i-Svetlo – Svítidla

Jistě každý z vás zná LED diody. Na mém blogu se o nich napsalo spousta věcí. Co si pod tím představuje normální člověk? Ten zná diody možná jen z blikajících nabíječek mobilních telefonů nebo z rozsvícené LED televize. LED diodové pásky mají ovšem jiné určení a použití. Já osobně jsem je jako konstruktér svítidel užil mnohokrát. Byly to kamenné doby LED osvětlení. Dostal jsem pásek LED diod a měl jsem vytvořit osvětlení. Diody se používaly hlavně „bílé“. To znamená, že tehdy byly diody skoro bílé. Dnes už je to jinak. Bílá se stává opravdu bílou. Co já jsem se naletoval bílých LED pásků! Pokud jste z Prahy, běžte na magistrát, ten zelený had z LED diodových pásků jsem letoval já (část). LED diodové pásky napájené 12V technologií jsou zkrátka dnes už IN. Dají se použít ve spoustě věcí. Často jsou umisťovány i jako doplňující svítidla do kuchyní i koupelen. Základem je samozřejmě bezpečnostní transformátor, který nepropustí 230 V v žádném případě na sekundární stranu 12 V. Jak píši, LED nemají ambice osvětlovat stadiony (i když by to možná šlo), nemají ambice dělat hlavní osvětlení v aulách studoven. Rozšíření do automobilové dopravy je vcelku správné, nicméně náklady na hlavní osvětlení automobilu nevidím zatím reálně. LED pásky ano, ale jako denní svícení, nebo koncová světla. Na hlavní světlomety bych se zatím nedíval. Pokud se zaměříme blíže na osvětlení domácnosti, tak tam je to už někde jinde.

Kde se dají použít LED pásky? Třeba takové osvětlení kuchyně. No já bych viděl hlavní použití jako osvětlení pracovní desky linky. Světlo je přímé, má správný úhel, tak proč ne? LED pásky ovšem musí být správně zabudovány, nikoliv jen přitisknuty na sekundové lepidlo. LED diodové pásky mají životnost desetitisíce hodin, proto je jejich budoucnost poměrně slušná. Neshoří jako žárovky, neblikají jako zářivky. Nemají obrovský výkon, ale mají velkou intenzitu. Světlo nevzniká teplem, ale polovodičovým přechodem. Pokud vás daná problematika zajímá, je dobré se podívat na stránky SvětSvětla.cz, kde Vám mohou pomoci s výběrem správného LED osvětlení on-line. Jiné LED diody se hodí pro osvětlení barového pultu a jiné na noční orientační osvětlení schodiště. Poměrně módním se stává aplikace LED diod přímo do schodiště, nikoliv na zeď. Dělá to velmi zajímavé efekty. LED diody se vyrábějí v barvách bílá, modrá, žlutá, zelená a červená. Proto se používají  i v tzv. RGB provedení, tj. vedle sebe je červená, zelená a modrá dioda. Můžeme si z nich namíchat prakticky jakoukoliv barvu, pokud svítí všechny dostáváme bílou. Je to známý princip např. z barevných klasických televizí. Zmínil jsem se o životnosti, nicméně LED diody jsou i velmi úsporné a malé, nehrozí u nich riziko požáru jako u teplotních zdrojů a jsou velmi bezpečné.

Někde v minulých článcích jsem odhalil ekonomické výhody denního osvětlení. Nicméně žádné takovéto svítidla z LED diod si na auto určitě nedám. Proč? Protože jednak ekonomicky ve finále nejsou zrovna výhodná (pořizovací cena vs. návratnost) a jednak si nemyslím, že jsou bezpečná. Většina řidičů si je umístí až na spodní hranu nárazníku, takže je kolikrát nevidím ani ve zpětném zrcátku. Už jednou došlo takhle k havárce – auto přede mnou jsem prostě neviděl – při použití denního svícení se totiž nespínají zadní koncová světla. A to už bylo celkem pošmourno navečer. Když už svítit, tak i dozadu a pořádně. Svícení po celý den není špatné, ale musí ho používat všichni a stejně. Důležité je sice na cestách hlavně vidět, ale já považuji za velmi důležité i být vidět.

