Oświetlenie profesjonalne | przemysł  (2020-01-29)   Marek Kołakowski (LIGHTING.PL)

10 zasad rozsądnej modernizacji oświetlenia w zakładach przemysłowych

Wiele nowoczesnych produktów przemysłowych charakteryzuje się bardzo wysokim stopniem skomplikowania i miniaturyzacji. Nawet przy szybko postępującej automatyzacji procesów produkcyjnych ich wytwarzanie jest związane z wysoką trudnością pracy wzrokowej pracowników. Stawia to rygorystyczne wymagania względem miejsc pracy, a właściwe oświetlenie jest obecnie podstawową cechą niezbędna dla wysokiej wydajności pracy, jej bezpieczeństwa i dobrego samopoczucia pracowników, którzy muszą być skoncentrowani i zmotywowani, aby poradzić sobie ze złożonymi zadaniami.

  Najlepszym sposobem oświetlania stanowisk pracy jest maksymalne wykorzystanie naturalnego światła dziennego. Rzadko kiedy jest ono jednak wystarczające i na ogół niezbędne jest doświetlanie stanowisk pracy światłem sztucznym. Podstawą docenienia roli właściwego oświetlenia miejsc pracy stały się badania, które wykazują, że około 80% informacji dociera do ludzkiego mózgu za pośrednictwem narządu wzroku. Nośnikiem tych informacji jest świetlne promieniowanie widzialne, a o jakości i rzetelności przekazu decydują cechy oświetlenia w naszym otoczeniu. Warto też brać pod uwagę, że współcześnie ludzie aż do 90% czasu w ciągu doby spędzają w pomieszczeniach zamkniętych oświetlanych światłem sztucznym. Dlatego właściwe oświetlenie sztuczne ma tak kluczowe znaczenie dla osób przebywających, a szczególnie pracujących we wnętrzach.
 
 
1. Światło naturalne powinno stanowić podstawę oświetlenia
 
Przepisy wymagają, aby w pomieszczeniach pracy stałej było zapewnione oświetlenie dzienne dostosowane do rodzaju wykonywanej pracy i wymaganej dokładności, za wyjątkiem tych wnętrz gdzie jest to niemożliwe lub niewskazane ze względu na specyficzną technologię produkcji.
 
Warto przy tym pamiętać, że naturalne światło dzienne jest najtańszym, a w istocie bezpłatnym sposobem oświetlania wszelkich wnętrz, w tym także pomieszczeń przemysłowych. W dodatku dla ludzi pracujących w pomieszczeniach światło naturalne jest oświetleniem najlepiej dostosowanym do wymagań narządu wzroki i dobrego widzenia. Dlatego powinno być w sposób świadomy traktowane, jako podstawowy składnik oświetlenia, wykorzystywany zawsze w najwyższym możliwym stopniu, zaś  światło sztuczne powinno być traktowane jedynie jako sposób dodatkowego doświetlanie wnętrz.
 
 
2. Wymagania normatywne to tylko niezbędne minimum. Wyższe parametry oświetlenia poprawią komfort pracowników, a przez to zwiększą ich produktywność i bezpieczeństwo pracy.
 
Badania wykazują, że dobre oświetlenie w przemyśle zwiększa wydajność pracy i znacznie obniża wskaźnik błędów. Przy względnie trudnych zadaniach wzrokowych, człowiek starszy potrzebuje natężenia oświetlenia o wartości ponad 1000 lx dla osiągnięcia takiej samej wydolności wzrokowej, jak ludzie młodsi przy 300 lx. Ta sama zależność jeszcze silniej występuje przy trudnej pracy wzrokowej. Dla osiągnięcia tak samo zadowalającej wydolności wzrokowej przy trudnej pracy wzrokowej, osoba w wieku ponad 55 lat potrzebuje prawie 6 razy większej ilości światła niż człowiek w wieku około 30 lat.
 
