Blog

Dwie hale o identycznej powierzchni mogą wymagać zupełnie innego oświetlenia. W jednej światło musi równomiernie pokryć otwartą przestrzeń produkcyjną, w drugiej przede wszystkim dotrzeć pomiędzy wysokie regały, a w trzeciej ominąć konstrukcje maszyn i zapewnić odpowiednie warunki na konkretnych stanowiskach pracy. Dlatego projektując instalacje w NowaLED ILL, nie zaczynamy od pytania: „ile opraw potrzeba na metr kwadratowy?”. Najpierw analizujemy geometrię obiektu, wysokość montażu, rozmieszczenie wyposażenia i miejsca, w których rzeczywiście potrzebne jest światło.

Właściwie dobrana optyka pozwala skierować strumień świetlny tam, gdzie jest wykorzystywany, zamiast doświetlać powierzchnie, które tego nie wymagają. To jeden ze sposobów na ograniczenie liczby opraw i mocy zainstalowanej bez pogarszania parametrów oświetlenia na stanowiskach pracy. Znaczenie ma przy tym nie tylko skuteczność świetlna samej oprawy, ale również charakterystyka rozsyłu, wysokość montażu oraz sposób zagospodarowania hali.

Dlaczego ten sam rozsył światła nie sprawdzi się w każdej części hali?

Oprawa LED nie świeci wyłącznie „mocniej” lub „słabiej”. Optyka określa również, w jaki sposób światło zostanie rozprowadzone w przestrzeni. Strumień można skierować szeroko na dużą otwartą powierzchnię albo skoncentrować w węższym obszarze, jeśli oprawa znajduje się wysoko lub światło musi zostać poprowadzone wzdłuż ciągu komunikacyjnego. Różnica jest ogromna. Przy zbyt szerokim rozsyle część światła może trafiać na górne partie regałów, konstrukcje technologiczne albo inne powierzchnie, na których nie jest potrzebna. Próba skompensowania strat przez zwiększenie mocy lub dodanie kolejnych opraw podnosi zużycie energii, ale nie rozwiązuje problemu źródłowego – niewłaściwego kierowania światła. Z kolei zbyt wąski rozsył na otwartej przestrzeni może prowadzić do powstawania jasnych pól bezpośrednio pod oprawami i słabiej oświetlonych obszarów pomiędzy nimi. W rezultacie liczba punktów świetlnych również może niepotrzebnie wzrosnąć. Dlatego w NowaLED ILL dobór optyki traktujemy jako integralną część projektu. Sama wysoka skuteczność oprawy nie wystarczy, jeśli duża część generowanego strumienia nie dociera do powierzchni roboczej. Dopiero na tym etapie warto przejść do wyboru konkretnego rozwiązania, jakim jest oświetlenie przemysłowe LED, dopasowane do geometrii i sposobu użytkowania hali.

Jak oświetlić halę z wysokimi regałami?

Magazyn wysokiego składowania jest dobrym przykładem obiektu, w którym uniwersalna szerokostrumieniowa oprawa może nie wykorzystać swojego potencjału. Światło musi dotrzeć przede wszystkim do podłogi ciągu komunikacyjnego, ale często również do pionowych powierzchni regałów i składowanych na nich towarów. Jeżeli zastosujemy bardzo szeroki rozsył, duża część strumienia może zakończyć drogę na górnych częściach konstrukcji. Przejście pozostanie niedoświetlone, mimo że zainstalowaliśmy oprawę o dużej mocy. W korytarzach regałowych bardziej użyteczne może być odpowiednie ukierunkowanie światła wzdłuż osi przejścia. Dzięki temu strumień wykorzystujemy tam, gdzie poruszają się pracownicy i wózki, a także na powierzchniach istotnych podczas identyfikacji towarów. Znaczenie mają tutaj również szerokość alejki, wysokość regałów i wysokość zawieszenia opraw. Im wyższa hala i węższy korytarz, tym dokładniej należy kontrolować rozsył. Nie chodzi o zastosowanie „najwęższej optyki”, ale o dobranie takiej charakterystyki, która zapewni wymagane parametry bez nadmiernych strat poza użytecznym obszarem.

Otwarta hala produkcyjna wymaga innego podejścia

W obszarze bez wysokich regałów światło może być rozprowadzane znacznie szerzej. Tu najczęściej zależy nam na równomiernym pokryciu dużej powierzchni przy możliwie rozsądnym rozstawie opraw. Jeżeli optyka zostanie dobrana prawidłowo do wysokości montażu, jedna oprawa może skutecznie obsłużyć większy obszar. Zbyt wąski rozsył wymusiłby zmniejszenie odległości pomiędzy punktami świetlnymi, a więc również zwiększenie liczby urządzeń. W naszej ofercie znajdują się oprawy przeznaczone do pracy na różnych wysokościach – od modeli do otwartych przestrzeni montowanych na wysokości około 4–6 m, przez rozwiązania dla zakresów 6–12 m i 10–15 m, po oprawy High Bay przeznaczone do wysokich obiektów. To pokazuje, dlaczego wysokość hali jest jednym z pierwszych parametrów, które bierzemy pod uwagę. Optyka pracująca dobrze na sześciu metrach nie musi być właściwa po zawieszeniu na wysokości kilkunastu metrów.

