Oświetlenie hal przemysłowych i magazynów

Od właściwego oświetlenia hal przemysłowych i magazynów zależy bezpieczeństwo realizowanych procesów, a co najważniejsze, bezpieczeństwo ludzi. Rozwój nowoczesnych systemów oświetlenia zmierza w kierunku wykorzystania energooszczędnych źródeł światła i inteligentnego sterowania.

Fot. 1. Przykładowe oświetlenie hali magazynowej. Fot.: NEONICA

Podstawa w zakresie przepisów prawa dotyczących oświetlenia przemysłowego to kodeks pracy oraz rozporządzenie ministra pracy i polityki socjalnej w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy. Szczegóły techniczne wynikają natomiast z normy PN-EN 12464-1:2012 Światło i oświetlenie – Oświetlenie miejsc pracy – Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach.
Oferta rynkowa w zakresie systemów oświetlenia przemysłowego jest bardzo obszerna zatem odpowiednie rozwiązanie dobiera się ściśle pod kątem konkretnego obiektu. W przemyśle i w magazynach zastosowanie znajdują oprawy: z kloszami, do kanałów montażowych, kolejowe, wodoodporne, przeciwwybuchowe, wandaloodporne, HACCP/IFS, do wysokich lub niskich temperatur, ewakuacyjne/awaryjne, panelowe rurowe, do więzień. Oprócz tego niejednokrotnie wykorzystywane są projektory oświetleniowe o różnym stopniu ochrony (IP20, IP54, IP65). Do opraw dobierane są odpowiednie akcesoria.

Oprawy LED

Fot. 2. Oprawa oświetleniowa Urbino. Fot.: LUG

Interesujące rozwiązanie stanowią tubularne oprawy przemysłowe LED ze stopniem ochrony IP69K. Oprawy są odporne na długotrwałe zanurzenie w wodzie na głębokości do 20 m przy możliwości mycia myjkami wysokociśnieniowymi. Tubę wykonuje się z materiału o wzmocnionej konstrukcji i wysokiej odporności na pękanie. Wybrać można pomiędzy oprawą zasilaną napięciem stałym 24 V ze zintegrowanym transformatorem a oprawą zasilaną 230 V AC.
Specjalne oprawy produkowane są z myślą o pracy w przemyśle spożywczym. W takich rozwiązaniach istotną rolę odgrywa ochrona przed roztrzaskaniem. Ważne jest higieniczne czyszczenie i zabezpieczenie przez osadzeniem zanieczyszczeń. Można ustawić różną wartość strumienia świetlnego dla tej samej długości. Dla zapewnienia szczelności oprawy wykorzystuje się specjalne uszczelki odporne na odkształcenia wykorzystujące gumę syntetyczną i silikon. Oprawy nie stwarzają zagrożenia w postaci przedostawania się drobin materiału i elementów konstrukcyjnych opraw do procesu produkcyjnego. Ponadto ważne jest uniemożliwienie gromadzenia się na powierzchni opraw, a w ich wnętrzu zanieczyszczeń pyłowych trudnych do usunięcia lub zanieczyszczeń o charakterze mikrobiologicznym. Czyszczenie jest łatwe i wykonuje się je bezpiecznie. Kluczowe miejsce zajmuje montaż oprawy będący gwarancją szczelności.
Oprawy typu high-bay z regulowanym kloszem znajdują zastosowanie przy oświetlaniu magazynów, hal przemysłowych, iluminacji budynków, oświetleniu terenów zewnętrznych. Korpus urządzeń bazuje na tworzywie sztucznym odpornym na warunki atmosferyczne. Dodatkowo obudowa jest wzmocniona włóknem szklanym. Klosz bardzo często wykonuje się z aluminium odlewanego ciśnieniowo. Bezpieczeństwo pracy urządzenia zapewnia odseparowanie termiczne komory transformatora od źródła światła.
Niejednokrotnie zastosowanie znajdują oprawy nabudowane LED w obudowie aluminiowej z jedno- lub dwuliniowym źródłem światła. Typowa oprawa tego rodzaju oprócz źródła światła ma przezroczystą pokrywę ochronną z materiału odpornego na pękanie. Ważny jest wewnętrzny aluminiowy odbłyśnik z adapterem przeznaczonym do mocowania wymiennej pokrywy pryzmatycznej. Tym sposobem zapewniona jest optymalna redukcja olśnienia. Oprawy mogą być podłączone jako oświetlenie awaryjne. Opcjonalnie można przewidzieć wersje: ze ściemnianiem, z trybem nocnego oświetlenia czuwającego, z trybem pracy na pół mocy.
Specjalne oprawy dobiera się pod kątem cech środowiska, w którym występują kwasy, zasady, oleje, smary, paliwa itp. Stopień ochrony wynosi IP65 lub IP69K. Oprócz tego wykorzystać można oprawy typu floodlight ze strumieniem świetlnym o bardzo dużej wartości, przekraczającej nawet 46 tys. lm.