Wydolność wzrokowa starszych pracowników może być poprawiona do poziomu osiąganego przez ludzi młodych dzięki znacznemu podwyższeniu poziomu natężenia oświetlenia powyżej wymagań normatywnych.
Przy modernizacji oświetlenia w istniejących zakładach przemysłowych lub projektowaniu nowych obiektów warto pamiętać, że obowiązujące normy, np. PN-EN 12464-1:2012 „Światło i oświetlenie. Oświetlenie miejsc pracy. Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach”, podają tylko minimalne wymagane wartości natężenia oświetlenia, które są absolutnie niezbędne na stanowiskach pracy. Te normatywne wymagania minimalne zapewniają jednak tylko pewien niezbędny komfort widzenia i nic nie stoi na przeszkodzie, aby były one przekroczone dla zapewnienia znacznie lepszych warunków pracy wzrokowej. Przy właściwej instalacji oświetleniowej, zabezpieczającej użytkowników przed olśnieniem, przekroczenie minimalnych normatywnych wymagań dotyczących natężenia oświetlenia znacznie poprawi zdolność widzenia, rozróżniania szczegółów, czas reakcji na zaistniałe sytuacje oraz zdolność i szybkość podejmowania trafnych decyzji.
 
Przy systemach oświetleniowych wykorzystujących tradycyjne wyładowcze źródła światła, które stosowano przed rozpowszechnieniem techniki oświetleniowej LED, zwiększenie poziomu natężenia oświetlenie na ogół wiązało się z większymi kosztami eksploatacji. Dzięki technice diod świecących LED zapewnienie oświetlenia na poziomie wyższym niż wymagania normatywne nie musi wcale wiązać się w wyższym zużyciem i kosztami energii elektrycznej. Współczesna technika oświetleniowa LED daje imponujące możliwości obniżenia zapotrzebowania na prąd. Oszczędności dochodzą do 70-80%, nawet przy zwiększeniu intensywności światła.
 
 
3. Inwestowanie w przestarzałe technologie oświetleniowe jest nieopłacalne
 
Od czasu upowszechnienia nowej techniki oświetleniowej opartej o źródła światła w postaci półprzewodnikowych diod świecących LED, inwestowanie w tradycyjne oświetlenie za pomocą świetlówek lub wysokoprężnych lamp wyładowczych, metalohalogenkowych lub sodowych, straciło sens. Technika LED ma oczywistą przewagę nad tradycyjnymi sposobami oświetlania, a stare technologie oświetleniowe wyczerpały już cały potencjał rozwoju i z cała pewnością nie będą dalej rozwijane. Producenci zaprzestali już dostaw tradycyjnych opraw oświetleniowych, a produkcja źródeł światła starego typu jest wygaszana. Powoduje to trudności w konserwacji tradycyjnych, a ich utrzymanie stanie się wkrótce całkiem niemożliwe. Inwestowanie w tradycyjne instalacje oświetleniowe pozbawia nas także szeregu dodatkowych możliwości, jakie niesie nowoczesna technika oświetlenia LED.
 
Obecnie nie mają już także sensu modernizacje istniejących opraw oświetlenia przemysłowego przez wymianę tradycyjnych świetlówek na ich ledowe zamienniki, nazywane często retrofitami. Stan techniczny opraw eksploatowanych przez lata pozostawia na ogół wiele do życzenia. Może być to źródłem wielu problemów technicznych przy samej modernizacji  oraz w trakcie późniejszego działania. Tego rodzaju modernizacja nie zapewnia też  tak wysokich oszczędności jak zastosowanie nowych opraw oświetleniowych ze zintegrowanymi diodami LED.
 
 
4. Technika oświetlenia LED, jako podstawowe korzyści, przynosi niezawodność i oszczędność energii elektrycznej
 
Podstawową zaletą techniki LED jest znacznie wyższa  trwałość i niezawodność instalacji oświetlenia przemysłowego niż w przypadku tradycyjne źródła światła. Pozwala to do minimum zredukować koszty i niedogodności bieżącej konserwacji i utrzymaniem sprawności instalacji oświetleniowej.
 
Dzięki bardzo wysokiej skuteczności świetlnej oświetlenie LED gwarantuje niskie zużycie energii elektrycznej na cele oświetleniowe. Obecnie jest to najbardziej energooszczędny rodzaj oświetlenia przeznaczonego do obiektów przemysłowych.
 
Przyjmuje się, że dzięki zastosowaniu techniki LED w oświetleniu obiektów przemysłowych oszczędności mogą osiągnąć średnio poziom około 50-60%, a dodatkowe około 20% może przynieść zastosowanie nowoczesnego sterowania instalacją oświetleniową.
 