Co znamená zkratka LASER? Jde o zkratku z anglického Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, tj. ‘zesilování světla stimulovanou emisí záření’. Z této věty se člověk moc nedozví, jde vlastně o vyzařování světla formou úzkého paprsku; světlo je vždy monochromatické (má jednu barvu). Pro účely osvětlování a nasvětlování se výborně hodí polovodičové lasery.Například GaAs laser je nejběžnější, užívá se v laserových ukazovátkách nebo laserových tiskárnách a má červenou barvu. LASERů máme více skupin – od bezpečných přívěšků od klíčů k obrovským LASERům na řezání kovů. U třídy 1 je možný trvalý pohled do světla, u třídy 2 chrání oko mrkací reflex (stále bezpečné). U třídy 3 je už nebezpečí poranění oka při pohledu přes např. dalekohled – jde o výkony do 0,5 W. Třída 4 už je pouze značená výkonem – od 0,5 W nahoru. Např. v běžné CD mechanice je LASE třídy.

Prosluněním bytů míníme v podstatě průnik slunečního záření (přímého) do obytné místnosti. Význam tohoto osvětlení je jak hygienický, tak psychologický. Kde se vám bude lépe pracovat – 8 hodin ve sklepě pod zářivkami nebo v místnosti s okny a Sluncem? Na druhou stranu je nutná i regulace slunečního svitu (záclony, závěsy, žaluzie). Definice dobře prosluněného bytu: Byt se považuje za dobře prosluněný, jeli prosluněna alespoň jedna obytná místnost, jejíž plocha je alepoň třetinová k celkové ploše všech místností. Míněno všech obytných místností – ne kuchyně, WC nebo koupelna. Orientace místnosti na jih, je pochopitelně z hlediska proslunění nejlepší. Je to zejména proto, že jih vychází nejlépe v zimě i létě, narozdíl od východu či západu (ty v létě prosluňují až moc a v zimě málo).
Čerpáno z Osvětlení bytů, J. Matoušek, 1984

Asi všichni víte, 100W žárovkám je odzvoněno (už pár měsíců). Zná někdo pravý důvod, proč má dojít k úplnému vymizení klasické Edisonovy žárovky? Hlasy zelených a dalších aktivistů hlásají – žárovky jsou nehospodárné, používejte úsporné žárovky (čti zářivky). I pan Bursík říkal prezidentovi na hradě, že by měl v lustrech vyměnit žárovky za úsporky. A víte jak by ten lustr vypadal? Naprosto strašně. Přece jenom žárovka má unikátní spojité spektrum, narozdíl od diskretního (čárového) spektra zářivky. Proč bych si nemohl koupit žárovku, když platím elektřinu? Ano, může se tímto uspořit pár procent elektrické energie. Úsporky ale hlavně nejsou vhodné na časté zapínání – snižuje se životnost (podstatně). Aby to nedopadlo jak v jednom městě s vodou. Voda stála 30 Kč/kubík. Provedli se investice na vodovodním řádu a voda podražila na 45 Kč/kubík. Lidé začali skokově šetřit. Výsledkem bylo, že další rok voda stála 55 Kč a spotřeba se stále snižovala. Proč se zdražovalo? Aby se zaplatila investice! Takže čím méně budete brát vody, tím bude dražší. Substituci voda/elektřina jste jistě pochopili…

Asi si říkáte, co tím myslím. Když svítí Slunce, nepotřebuji přece svítit ve stejném prostoru žárovkou, ne? Řeč je samozřejmě o svítidlu s akumulátorem, který se dobíjí právě pomocí slunečního záření. Nedávno jsem si takové svítidlo koupil. Bohužel jsem byl zklamán. Ze začátku to svítilo celkem slušně. Šlo o malý přívěšek ke klíčům a na ovětlení klíčové dírky u auta nebo dveří úplně ideální. Po čase to ale zničeho nic přestalo fungovat. Asi jsem to měl v kapse, ve tmě a to je ono, nedobilo se to. I nechal jsem svítidlo celý vákend na sluníčku…a nic. Tak jsem se rozhodl ho rozdělat. Byl rozdělavací jen jedním způsobem – rozlomením. A co jsem v přívěšku zjistil? Byla zde pouze známá baterie CR2032, která je samozřejmě nenabíjitelná. Takže jsem si vlastně koupil svítidlo s imitací slunečního panelu:-).

