Optimální osvětlení průmyslových hal

Podle evropských průzkumů jsou asi tři čtvrtiny kancelářského a průmyslového osvětlení zcela neefektivní. Jde převážně o výrobní a skladovací prostory a příslušející administrativní budovy. Chybí inteligentní řízení světla v kombinaci s regulovatelnými svítidly a senzory s ohledem na přirozené denní světlo.

Řízené osvětlení v průmyslových halách je sice středem zájmu většiny uživatelů, ale omezuje se zpravidla pouze na úspory. Moderní osvětlovací soustavy ovšem znamenají nejen úsporu peněz, ale také více světla, které se efektivně využívá a zajišťuje světelnou pohodu pro uživatele. Namísto konvenčních zdrojů se používají elektronické nebo regulovatelné předřadníky, místo vysokotlakých výbojek zdroje světla s vysokou energetickou účinností a dlouhou životností. Zajímavá mohou být i přeskupení svítidel do logických sekcí nebo měření spotřeby po jednotlivých výrobních halách. Je nesporné, že správné osvětlení na pracovišti dokáže podpořit výkonnost a ochotu k podávání vyšších výkonů, chrání zdraví zaměstnanců ve velkých průmyslových halách i v prostorách pro specifickou výrobu. Správné použití a rozmístění osvětlení pomáhá optimalizovat pracovní podmínky, zvyšuje motivaci, snižuje únavu a zabraňuje pracovním úrazům. Osvětlení pracovišť řeší vládní nařízení č. 178/2001 Sb. v § 3, kde se praví, že osvětlení (denní, umělé i sdružené) musí odpovídat nárokům vykonávané práce na zrakovou činnost, pohodu vidění a bezpečnost zaměstnanců v souladu s normovými hodnotami, jimž se rozumí konkrétní technický požadavek obsažený v příslušné české technické normě (např. ČSN 36 0451:1986 Umělé osvětlení průmyslových prostorů).

Osvětlení a zraková pohoda

Státní zdravotní ústav v Praze (SZÚ) seznamuje v rámci ochrany veřejného zdraví kromě jiného i s optimálními světlenými podmínkami pro průmyslové haly. MUDr. Ariana Lajčíková, CSc., ve své studii definuje celkové osvětlení a rozděluje je na přímé (všechno světlo od zdroje dopadá na pracovní plochu nebo podlahu), polopřímé (část světla dopadá na stěny a strop), smíšené (světelný tok je rozptýlen do prostoru všemi směry) a nepřímé (všechno světlo dopadá na strop a prostor je osvětlen odraženým světlem). V našich podmínkách je podle této studie obvyklé osvětlení celkové. Na pracovištích se setkáváme častěji s osvětlením sdruženým, kdy umělé osvětlení doplňuje osvětlení denní (pro navrhování sdruženého osvětlení platí zásady dané technickou normou). V průmyslu je sdružené osvětlení obvyklé například v jednopodlažních průmyslových halách se střešními, zejména lucernovými světlíky. Každý typ osvětlení má své výhody a nevýhody, proto by volba osvětlovacího systému měla být řešena především se znalostí práce, která bude na daném místě vykonávána, a vše by měli posuzovat odborníci. Světelné prostředí musí vytvořit podmínky pro tzv. zrakovou pohodu. V odborné terminologii to znamená příjemný a příznivý psychofyziologický stav organismu, vyvolaný optickou situací vnějšího prostředí, který odpovídá potřebám člověka při práci i při odpočinku. Umožňuje zraku optimálně plnit jeho funkce. "Zrakovou pohodu ovlivňuje nejen kvalita a kvantita osvětlení, ale i psychické ladění organismu, stav zraku, věk, únava a barevné řešení prostoru. Zraková pohoda je pak základem zrakového výkonu. Dobrý zrakový výkon je podmínkou produktivity práce se všemi ekonomickými důsledky," vysvětluje doktorka Lajčíková.