Maszyny mogą pochłaniać znaczną część światła

Projekt hali produkcyjnej nie powinien opierać się wyłącznie na rzucie pustego budynku. Po ustawieniu wysokich maszyn, linii technologicznych, kanałów instalacyjnych, konstrukcji wsporczych czy suwnic rozsył światła może wyglądać zupełnie inaczej niż w teoretycznie otwartej przestrzeni. Duży element znajdujący się pomiędzy oprawą a stanowiskiem roboczym tworzy cień. Dodanie mocniejszej oprawy dokładnie w tym samym miejscu nie zawsze pomoże, ponieważ przeszkoda pozostaje. W takich przypadkach bardziej efektywna może być zmiana lokalizacji punktów świetlnych, zastosowanie innej charakterystyki optycznej albo uzupełnienie oświetlenia ogólnego światłem przeznaczonym dla konkretnego stanowiska. Pozwala to dostarczyć wymagane natężenie tam, gdzie rzeczywiście odbywa się praca, zamiast zwiększać moc całej instalacji. Właśnie dlatego podczas projektowania analizujemy nie tylko obrys hali, lecz także faktyczny układ technologiczny.

Jak optyka może ograniczyć liczbę opraw?

Najłatwiej zobaczyć to na przykładzie otwartej powierzchni. Jeżeli oprawa rozprowadza światło zbyt wąsko, jej efektywnie oświetlany obszar jest mniejszy. Aby wypełnić przestrzenie między kolejnymi punktami, trzeba zagęścić instalację. Po zastosowaniu właściwego rozsyłu światło może pokryć większy fragment powierzchni przy zachowaniu wymaganej równomierności. W efekcie ten sam obiekt może wymagać mniejszej liczby opraw. W korytarzu regałowym mechanizm jest nieco inny. Ograniczenie strat światła kierowanego na górne części regałów pozwala efektywniej wykorzystać dostępny strumień. Może się wtedy okazać, że zamiast zwiększać moc oprawy, wystarczy lepiej skierować światło. W praktyce zawsze sprawdzamy to w obliczeniach. Nie zakładamy z góry, że mniej opraw będzie rozwiązaniem właściwym – projekt musi jednocześnie spełniać wymagania dotyczące natężenia, równomierności i warunków wykonywania konkretnych czynności.

Moc zainstalowana to nie to samo co jakość oświetlenia

Dwie instalacje mogą zapewniać podobne warunki na powierzchni roboczej, a jednocześnie znacząco różnić się łączną mocą. Jeśli pierwsza wykorzystuje dużą liczbę opraw o niewłaściwym rozsyle, a druga precyzyjnie dopasowuje optykę do geometrii hali, to w drugim przypadku większa część wytworzonego światła jest wykorzystywana w użytecznym obszarze. Właśnie dlatego przy modernizacji nie warto porównywać rozwiązań wyłącznie według watów pojedynczej lampy. Interesuje nas moc całej instalacji potrzebna do osiągnięcia zakładanych parametrów. W katalogu NowaLED ILL wskazujemy, że skuteczność naszych opraw może sięgać 195 lm/W. Jednocześnie projektujemy całe systemy oświetlenia, ponieważ wysoka skuteczność źródła przynosi największe korzyści dopiero wtedy, gdy strumień jest właściwie wykorzystany.

Układ hali może wymagać kilku rodzajów optyki jednocześnie

Duża hala rzadko jest jednorodną przestrzenią. W jednym obiekcie możemy mieć:

• otwartą strefę produkcyjną,

• wysokie regały magazynowe,

• szerokie drogi transportowe,

• stanowiska kontroli jakości,

• linie technologiczne,

• strefy kompletacji,

• miejsca wymagające większej ilości światła ze względu na charakter wykonywanych prac.

Stosowanie jednej konfiguracji opraw w całym budynku upraszcza projekt tylko pozornie. Jeśli warunki przestrzenne są różne, kompromisowa optyka może okazać się nieoptymalna wszędzie. My wolimy podzielić obiekt na funkcjonalne strefy i dobrać rozwiązania do każdej z nich. W jednej części hali priorytetem będzie szerokie i równomierne pokrycie powierzchni, w kolejnej prowadzenie światła wzdłuż regałów, a jeszcze gdzie indziej precyzyjne doświetlenie przestrzeni roboczej. Takie podejście pozwala wykorzystać potencjał technologii LED znacznie lepiej niż kopiowanie identycznej siatki opraw w całym budynku.