 
5. Sterowanie oświetleniem LED zwiększa funkcjonalność instalacji oświetleniowej
 
Poza zmianą tradycyjnych źródeł światła na technikę LED, kolejne oszczędności ekonomiczne, ale też zwiększenie funkcjonalności instalacji oświetleniowej, może przynieść zastosowanie sterowania oświetleniem. Systemy sterowania instalacjami oświetleniowymi udostępniają wiele inteligentnych funkcji pozwalających w inteligentny sposób dostosowywać oświetlenie do aktualnych sytuacji i potrzeb. Takie inteligentne sterowanie opiera się na wykorzystaniu danych pochodzących z dwóch podstawowych typów czujników – natężenia naturalnego światła dziennego docierającego do wnętrz oraz obecności osób i ich ruchu w oświetlanych pomieszczeniach.
 
Sygnały z czujników natężenia światła dziennego, docierającego do pomieszczeń przez okna lub świetliki dachowe, pozwalają ograniczyć natężenie światła sztucznego do poziomu niezbędnego dla zachowania właściwych warunków oświetleniowych zgodnych z wymaganiami norm. Dzięki rozmieszczeniu czujników w poszczególnych strefach wnętrz natężenie światła sztucznego może być automatycznie regulowane w całym pomieszczeniu, albo ustawiane na różnym poziomie w jego poszczególnych częściach. W jaśniejszych strefach bliskich okien oświetlenie sztuczne może być słabsze, a silniejsze w głębi wnętrza, gdzie dociera mniej światła dziennego.
 
Dzięki czujnikom obecności i ruchu oświetlenie sztuczne może być także automatycznie, w inteligentny sposób, dostosowywane do natężenia prac prowadzonych w poszczególnych pomieszczeniach, a nawet w ich wydzielonych strefach. Czujniki ruchu mogą rejestrować obecność pracowników i w zależności od tego załączać światło w całych halach lub na poszczególnych stanowiskach roboczych i drogach transportowych. W pustych pomieszczeniach lub strefach roboczych natężenie światła może być obniżane lub oświetlenie może być wyłączane całkowicie.
 
Wszystkie elementy systemu mogą być łączone w grupy, którym następnie można przypisać różne scenariusze pracy. Nowoczesne systemy sterowania oświetleniem przemysłowym mogą uwzględniać wszelkie wytyczne inwestora przewidujące podział obiektów na strefy oświetleniowe uwarunkowane rodzajem prac wykonywanych w poszczególnych obszarach lub rozmieszczeniem maszyn. Dzięki cyfrowej komunikacji taki system jest bardzo elastyczny. Zmiana podziału na strefy, ustawień lub scenariuszy nie wymaga ingerencji w instalację oświetleniową. Dzięki temu system oświetleniowy może być na bieżąco dostosowywany do zmian w infrastrukturze obiektu.
 
Zintegrowanie instalacji oświetleniowej LED z inteligentnym systemem automatycznego sterowania może przynieść kolejne oszczędności energii elektrycznej na poziomie około 20%, a dodatkowo zapewni wiele funkcji oświetlenia, które nie tylko zwiększają walory ekonomiczne, ale także podwyższają komfort użytkowania instalacji oświetleniowej. Jeśli jednak przy budowie lub kompletnej modernizacji oświetlenia w obiekcie przemysłowym, nie zdecydujemy się na instalację systemu automatycznego sterowania oświetleniem, warto zadbać o to by oświetlenie było przygotowane do przyszłej rozbudowy i łatwego zintegrowania ze sterowaniem, które zostanie dobudowane w kolejnym etapie.
 
 
6. Oświetlenie awaryjne w obiektach przemysłowych jest wymaganiem obligatoryjnym
 
Obiekty przemysłowe i wykonywana w nich działalność mogą powodować zagrożenia ludzkiego zdrowia i życia, dlatego ich właściciele muszą zdawać sobie sprawę z odpowiedzialności za brak lub niesprawność instalacji awaryjnego oświetlenia ewakuacyjnego. Istnienie i niezawodne działanie oświetlenia awaryjnego jest istotnym czynnikiem umożliwiającym ewakuację ludzi w trakcie niebezpiecznych zdarzeń losowych, a nawet zwykłej awarii sieci energetycznej. Budowa instalacji awaryjnego oświetlenia ewakuacyjnego w budynkach przemysłowych jest inwestycją obowiązkową. Konieczność poniesienia tych nakładów wynika jednak nie tylko z obowiązujących przepisów, ale również ze zdrowego rozsądku.
 
