Zastosowanie technologii LED w przemyśle

© Kenner

Udostępnij:

Diody świecące LED (Light Emitting Diodes) zaliczane są do czwartej generacja źródeł światła - tzw. świecących ciał stałych SSL (Solid-State Lighting). Choć technologię tę znano już w latach 60. ubiegłego wieku, to dopiero w ostatnim dziesięcioleciu nastąpił prawdziwy przełom w rozwoju świecących LED-ów. Pozwolił on zastosować je do oświetlenia różnego rodzaju pomieszczeń.

Wykorzystanie technologii oświetleniowej LED w przemyśle pozwala nie tylko zredukować koszty zużywanej energii elektrycznej, ale również oświetlić ściśle zdefiniowane obszary w halach fabrycznych, na liniach montażowych czy też poszczególne elementy maszyn światłem ciągłym, niepowodującym niekorzystnego w tym przyypadku efektu stroboskopowego. Występuje on wówczas, gdy wirujący element maszyny oświetlany jest pulsującym światłem (np. pochodzącym z jarzeniówki). Wówczas następuje nieprawidłowe wrażenie zwolnienia, pozornego zatrzymania, a nawet odwrócenia kierunku ruchu obracającego się elementu.



LED-y w fabrykach
Oświetlenie LED staje coraz częściej również wydajnym zamiennikiem dla tradycyjnych lamp sodowych i rtęciowych, ze względu na brak wspomnianego efektu stroboskopowego.Nie zachodzi dzieki temu potrzeba stosowania dodatkowego oświetlenia o ciągłym strumieniu światła. Lampy przemysłowe LED są bezgłośne, dzięki czemu zapewniają wysoki komfort ich użytkowania. Oprócz tego charakteryzują się dużą równomiernością oświetlenia, poprawiają widoczność i nie oświetlają obszaru poza wyznaczonym zakresem, dzięki czemu można je stosować jako oświetlenie punktowe, np. do oświetlenia konkretnego obiektu.
Zastosowany układ optyczny diod ogranicza rozproszenia światła i redukuje jego straty. Światło wytwarzane przez diodę jest monochromatyczne, a jego barwa zależna jest od materiałów wykorzystanych przy produkcji diody (patrz: „MM Magazyn Przemysłowy" 9/2011, s. 46). Zaletą wykorzystania technologii LED jest relatywnie długi okres eksploatacji systemów (liczba godzin świecenia sięga 50 000), należy jednak wziąć pod uwagę czynniki redukujące tę wartość. W związku z tym, że dioda LED może działać bardzo długo, ilość emitowanego przez nią światła będzie się zmniejszać z upływem czasu, jest to bowiem skutek zanikania koloru obudowy diody. Dlatego też, szczególnie w zastosowaniach krytycznych, takich jak np. oświetlenie awaryjne, należy upewnić się czy sprzęt pod koniec okresu eksploatacji wytwarza wystarczającą ilość światła.
W przypadku hal produkcyjnych zaletą diod LED jest również ich wysoka odporność na wibracje, wstrząsy i uderzania, dzięki są one wyjątkowo trwałe. Jednocześnie parametry eksploatacyjne LED-ów wskazują, że działają one bezawaryjnie nawet przez setki tysięcy godzin, czyli kilkadziesiąt lat. Ogranicza to koszty wymiany, konserwacji oraz serwisowania.



