внимание на този аспект от разходите за осветителни уредби. Съвременните подходи при проектирането и изграждането им предвиждат използването на енергийноефективни светлинни източници и осветителни тела, имащи добри експлоатационни характеристики. Целта е очевидна - по време на експлоатационния им живот, източниците да работят икономически ефективно, като удовлетворят хигиенните норми на осветеност.
Производителността зависи от осветеността
Основен въпрос при проектиране на осветителната уредба в ИЛП е: “Каква осветеност трябва да се реализира в тях?”. Нивото на осветеност следва да се съобрази с конкретната зрителна задача, която ще изпълняват работещите.
Проведените през годините изследвания показват, че от нивата на осветеност зависят редица производствени фактори, сред които производителност, количество на бракувана продукция, трудови злополуки и др. Като цяло, тенденцията е, че с повишаване на осветеността, производителността се увеличава, а бракът и трудовите злополуки намаляват.
Друг важен въпрос е: “Доколко е обосновано увеличаване на нивата на осветеност?”. Въпросът няма еднозначен отговор. Той се определя в зависимост от конкретния вид производство. Необходимо е да се намери стойност на осветеността, при която разходите за осветление са оптимални, като се вземат под внимание производствените фактори, зрителната задача, както и здравословните и безопасни условия на труд
За повечето разпространени типови производства от различни индустрии, съществуват законови изисквания, регламентирани от единния европейски стандарт за осветление на работни места БДС EN 12 464. В част 1 на документа са указани светлотехническите показатели и параметри за работни места на закрито, а в част 2 – за работни места на открито. В стандарта са дадени препоръчителните стойности на експлоатационната осветеност на работните повърхнини (мястото, където се решава зрителната задача).

Какво представлява експлоатационната осветеност?
Дефинира се като стойност на осветеността, под която не трябва да се слиза в процеса на експлоатация на осветителната уредба. В процеса на прилагане на стандарта е необходимо много внимателно да се подходи както при определяне на изчислителните повърхнини, така и при изчисляване на експлоатационния фактор. Той показва в каква степен ще намалее осветеността в процеса на работа, като се отчита намаляването на светлинния поток на източниците, изгарянето на лампи, влошаването на оптичните характеристики на осветителите, степента на замърсяване в помещението, както и избраната система за обслужване и почистване на осветителната уредба.
В единния стандарт се обръща съществено внимание и върху цветопредаването на светлинните източници. В голяма част от производствата точното определяне на цветовете е от съществено значение за постигане на заложеното качество на продукцията. Доброто цветопредаване влияе, също така, и върху работещите, като подобрява зрителния им комфорт. Затова в дефинициите на стандарта е заложено, че в помещения, където има постоянно пребиваване на хора, индексът на цветопредаване Ra трябва да бъде по-голям от 80 (при максимална стойност 100).

Съвременни технически решения в ИЛП
При изграждането на осветителни уредби в индустриални и логистични паркове основно приложение намират системите за общо осветление, монтирани на таваните или на специални конструкции под тях. Осветителите се ориентират в редици, успоредни на посоката на зрителната ос или успоредно на прозорците. В производства, където се изискват високи нива на осветеност на работната повърхност, се изгражда и локално осветление. В закритите складове, осветителите се ориентират в редове над проходите между стелажите или местата за складиране на продукция и суровини.
В енергетично отношение, поставените изисквания се решават чрез използване на газоразрядни светлинни източници, имащи добро и много добро цветопредаване, с голям светлинен добив [lm/W] и дълъг експлоатационен живот.
С цел намаляване на експлоатационните разходи се използват осветителни тела от висококачествени материали, които не променят или променят минимално физическите и оптичните си параметри в течение на времето. Също така в помещения със силно замърсяване и агресивна среда се използват осветители с висока степен на защита срещу проникване на прах и вода.
Луминесцентните лампи с триивичен луминофор
Съвременни светлинни източници, намиращи приложение в промишленото осветление, са луминесцентните лампи (ЛЛ) с триивичен луминофор. Те удовлетворяват всички вече описани условия. Светлинният им добив достига 110 lm/W, а индексът им на цветопредаване е над 80. При някои модели лампи той е 96. Те се използват в лаборатории, отдели за контрол на цвета, в печатарската индустрия и др. По отношение на експлоатационния им срок, може да се каже, че осигуряват оптимално съотношение цена/качество. Лампите Т5 (диаметър 16 mm) имат среден живот 18 000 -  20 000 часа. Напоследък все по-голямо приложение намират лампите с екстремно дълъг живот: 50 000 - 60 000 часа, предлагани от водещи производители. Както вече бе споменато, дългият експлоатационен срок обуславя ниски разходи по поддръжка на осветителната уредба.
Съвременните технологии за производство на оптични материали дават възможност за създаване на осветителни тела за ЛЛ, които осигуряват изискванията за осветеност при монтаж на голяма височина. Доскоро бе считано, че осветителите с ЛЛ са приложими в помещения с височина на окачване до 6 m. Това вече е остаряло разбиране, защото са разработени решения за височина на окачване до 12 m. Друго преимущество на ЛЛ е сравнително ниската цена на пусково-регулиращите им апарати (ПРА). Лесното управление на светлинния им поток в широки граници (от 1 до 100%) ги прави предпочитан източник в осветителни уредби с регулиране на нивата на осветеност.