 
7. Oszczędność energii to nie koniec możliwych korzyści – pomyśl o Human Centry Lighting
 
Widzenie nie jest bowiem jedyną korzyścią, jaką światło przynosi człowiekowi. Badania naukowe wykazują, że za pomocą światła sztucznego można aktywnie wpływać na emocje, samopoczucie i produktywność pracy osób przebywających w oświetlanych wnętrzach. Oprócz efektu wzrokowego i wpływu emocjonalnego, światło w miejscu pracy ma także oddziaływanie biologiczne na organizm ludzki. Światło chłodno białe, z krótkofalowego zakresu widma widzialnego, zawierające komponent niebieski, ma działanie aktywujące, podczas gdy światło o barwie ciepło-białej, z długofalowego odcinak spektrum, bogate w komponent czerwony, oddziałuje na ludzi relaksująco. Oświetlenie efektywne biologicznie może wspierać zdrowie pracowników, szczególnie zatrudnionych w pomieszczeniach produkcyjnych pozbawionych naturalnego światła dziennego lub zatrudnionych w okresach nocnych.
 
Fizjologiczne reakcje ludzkiego organizmu na światło zależą od takich jego cech, jak skład widmowy, natężenie oświetlenia i czas ekspozycji człowieka na światło. Nowoczesne rozwiązania oświetleniowe typu Human Centry Lighting, czyli dostosowane do potrzebach ludzkiego organizmu, polegają na stosowaniu białego światła o regulowanym natężeniu i temperaturze barwowej. Mogą one silnie wspierać naturalny cykl dobowy człowieka, a przez to zwiększać koncentrację w okresie aktywności, regulować cykl snu i zapobiegać jego zaburzeniom i poprawiać ogólne samopoczucie, a w wyniku także wydajność ich pracy. Nowe inteligentne systemy oświetleniowe zapewniają też użytkownikom szerokie możliwości dostosowania do indywidualnych potrzeb.
 
 
8. Modernizację warto powierzyć wiarygodnym specjalistom
 
W przypadku modernizacji tradycyjnego oświetlenia w istniejących zakładach przemysłowych, często podejmowane są próby wykonania jej własnymi siłami na zasadzie tzw. wymiany jeden do jednego, czyli nowa oprawa oświetleniowa LED w miejsce każdej starej oprawy tradycyjnej. Taka modernizacja, w większości przypadków niesie poważne ryzyko porażki. Nowe oprawy oświetleniowe LED będą z pewnością działać i świecić, jednak oświetlenie najprawdopodobniej okaże się dalekie od optymalnego, a w większości przypadków będzie nieefektywne lub wprost szkodliwe, a na pewno męczące dla wzroku pracowników. Przyczyną tak złych rezultatów będzie to, że bryły fotometryczne nowych opraw LED, czyli ich specyficzne właściwości w zakresie rozsyłu światła w poszczególnych kierunkach,  z pewnością będą różnić się od właściwości starych opraw na tyle, że rozkład przestrzenny oświetlenia zmieni się całkowicie. W konsekwencji powierzchnie robocze będą oświetlone nierównomiernie, powstaną miejsca zaciemnione i oświetlone nadmiernie. W  typowych kierunkach obserwacji wystąpi szkodliwe zjawisko olśnienia przeszkadzające pracownikom.
 
Z tego powodu, aby modernizacja zakończyła się sukcesem i była źródłem zadowolenia inwestora, za każdym razem wymaga indywidualnego projektu oświetleniowego i powinna być bezwzględnie powierzona wiarygodnym specjalistom, a inwestor musi liczyć się nie tylko z wymianą opraw, ale także z koniecznością wykonania nowej instalacji elektrycznej, która zapewni niezawodność zasilana i umożliwi zmianę rozmieszczenia opraw oświetleniowych.
 
Z kolei w przypadku budowy nowych obiektów przemysłowych, instalacje oświetleniowe i systemy sterowania budowane są od nowa. Ich odpowiedni dobór i rozmieszczenie muszą być oparte na szczegółowym projekcie wykonanym przez kompetentnych i profesjonalnych projektantów z wykształceniem w zakresie techniki świetlnej, a nie elektryki lub elektroenergetyki.
 