Światło na zamówienie
W diodach LED można bardzo dokładnie ustalić temperaturę barwową świecenia. Barwę taką warto dostosować do indywidualnych potrzeb obiektu, wybierając wśród trzech podstawowych odcieni - dziennego, neutralnego i cieplnego, które dodatkowo należy bardziej sprecyzować pod kątem koloru. LED-y mają wysoki współczynnik oddawania barw sięgający 100%, co jest istotne np. w lakierniach czy barwiarniach, gdyż światło ze świetlówek przekłamuje rzeczywisty kolor obiektu i nie nadaje się do jego oceny (element będzie miał inny kolor w świetle dziennym, a inny w świetle ze świetlówek - jarzeniowym).
LED-y nie emitują także promieniowania podczerwonego (IR) i ultrafioletowego (UV), więc nie mają negatywnego wpływu na ludzi i obiekty. Co więcej, nie zawierają rtęci ani innych szkodliwych pierwiastków. Lampy wykorzystujące technologię LED emitują minimalne ilości ciepła - stąd też ich zastosowanie w chłodniach i innych miejscach, gdzie wymagana jest stała temperatura. Powyższe cechy tej technologii sprawiają, że jest ona rozwiązaniem ekologicznym, co dla wielu przedsiębiorstw z branży przemysłowej stało się ważnym czynnikiem z uwagi na wymogi i standardy określane przez UE, a także przy staraniu się środki z funduszy pomocowych.
Technologia LED w przemyśle wykorzystywana jest także w wyświetlaczach stosowanych do komunikacji z operatorami maszyn i innymi pracownikami znajdującymi się w hali produkcyjnej lub magazynie. Lampy LED charakteryzują się bowiem bardzo krótkim czasem włączania i wyłączania (rzędu 0,1-0,2 ms), podczas gdy w przypadku lamp sodowych i rtęciowych czas ten wynosi nawet kilka minut.
W przypadku technologii LED, jako jedynej stosowanej w wyświetlaczach, na czytelność wyświetlanych informacji nie ma wpływu światło dzienne czy inne oświetlenie wewnętrzne. Tablice bardzo dobrze widoczne są z szerokiego kąta widzenia, a ich jasność świecenia jest na tyle duża, że bez problemu są czytelne nawet w świetle słonecznym. Co więcej, wspomniana już bardzo niska emisja ciepła diod LED sprawia, że nie osadza się na nich kurz, pył czy inne substancje powstające w procesie produkcyjnym. Obecnie dostępne są na rynku różne rodzaje wyświetlaczy, można więc dopasować technologę do indywidualnych potrzeb. LED-owe wyświetlacze graficzne wykorzystywane są m.in. do wizualizacji procesów przemysłowych.

Oszczędność przede wszystkim
Firmy z branży przemysłowej decydują się coraz częściej na wykorzystanie technologii LED ze względu na oszczędności, jakie wynikają z ich zastosowania. Jak już wspomniałem, czas eksploatacji oświetlenia tego typu jest wielokrotnie dłuższy niż lamp sodowych czy rtęciowych, dzięki czemu ich wymiany dokonuje się znacznie rzadziej. Trwałość diod LED w związku z ich wytrzymałością na wstrząsy czy uderzenia pozwala zaoszczędzić na ich serwisowaniu, którego koszt często przekracza wartość wymienionych elementów. Pełne rozpalenie i zgaszenie diody odbywa się w bardzo krótkim czasie i nie wymaga do tego zużycia większej ilości prądu. W ten sposób dodatkowo można oszczędzić na poborze energii wyłączając światło, gdy nie jest potrzebne.
Największą zaletą technologii LED jest właśnie jej wysoka energooszczędność. W porównaniu z powszechnie używanymi źródłami światła przemysłowe lampy LED pozwalają oszczędzić od 50 do 70% zużywanej dotychczas energii, a czas ich pracy jest 4-5 razy dłuższy niż czas pracy standardowej lampy. Przeanalizujmy przykładową kalkulację kosztów. Załóżmy, że do oświetlenia hali o powierzchni 600m2 należy zastosować około 100-120 opraw jarzeniowych o mocy źródła światła 80 W (łącznie 9600 watów). Z kolei przy zastosowaniu oświetlenia LED należy zastosować 110-130 paneli o mocy źródła światła 30 W (co daje w sumie 3900 watów), natomiast w wypadku przemysłowej lampy LED należy użyć 36 takich lamp o mocy 100 W (w sumie 3600 watów). W skali roku oszczędności wynoszą ok. 14 000 kWh przy zastosowaniu paneli, a w przypadku lamp - ok. 15 000 kWh.

Autor artykułu jest prezesem zarządu firmy Kenner Polska 

Udostępnij:

Drukuj



Andrzej Skoczylas




TOP w kategorii






Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również