Dlaczego wysokość montażu tak mocno wpływa na projekt?

Wraz ze wzrostem odległości pomiędzy oprawą a powierzchnią roboczą światło rozchodzi się na większym obszarze, ale zmienia się również natężenie docierające do celu. Dlatego wysoki magazyn potrzebuje innego układu niż niewielka hala o wysokości kilku metrów. Zbyt szeroka optyka zastosowana wysoko może powodować duże straty poza obszarem, który chcemy oświetlić. Z kolei bardzo wąski strumień może prowadzić do problemów z równomiernością. Wysokość należy więc analizować razem z rozstawem opraw, charakterystyką optyczną i wymaganym poziomem oświetlenia. Dopiero ten zestaw danych pozwala ocenić, ile punktów świetlnych rzeczywiście potrzeba.

Co zmienia modernizacja istniejącej hali?

W nowym obiekcie możemy projektować oświetlenie razem z układem technologicznym. Modernizacja wymaga natomiast pracy z tym, co już istnieje: punktami montażowymi, trasami kablowymi, konstrukcją dachu i rozmieszczeniem maszyn. Nie oznacza to, że trzeba odtworzyć układ starej instalacji LED jeden do jednego. Wręcz przeciwnie – właśnie na etapie modernizacji warto sprawdzić, czy dotychczasowe rozmieszczenie opraw ma jeszcze sens. Zmiana technologii daje możliwość zastosowania innej optyki, zmniejszenia mocy, ograniczenia liczby urządzeń albo lepszego dopasowania światła do obecnej organizacji produkcji. NowaLED ILL zajmuje się zarówno modernizacją istniejących hal, jak i projektami dla nowych obiektów; zakres prac może obejmować wizję lokalną, audyt, projekt i realizację.

Czy system sterowania może dodatkowo zmniejszyć zużycie energii?

Nawet bardzo dobrze dobrana optyka nie eliminuje sytuacji, w których pełna moc oświetlenia nie jest potrzebna przez cały czas. Część hali może być okresowo nieużytkowana, do wnętrza może docierać światło dzienne, a poszczególne strefy mogą pracować według różnych harmonogramów. W takich obiektach kolejnym etapem optymalizacji jest sterowanie. Dzięki temu po pierwszej redukcji wynikającej z wysokiej skuteczności opraw i właściwego kierowania światła można ograniczyć zużycie energii również czasowo – zmniejszając poziom oświetlenia tam, gdzie aktualnie nie jest potrzebne w pełnym zakresie. NowaLED ILL produkuje przemysłowe oprawy LED oraz rozwija rozwiązania związane ze sterowaniem oświetleniem, dlatego przy projektowaniu patrzymy nie tylko na samą lampę, ale na sposób działania całej instalacji.

Jak wygląda dobór optyki w praktyce?

Zaczynamy od danych, a nie od liczby opraw. Potrzebujemy rzutu hali, wysokości, rozmieszczenia regałów i maszyn oraz informacji o rodzaju wykonywanej pracy. Ważne są również istniejące punkty montażowe, jeśli projekt dotyczy modernizacji. Następnie modelujemy rozkład światła dla wybranych opraw i wariantów optyki. Sprawdzamy, gdzie powstają straty, czy pomiędzy punktami nie tworzą się zbyt ciemne obszary i czy powierzchnie robocze otrzymują odpowiednią ilość światła. Porównujemy warianty nie tylko pod względem parametrów świetlnych, ale też liczby opraw i łącznej mocy zainstalowanej. Dopiero wtedy można zobaczyć, czy pozornie mocniejsza oprawa daje rzeczywistą przewagę, czy lepszy rezultat osiągniemy przez zmianę jej optyki i rozmieszczenia.

Mniej opraw nie jest celem samym w sobie

W dobrze zaprojektowanym oświetleniu przemysłowym nie chodzi o pobicie rekordu najmniejszej liczby punktów świetlnych. Jeśli redukcja liczby opraw pogarsza równomierność lub warunki pracy, oszczędność jest pozorna. Celem jest znalezienie konfiguracji, która zapewni wymagane parametry przy możliwie niskiej mocy całego systemu i racjonalnej liczbie urządzeń. Dlatego optymalizacja zaczyna się od geometrii hali. Odpowiednio dobrany rozsył pozwala skierować światło pomiędzy regały, ominąć część strat wynikających z obecności maszyn i lepiej wykorzystać każdy lumen generowany przez oprawę. W NowaLED ILL właśnie w ten sposób podchodzimy do projektowania: najpierw analizujemy, gdzie światło jest potrzebne, a dopiero później dobieramy oprawę i jej moc. Dobrze zaprojektowane oświetlenie nie powinno świecić wszędzie tak samo – powinno świecić dokładnie tam, gdzie pracuje człowiek, maszyna lub transport wewnętrzny.