Celý svět se zblázníl do úsporných žárovek (správně se říká úsporná žárovka, ale držme se špatného všeobecně známého termínu). Neříkám, že na úsporných žárovkách vidím něco špatného, to chraň Bůh, ale měly by se používat do prostorů, kde budou alespoň chvíli svítit. Jako nevhodný prostor pro použití úsporky považuji třeba toaletu (WC). Tam chodím maximálně na 5 minut (pokud ovšem nemáte střevní problémy). Takže rozsvítím, za 5 minut zhasnu, pak za půl hodiny zase někdo rozsvítí…pak 8 hodin nic (jsem v zaměstnání) a pak zase to samé. Tam tedy ne. Vrcholem co jsem viděl, bylo svítidlo se 4 úspornými žárovkami, které fungovalo v chodbě na nějakém úřadě – na čidlo pohybu. Ty žárovky tam nemohly vydržet snad déle jak měsíc – do takových prostor bych dal buď normální žárovky (na čidlo) anebo trvale svítící jiný úsporný zdroj energie (klidně i úsporky, ale trvale!). To potom člověk šetří halíře (na energii), ale utrácí talíře (tisíce na pořízení nových zdrojů).

Nedávno jsem koupil auto Škoda Fabia 1.9 SDI. Musím říci, že je to dobré auto s vynikajícím podvozkem a ucházejícím motorem. Co mě na něm ale štve je osvětlení. Ne že by svítilo špatně, ale Fabia má nějakou vadu, takže jí často praskají žárovky H3 do hlavních světlometů. Nefunguje též signalizace rozsvícených světel (to je asi spínačem vnitřního osvětlení ve dveřích řidiče). Co mě ale štve ještě více je fakt, že auto vyrobené ve 21. stolení nemá podobnou automatiku jako měl Fiat už v 80. letech minulého stolejí. U Fiata stačí zapnout klíče a světla se po nastartování sami rozsvítí. jak málo by stačilo a kolik bodů mohlo být za světla zachráněno. Takhle si každý musí dokoupit nějaký ten obvod anebo si to nechat zapojit v servisu. Ceny za takovéto automatické osvětlení však půjdou až do tisíců…

Co mě vytáčí na veřejném osvětlení? Asi to, že nesvítí primárně na zem, ale svítí často i dost nahoru. A to by nemělo. U takového osvětlení se nedá spát. Jako vůbec. Pokud nebydlíte v 10. patře, stále nemáte vyhráno. Pokud bydlíte u lampy v přízemí, bez žaluzií, případně závěsů toho moc nenaspíte. Nevím ovšem kde je chyba. Každé svítidlo (snad možná kromě kusové výroby) by mělo mít svoje křivky svítivosti. Ti ukazují, v jakých úhlech je světlo jako takové vyzařováno. U veřejného osvětlení předpokládám, že stožárů budou tisíce – zde nemůže být o kusové výrobě vůbec řeč. Jak je možné, že září nahoru? Vždyť je to vyložené plýtvání energií! Někdy si toho zkuste všimnout…nechápu hlavně, kdo z toho co má, že některé stožáry jsou fakt sfušované…

Tak výprodej se týká i svítidel. Některá svítidla se prodávají opravdu za minimální ceny a je dobré toho využít. Nikdo ovšem nekupuje svítidla do zásoby, musíte mít zkrátka štěstí, že výprodej svítidel je zrovna ve chvíli, kdy svítidlo potřebujete. Výprodeje svítidel jsou obvyklé zejména ve velkých supermarketech. Výrobci svítidel, resp. jejich výhradní prodejci k výprodejům svítidel přistupují spíše sporadicky – nejedná se o výprodeje, ale spíše o akční zboží. Zbavují se zkátka svítidel, co leží dlouho na skladě anebo se špatně za danou cenu prodávají. Pak přicházejí slevy svítidel a to mnohdy i výrazných. Svítidla jsou zkrátka zboží jako jiné, ale není až tak často potřeba, maximálně párkrát za život. Svítidla vybírejte vždy pečlivě, není to investice na roky ale na desítky let.