Bezpečné výrobní prostory

Je nesporné, že kvalitní osvětlení přináší prospěch a úspory každému podniku. Důležité je odborné posouzení objektu včetně nákladů na provoz, informace o charakteru pracovišť a dalším možném rozvoji. Neméně důležité je rozmístění komunikačních zón a jednotlivých pracovišť. Samostatnou kapitolou je poté návrh a řešení bezpečnostního a orientačního osvětlení. Základní strukturu je možné získat pomocí speciálních programů (firma Zumtobel například používá program Quickcalc). Rozmístění a směrování oken s možností využívání denního světla má vždy velký vliv na plánované úspory energie a výběr vhodné kombinace řízeného stmívání. Ing. Pavel Šobra z Light Center Praha Zumtobel Lighting označuje za současný trend právě ono řízené osvětlení s čidly denního osvětlení spolu s prezenčními detektory. Velký důraz je podle jeho slov kladen na účinnost osvětlení a na dlouhý bezúdržbový provoz hlavně z důvodů vyšších pořizovacích nákladů na profesionální světelná řešení. Sledované jsou náklady na elektrickou energii jak z hlediska regulace, tak také z hlediska efektivity svítidel. Jako dobrý příklad z dílny Zumtobel uvádí Ing. Šobra renovaci osvětlení výrobní haly Bosch Rexroth v Linci.

Řešení osvětlení v závodě Škoda od firmy ZumtobelFlexibilní systémy zajišují optimální světelné podmínky

"S flexibilním systémem napájecích lišt Tecton pro základní osvětlení byla výrazně zvýšena kvalita světla a tím také zajištěny optimální pracovní podmínky. Denní světlo dopadající do haly přes světlíky lze díky řízení světla používat pro doplnění umělého osvětlení," vysvětlil s odkazem na obrazovou dokumentaci. Nutno dodat, že Tecton je univerzální úsporný systém světelných pásů. Optiky odpovídající aplikaci zajišťují cílené směřování světla, například na vertikální regálové plochy bez oslnění (spotřeba 14,04 kWh/m2rok). Senzory měří a registrují denní světlo pomocí fotobuňky a infračervené senzoriky sledují dokonce stav oblohy a její změny. Pro řízení umělého osvětlení a žaluzií přitom rozlišují mezi difuzním světlem a přímým dopadem slunečního světla. Jsou nedílnou součástí moderních flexibilních světelných systémů pro běžné osvětlení i pro osvětlení velkých průmyslových hal.

Skladovací haly

"U skladovacích hal chceme většinou ovládat jednotlivé sekce podle aktuálního stavu a požadavků. Ve většině případů jde o zap/vyp dané sekce. Jsou ale skladovací prostory s vyššími požadavky. Jde především o skladovací prostory pro potraviny, kde je třeba řídit intenzitu osvětlení v jednotlivých řadách regálů," podotýká Ing. Ondřej Dolejš, Ph.D,. ze společnosti WAGO Elektro a připomíná důležitost rekonfigurovatelnosti (vytváření účelových sekcí). Jako příklad realizace zmiňuje centrální sklad společnosti Kaufland, kde je speciálním systémem firmy řízeno 6 800 svítidel s předřadníkem. Vzpomíná i výrobní halu společnosti Brema, kde najdeme dokonce 1 200 svítidel s předřadníkem. V obou případech byly integrovány také systémy MaR (vytápění, ventilace, chlazení), ve společnosti Brema dokonce s vazbou na docházkový systém. Je nesporné, že většinu takovýchto prostor je třeba řešit komplexně, nejlépe v rámci tzv. inteligentních budov, které by měly mít (podle oficiální definice) schopnost kombinace inovací technologického i organizačního charakteru s lokálními i centrálními principy automatizovaného řízení tak, aby se maximalizovala rychlost návratu investic do budovy vložené. Výhodou je jednotná síť a integrovaný systém řízení, který umožňuje předcházet haváriím a nenadálým událostem. Infračidla zabezpečovacího systému (EZS) mohou zjistit nejen teplotní výkyvy indikující vznik požáru, ale pomohou i v jiných případech. IP infrakamerou lze dohlédnout prakticky kamkoli…