 
9. Wybierz sprzęt od profesjonalnego producenta, a projekt i instalację powierz rzetelnej firmie
 
Ważnym etapem w tworzeniu racjonalnych rozwiązań oświetleniowych jest decyzja o wyborze producenta sprzętu oświetleniowego. Profesjonalny i obiektywny projektant oświetlenia nie może kierować się względami handlowymi, a jedynie merytorycznymi, w postaci właściwości i parametrów technicznych opraw oświetleniowych. Niestety wielu projektantów, zwłaszcza tych wspomagających działalność hurtowni elektrotechnicznych, preferuje sprzęt konkretnych producentów ponieważ ich pracodawcy uwikłani są w liczne układy handlowe. Nie stanowi to problemu jeśli są to oprawy naprawdę dobre. Gorzej, jeśli pochodzą od nierenomowanych wytwórców. Na polskim rynku działa bardzo wielu oferentów, wśród których są zarówno producenci jak i dostawcy. Szczególnie niebezpieczne są sytuacje, gdy sprzęt oferowany jest nie bezpośrednio od producenta, a pochodzi z łańcucha przygodnych dostawców o niskiej wiarygodności. Dlatego warto, aby inwestor  miał świadomy wpływ na proces wyboru produktów oświetleniowych.
 
W Polsce działa ponad tysiąc firm oświetleniowych, jednak tylko około 20 - 30 z nich, głównie rzetelni i profesjonalni producenci lub ich autoryzowani dystrybutorzy, są w stanie przedstawić poważne wyniki badań certyfikacyjnych produktów. Powodem są wysokie koszty takich badań, zwłaszcza jeśli są one prowadzone w niezależnych, certyfikowanych laboratoriach. Również własne badania prowadzone w trakcie projektowania i produkcji są kosztowne i wymagają posiadania fabrycznych laboratoriów pomiarowych. Warto zatem zadbać o wybór sprzętu oświetleniowego od producenta, który w procesie projektowania i produkcji, m.in. dzięki posiadanym możliwościom pomiarowym, zapewnia wysoką jakość. Przy wyborze producenta warto przeanalizować jego historię, dane rejestrowe i wysokość kapitału zakładowego, czas działania na rynku, partnerów i dostawców komponentów, opinie innych inwestorów, doniesienia medialne na jego temat i portfolio dotychczasowych realizacji.
 
Dobrym posunięciem może okazać się wybór zaufanego producenta i zlecenie mu wykonania projektu oświetleniowego. Dzięki temu faza projektu może okazać się tania lub wprost bezpłatna, a producent weźmie też na siebie odpowiedzialność za fachowość projektu.
 
Ważnym elementem jest także wybór godnej zaufania firmy instalatorskiej. Zwłaszcza w przypadku nowoczesnych systemów sterowania oświetleniem może się okazać, że wprawdzie instalator wykona swoje prace tanio, lecz na skutek jego niekompetencji duża część funkcji systemu sterowania będzie działać niewłaściwie lub w ogóle.
 
 
10. Realna gwarancja jest konieczna
 
W przypadku dużych i kosztownych modernizacji lub inwestycji warto zadbać o uzyskanie odpowiedniej gwarancji na projekt, sprzęt oświetleniowy i prace instalacyjne. Z rezerwą należy podchodzić do drastycznie długiej gwarancji na wyjątkowo dobrych warunkach. Może się okazać, że zadziałała tu zasada, że im mniej wiarygodny dostawca tym dłuższa gwarancja, która w praktyce okaże się trudna do wyegzekwowania, choćby z powodu zniknięcia firmy.
 
Uzasadnione jest oczekiwanie gwarancji na okres 5 lat. W przypadku wymagania dłuższej gwarancji lub udzielenia jej przez dostawcę z własnej inicjatywy należy się zastanowić czy jest ona realna lub czy koszty jej przedłużenia nie zostały wkalkulowane w cenę sprzedaży.
 
Warto też zastanowić się i omówić z producentem lub dostawcą realną możliwość uzyskania identycznego sprzętu po tak długim okresie czasu. Trzeba tu pamiętać, że we współczesnych czasach programy produkcyjne zmieniają się dość szybko i po pewnym czasie zakupiony model oprawy może być już wycofany z oferty producenta.


Autor: Marek Kołakowski (LIGHTING.PL)

Komentarze:


OŚWIETLANIE OBIEKTÓW

Advertisement