Осветление за неблагоприятни експлоатационни условия

• Определянето на подходящата осветеност за конкретно приложение може да бъде предизвикателство
  
  
• Сред основните фактори при избора на осветление за промишлена среда са устойчивостта на вода, масла и прах, защитата от удар и вибрации и механизми за термична защита

В производствените предприятия, които са с най-разнообразна насоченост и разполагат с различни машини, се извършва изключително широк диапазон от дейности.

Някои характеристики обаче са общи за всички заводи. Повечето индустриални съоръжения имат високи тавани и представляват големи отворени пространства, в които често се извършват задачи, изискващи много специфични осветителни решения. Системите за осветление в тези съоръжения трябва да могат да издържат на неблагоприятни експлоатационни условия като екстремни температури, запрашеност или влага. В допълнение осветителите могат да са в риск от влизане в контакт с подвижно оборудване и тежки машини.

В някои случаи индустриалните предприятия разполагат с чувствително оборудване, което може да се повреди от електрически смущения, породени от недобро осветление. Важи обаче и обратното - производственото оборудване може да създаде електрически смущения, които могат да доведат до възникване на неизправност в осветителната система. В някои сектори стандартите за хигиена изискват защита на предвидени за консумация стоки или други продукти от замърсяване в резултат от повреда или счупване на осветител.

Приложения

Индустриалното осветление може да бъде класифицирано като зонално осветление и осветление за извършване на определена дейност. Зоналното осветление включва high-bay и low-bay приложения като складове и други отворени пространства, нуждаещи се от мощно осветление за постигане на адекватна осветеност в целия участък.

Осветлението за извършване на определена дейност, от друга страна, може да се използва за усилване на зоналното осветление в дадено пространство. Чрез приближаване на светлинния източник до извършваната работа индустриалните оператори могат да постигнат препоръчаните нива на осветеност с осветители с по-ниска мощност. Индустриалните потребители могат да използват този вид осветление за работни клетки и станции за сглобявне, роботизирани клетки за асемблиране, електрически табла и други шкафове за апаратура, станции за инспекция, машини, при които операторите трябва да могат да виждат вътрешността, за да работят върху компонентите.

Рискове

По-старите осветители изискват честа поддръжка. Натриевите лампи с високо налягане и фините флуоресцентни тръби просто не са достатъчно устойчиви, за да издържат на тежките условия на индустриалната среда. Освен че са податливи на неизправности вследствие на вибрации и излагане на агресивни химични агенти, те също така се чупят лесно. Тъй като съдържат опасни вещества, счупените натриеви и флуоресцентни лампи представляват и здравен риск за работниците.

Продължителната експозиция на тези вещества може да доведе до сериозни и перманентни здравословни проблеми.

Подмяната на осветителни тела също е опасна задача, при която често е необходимо използването на стълби и кранове за достъп до осветителите над производственото оборудване. Това може да изложи работниците на риск от падане от опасна височина или от удар от изпуснати инструменти или отломки. Понякога затрудненият достъп до осветителите е предпоставка те да не бъдат подменени, докато не се планира цялостно обновяване на осветителната система, което само влошава видимостта с времето.

Натриевите лампи са известни и с тъмната си оранжева светлина, която изключително затруднява различаването на цветове. Това може да бъде опасно за работниците, когато се налага да интерпретират предупредителни знаци и табели, които са базирани на цветово кодиране за комуникиране на съответния риск.

Опасност има и за електротехниците например, които понякога трябва да идентифицират проводниците по цветната им обшивка.

Неравномерната осветеност може да доведе до формирането на сенки и тъмни зони, в които персоналът трудно може да види препятствия или да засече периферни движения. Липсата на видимост налага използването на фенери или друго спомагателно осветление, което създава допълнителен риск от спъване.

Лошата осветеност може да повлияе дори и на настроението и енергичността на работниците, карайки ги да се чувстват сънливи и уморени. Това важи с пълна сила за служителите от втора и трета смяна, които работят срещу естествения си циркаден ритъм и е възможно да страдат от липса на достатъчна и пълноценна почивка.