Ale vraťme se ještě ke konkrétním instalacím firmy WAGO Elektro. Ondřej Dolejš vysvětlil, že jsou provedeny buď hvězdicovitě, kdy jednotlivé spínané světelné či stmívané okruhy jsou připojeny v rozvaděči na výstupy řídicího systému firmy (WAGO-I/O-SYSTEM 750), a nebo pomocí standardizované sběrnice DALI (Digital Addressable Lighting Interface), která umožňuje připojení až 64 svítidel po sběrnici. V případě sběrnice je možno připojit do tohoto systému až 5 modulů DALI Master (každý pro 64 svítidel, celkem tedy 320 svítidel). Pomocí dvou vodičů jsou propojena všechna svítidla, která mají svou jedinečnou adresu, a DALI Master (jako jedna z mnoha karet systému) se postará o jejich řízení. Vytváření skupin, scén a diagnostika zařízení jsou usnadněny grafickými nástroji dostupnými i přes webové rozhraní procesorového modulu. Ve specifikaci DALI existují i profily pro řízení nouzového osvětlení, které jsou integrovány v systému. Díky rozšíření standardu je možné připojení čidel přítomnosti a osvětlení na stejnou síť, po níž komunikují předřadníky pro osvětlení. Při použití více navzájem komunikujících stanic můžeme vytvořit rozsáhlé aplikace.

Příliš vysoké haly

Znemožňují-li jeřábové dráhy nebo jiné instalace zavěšení svítidel, doporučují zástupci realizačních firem nejčastěji systémy světelných pásů montované na strop a vybavené reflektory s úzkou vyzařovací křivkou (například halové reflektory s vysokotlakými výbojkami). Nicméně česká společnost Elektro Lumen uvádí příklad, kdy ve výrobní hale s úctyhodnou výškou 24 metrů provedla výměnu původních výbojek za zářivková svítidla. Projekt byl zpracován komplexně, včetně regulačního systému a jeho vizualizace. Řešení osvětlení podle zástupců firmy přineslo nový uživatelský komfort a snadné ovládání celé soustavy. Možnost manuálně ovládat svítidla mají pracovníci na rozváděči, kde je možné volit zapnutí, či vypnutí jednotlivých řad. Soustava se reguluje zcela automaticky podle příspěvku denního osvětlení a přináší maximální energetické úspory. "Pracovníci firmy jsou překvapeni možnostmi a výkonem zářivkových svítidel, které bez kompromisů nahrazují výbojková svítidla," píší v případové studii a demonstrují nutnost individuálního přístupu ke každému zákazníkovi, ke každé firmě.

U skladovacích hal je třeba přistupovat k zadání podle aktuálního stavu a požadavků.Univerzální prostory lze řešit s pomocí integrovaného systému řízení.

O potenciálu pro průmyslové použití hovoří také společnost Osram. Jednoduchá výměna a využití retrofitů může podle jejich studie velmi výrazně snížit náklady na provoz. Pomocí otevřeného energetického auditu analyzuje stávající systém a navrhuje efektivní řešení pro všechny typy výrobních provozů. Podle oblasti použití pak pracovníci volí konvenční technologii nebo LED. Společnost prezentuje produkty z obou oblastí. Například svítidlo T16 pro průmyslové haly lze bez problémů používat v náročném prostředí o teplotě okolí až 50 °C i v případě extrémní výšky haly. Elektronický předřadník určený pro průmyslovou oblast má podle záznamů Osramu životnost až 100 000 hodin. "Vysoce účinná halová svítidla osvětlují vysoké haly, skladiště či montážní linky velkým světelným tokem o hodnotě 24 000 lm. Průměrná životnost 50 000 hodin u svítidel znamená jejich velmi snadnou, respektive minimální údržbu," píše se v tiskové zprávě.

Z výčtu možností (které nejsou ani nemohou být zdaleka úplné), je patrné, že možností je na českém trhu bezpočet a výhody optimálního úsporného osvětlení pro průmyslové haly jsou neoddiskutovatelné. Při výběru světelného zdroje je vždy třeba mít na paměti měrný výkon – dostatečné osvětlení při co nejnižší spotřebě elektrické energie, dále zajištění kvality vnímání barev a dosažení již zmíněné světelné a zrakové pohody. Pamatujme i na náročnost údržby, na vhodný typ zdroje i samotného svítidla či flexibilního světleného systému.

Zdroj:  https://www.mmspektrum.com/