Метал-халогенни лампи с керамична горелка
Друг масово използван светлинен източник в осветлението на ИЛП са метал-халогенните лампи (МХЛ). Съвременно решение е използването на МХЛ с керамични горелки. Поради малкия си размер и голямата си габаритна яркост тези източници позволяват разработване на оптични системи за осветителните тела, имащи много висок КПД и разнообразни светлоразпределителни криви (СРК). По правило, осветителите с МХЛ се използват в помещения с голяма височина. Съществуват разнообразни решения с прожектори с МХЛ, предназначени за работни места на открито. Техническите им параметри включват: среден живот около 16 000 часа и индекс на цветопредаване над 80 (за лампите с керамични горелки).

Настъплението на LED
През последните 7 – 8 години бурно развитие търпят полупроводниковите светлинни източници – светодиодите (LED). Революция в светотехниката направиха светодиодите с бял цвят на светлината. Техни характерни черти са: компактни размери, висока яркост, ниска консумация на енергия и дълъг експлоатационен живот – от 50 000 до 100 000 часа. По отношение на светлинния добив най-новите прибори на водещите фирми достигат 120 – 150 lm/W (засега в лабораторни условия).
Все още високата им цена, както и високата цена на реализираните с тях осветители, ограничава приложението им. Но следвайки тенденцията към намаляване на себестойността на електронните компоненти с масовизиране на продукцията, можем да очакваме в близките години LED да се превърнат в основен светлинен източник във всички видове осветителни уредби.

Какви ПРА се използват в осветители за ИЛП?
Добре известно е, че конвенционалните ПРА представляват електромагнитни дросели. С редки изключения (освен ако не се търси много ниска стойност на инвестицията), конвенционалните ПРА вече не намират приложение в съвременните осветителни уредби. Електронните ПРА са устройства, които осигуряват оптималната работа на газоразрядните лампи. Отличават се с редица преимущества пред дроселите. Сред най-важните от тях са:
l чувствително по-малки загуби на електроенергия (следователно и по-икономична работа на уредбата);
l по-малка маса;
l отсъствие на пулсации на светлинния поток, надежден старт във всякакви експлоатационни условия;
l безшумна работа;
l удължаване на живота на лампите;
l защити от пренапрежение;
l надеждно изключване на повредена лампа.
Поради тези предимства новите поколения ЛЛ са разработени за работа само с електронни ПРА.

Автоматизация на осветлението в ИЛП
Някои от нас си спомнят времето, в което осветлението светеше непрекъснато през целия работен ден. В днешно време това се счита за недопустимо. С цел елиминиране на човешкия фактор в управлението на осветителните уредби, в ИЛП се внедряват системи за автоматично управление (вкл./изкл.), както и системи за автоматично регулиране (димиране). Тези системи могат да бъдат както част от системите за сградна автоматизация (BMS), така и самостоятелни решения.
Има два основни стандарта в системите за управление на осветлението: аналогов (интерфейс 1-10V) и цифров (DALI). Цифровият интерфейс се отличава с две основни преимущества. Първо, всеки осветител се адресира самостоятелно, което позволява по-голяма гъвкавост на управлението. Второто предимство - е наличието на обратна връзка, т.е. в системата се връща информация от осветителя за текущото му състояние. Недостатък на DALI е ограниченият брой адреси – само 64. Приложението на стандарта в големи индустриални помещения е ограничено заради малкия брой на адресите. Той се прилага масово в системи за осветление на административни и обществени сгради. За адаптиране на системите за автоматизация на осветлението към BMS са разработени специални устройства. Посредством тях от сървърите на BMS се подават команди към осветлението. На базата на инсталирани мощности е възможно софтуерно BMS да подава информация с цел енергиен мениджмънт на осветлението.

Проектиране и изпълнение на осветителни уредби в ИЛП
Основно правило в процеса на проектиране и изпълнение на осветителни уредби в индустриални и логистични паркове е постигане на ниски разходи в процеса на експлоатацията и поддръжката при високо качество на изкуствената светлина. Всички съвременни тенденции в областта се ръководят от това правило. Роля на проектанта е да убеди инвеститора в бъдещите ползи от капиталовложението в момента.