В случай на прекъсване на електрозахранването на натриевите и флуоресцентните лампи са им необходими около 20 минути за достигане на пълния им светлинен капацитет. През това време често се използва аварийно осветление, което в повечето случаи не е достатъчно за продължаване на производствената дейност. В допълнение нито натриевите, нито флуоресцентните осветители функционират добре при ниски температури, което удължава периода за възстановяване на пълния им светлинен капацитет, както и може да доведе до конденз или заледяване, свързани с риск от счупване на осветителя и нараняване на служители или повреда на оборудване.

Стандарти за индустриално осветление

Определянето на подходящата осветеност за конкретно приложение може да бъде предизвикателство. Твърде ниската осветеност може да бъде потенциално опасна, докато прекомерно високата осветеност може да създаде неприятни отблясъци и да създаде допълнителни разходи. Поради разнообразната архитектура и начини на използване на индустриалните площи, не може да се даде препоръка за осветеността, която да е валидна за абсолютно всички случаи.

Американският Съвет на инженерите по осветление (Illuminating Engineering Society, IES) публикува подходящите нива на осветеност и разпределение за над 100 индустриални и производствени дейности в своя наръчник. Неправителствената организация препоръчва следните нива на осветеност при възраст на работниците между 25 и 65 години: складове - 100 lux; работна зона - 150 lux; общо асемблиране - 1000 lux; детайлно асемблиране - 2000 lux; прецизна инспекция - 5000 lux.

При възраст на работниците над 65 години, препоръчителните стойности се удвояват.

Проектантите на промишлени осветителни системи често започват с първоначална оценка посредством инвентаризация на помещенията в предприятието, включително и на работещия в тях персонал и неговите функции. С помощта на луксметър може да се измери настоящото ниво на осветеност или да се установят стойности преди и след обновяване на осветителната система, за да се гарантира, че осветеността е достатъчна за съответните пространства, дейности и хора.

Продуктите за осветление могат да бъдат проектирани да издържат на неблагоприятните условия, често срещани в индустриалните предприятия. Три от основните фактори при избора на осветление за промишлена среда са устойчивостта на вода, масла и прах, защитата от удар и вибрации и механизми за термична защита, гарантиращи безопасното и ефективно функциониране на осветителите дори при високи работни температури.

Устойчивост на вода, масла и прах

Както е известно, подобно на всички видове електрическо оборудване, осветителите също се категоризират според класа на защита срещу проникване на вода и прах. Осветителите с клас на защита IP67 и нагоре са устойчиви на вода и запрашеност, което ги прави идеалният избор за редица индустриални приложения, включително за осветление на машини и металообработващо оборудване. Корпусите с клас на защита IP67 могат да издържат на временно потапяне във вода.

Осветителите с клас на защита IP68g са устойчиви срещу проникване на масла и вода, а тези с клас на защита IP69K могат да издържат в среда с често промиване със струи под високо налягане, което е характерно за производството на храни, напитки и фармацевтични продукти.

Вибрации и удар

Устойчивостта на прах и вода е важна, но осветителите в индустриална среда могат да бъдат подложени и на вибрации и удари от тежко оборудване. За лампите с нажежаема жичка и флуоресцентните лампи обикновено се използват корпуси от стъкло, които могат да се строшат при удар, излагайки работниците и оборудването на риск.

Постоянните вибрации също могат да съкратят продължителността на експлоатационния живот на някои осветителни решения, особено на тези с фини нажежаеми жички и други чувствителни компоненти. От друга страна, светодиодните осветители нямат стъклени корпуси и нажежаеми жички, което ги прави много по-устойчиви на вибрации и удар.

Екстремни температури

Индустриалните предприятия могат да се характеризират с екстремни експлоатационни температури, като в тези случаи някои осветителни технологии демонстрират изявени предимства. Светодиодните лампи например функционират по-добре при ниски температури в сравнение с конвенционалните технологии. Те са идеални за складове за замразени продукти с температури, достигащи до -40°C.

Производителите на светодиодни осветители продължават да внасят подобрения в технологията, позволяващи проектирането за по-високи температури и използването на висок клас материали за корпусите, които разсейват топлината. Съвременните LED осветители разполагат и с температурни сензори, които автоматично димират осветлението при покачване на температурата.