Z myślą o magazynach

Fot. 3. Oprawa oświetleniowa Atlantyk. Fot.: LUG

Systemy oświetleniowe przeznaczone do pracy w magazynach powinny spełniać szereg wymagań, bowiem obiekty tego typu bardzo często nie mają dostępu do światła dziennego. Oprócz tego dostępowi do światła dziennego nie sprzyjają wąskie przejścia znajdujące się między regałami przy wysokich konstrukcjach dachowych. Zgodnie z normą PN-EN 12464-1, która zawiera wymagania względem oświetlenia w magazynach, średnie natężenie oświetlenia powinno mieścić się pomiędzy 100 lx a 200 lx. Praktyka jednak pokazuje, że poziom ten powinien być nieco wyższy i wynosić 300 lx po to, aby zapewnić bezproblemowe czytanie etykiet i dokumentów magazynowych. Wyższy poziom natężenia oświetlenia jest również ważny w obszarach wjazdów do magazynów po to, aby zapewnić dobrą widoczność.
Projektując oświetlenie magazynu, bierze się pod uwagę przede wszystkim wysokość pomieszczeń. Magazyny o wysokości nie przekraczającej 6 m wyposaża się w oprawy z lampami fluorescencyjnymi lub źródłami światła LED. Jeżeli wysokość magazynu przekracza 6 m, to używane są oprawy ze źródłami światła LED lub wyładowcze o wysokim strumieniu świetlnym. W magazynach wysokiego składowania z regałami niejednokrotnie instaluje się systemy ciągłych rzędów świetlówek z reflektorami z wąskim kątem świecenia.
W oświetleniu magazynowym najczęściej zastosowanie znajdują oprawy: rastrowe natynkowe, przemysłowe do świetlówek liniowych, pyłoszczelne i wodoodporne, zawieszane oprawy typu high bay do wysokoprężnych lamp, a także oprawy rastrowe do wbudowania. Oprócz nich stosuje się szerokopasmowe naświetlacze do lamp wyładowczych oraz oprawy ścienno-sufitowe.

Oświetlenie inteligentne

Fot. 4. Oprawa oświetleniowa Powerlug. Fot.: LUG Fot. 5. Oprawa oświetleniowa Nextimo. Fot.: NEONICA

Systemy oświetlenia inteligentnego mają za zadanie optymalizowanie zużycia zapotrzebowania na energię elektryczną przy zwiększonym komforcie użytkowania instalacji oświetleniowej. W rozwiązaniach inteligentnych oprócz infrastruktury elektrycznej istotną rolę odgrywają odpowiednie aplikacje komputerowe. Systemy inteligentne zapewniają elastyczną kontrolę oświetlenia poprzez możliwość konfiguracji instalacji i tworzenie profili. Ważne jest przy tym definiowanie charakteru oświetlenia na każdym jego poziomie – cały obiekt, strefy, indywidualne oprawy. Poszczególne elementy systemu można automatycznie uruchamiać przy użyciu usprawnionych narzędzi pozwalających na uproszczenie konfiguracji inteligentnych opraw oświetleniowych. Skraca się przy tym czas, który jest niezbędny do uruchamiania i wgrania początkowych ustawień. Dzięki otwartej wymianie danych systemy mogą współpracować z rozwiązaniami klasy BMS i systemami zarządzania energią. W efekcie zyskuje się zdalną optymalizację poprzez analizę w czasie rzeczywistym najważniejszych parametrów oświetlenia. System umożliwia dalszą optymalizację ustawień dla zwiększenia wydajności instalacji oświetleniowej. Użytkownicy mogą tworzyć szczegółowe raporty dotyczące pracy każdej oprawy. Prowadzony jest własny rejestr danych obejmujący zużycie energii, czas obciążenia łącznie z oświetleniem zewnętrznym.

Podsumowanie

Fot. 6. Oprawa przemysłowa-led-highbay- 100 W, 8000 lm-barwa-swiatlabiala, 4000K, 230 V, LED. Fot.: DOKTORVOLT

Opisane wyżej rozwiązania stanowią jedynie wąski wycinek bogatej oferty rynkowej produktów, które pozwalają na skuteczne oświetlanie hal przemysłowych i magazynów. Oprócz tego warto przynajmniej wymienić systemy oświetleniowe takie jak chociażby linie świetlne, magazynowe downlighty IP44, oprawy magazynowe IP65, oprawy plastikowe IP54, oprawy nasufitowe, oprawy wiszące high bay, oprawy okrągłe i kwadratowe wpuszczane czy oprawy zwieszane. Niejednokrotnie zastosowanie znajdują oprawy nabudowane okrągłe i kwadratowe, naświetlacze oraz oprawy ścienne i rastrowe.
Oczywiście oferowane na rynku oprawy nie bazują wyłącznie na ledowych źródłach światła. W tym zakresie trzeba bowiem wspomnieć o lampach: metahalogenkowych, wyładowczych HID, halogenowych oraz o świetlówkach liniowych, a także zintegrowanych i niezintegrowanych świetlówkach kompaktowych. Kwestia rozwiązań tego typu była już podejmowana na łamach „Fachowego Elektryka”.
Systemy oświetlania, które znajdują zastosowanie w przemyśle, muszą spełniać wymagania norm i przepisów, zachowując efektywność energetyczną. Niższe koszty eksploatacyjne nie powinny wpływać na pogorszenie jakości światła, co jest szczególnie ważne w zakładach produkcyjnych. Istotną rolę odgrywa wysoki poziom wartości natężenia oświetlenia, ograniczenie zjawiska olśnienia w pomieszczeniach przemysłowych, gdzie wykonywana jest praca ciągła. Oświetlenie o odpowiednich parametrach ma bezpośredni wpływ na wydajność pracy i jakość produkowanych wyrobów. Kluczową rolę odgrywa przy tym wpływ oświetlenia na bezpieczeństwo ludzi i realizowanych procesów produkcyjnych, zmniejszenie liczby wypadków i komfort wykonania pracy.

Marcin Jędrzejczyk