Takže známe konečně počet „těch lumenů“. Je to 10300 cca i se zohledněním ztrát (že nebudete mít černou místnost předpokládám, myslím na normální světlé barvy). Jak dostat ze svítidla lumeny? Budu uvažovat normální zdroje s indexem barevného podání více jak 90 (červenou fakt uvidíte jako červenou) a nebudu zabíhat od exotiky. Takže dá se říci (velmi zhruba) že zářivka má cca 90 lumenů na watt (90 lm/W), žárovka 12 lm/W a halogenová žárovka 19 lm/W. Takže jednoduchý počty – pokuc chci mí tyto lumeny, pak potřebuji: 115 W „v zářivkách“, 860 W v žárovkách a 550 W v halogenu. Těch 300 lx je záměrně dáno, aby člověk věděl, jaký obrovský výkon skrývají zářivky. Když opomineme, že jde o plochu 6 x 4 m a je potřeba v ní kvalitně číst a nejde o obývák – dejme tam s klidným srdcem dvě svítidla 2x 36 W – ušetříme a světla bude moc. Nisméně pokud bychom měli rozmístit 13 ks 60 W žárovek, asi by to nebylo ono. Jde ovšem jen o příklad Doufám že to trochu pomohlo….tápajícím Pro dnešek vše, zatím Ahoj

Takže první věc v osvětlení – zvolíme si hladinu osvětlení, jaké chceme dosáhnout. Na čtení, psaní apod. prostě klidně kuchyň obývák, dětský pokoj (bavíme se o hlavním osvětlení, ne o lampičkách). Takže známe už dvě proměnné ze tří – to je slučný základ. Pokud platí pro intenzitu osvětlení, že E=FI/S, pak platí, že světelný tok FI (v lumenech= E (v luxech) x S (v m2). Takže suma sumárum mám potřebu osvětlení 300 lx a mám plochu 24 m2. 300 x 24 je 7200 lm (lumenů). Takže potřebuji 7200 lumenů, abych v téhle místnosti dosáhl 300 lx. Teď ještě zavedu maďarskou konstantu třeba 0,7. To je konstanta, kterou jsem si zvolil. Zohledňuje odrazivost prostoru, stárnutí svítidel apod. Stále se bavíme o návrhu osvětlení, který bude přesnějsí jak kouknout z okna a říci – dáme tam dvě úsporky. Tkaže koeficient ztráty osvětlení bude 0.7. Takže nově nyní potřebuji světelný tok 7200/0.7=cca 10300 lm. Dokončení příště.

Ano jde o to, jaké osvětlení potřebujeme. Tak a teď se budeme bavit lehce, velmi lehce o svítidlech technicky. Zapomeňme na obývák a na prostory, kde lineární zářivky nepatří (nepatří tam možná ani úsporné zářivky…). Mám prostor 6 x 4 m, tj 24 m čtverečních (m2). Co budu při osvětlení místnosti dělat? Pokud chci číst a psát, potřebuji např. 300 lx až 500lx. Lux je opravdu dobrá jednotka osvětlení. Trochu mi připomíná Ohmův zákon. U=RxI. Primitivní vzorec a s ním lze vypočítat strašně moc věcí. S osvětlením je to (velmi relativně) podobné. Takže kýžený vzorec na osvětlení je E= FI/S. Tzn. Intenita osvětlení (velmi zběžně) = světelnému toku v lumenech poděleno plochou, kam dopadá. Toto je základní vzorec osvětlovací techniky. Každý světelný technik sice bude tvrdit, že tato metoda je nepřesná (holt toková, integrál bez integrálu), nicméně i hrubý odhad osvětlení je lepší jak nic. Pokračování příště.

Tak jsem se odhodlal k něčemu praktickému. To co teď sem napíši ohledně svítidel nečerpám odnikud, nemám otevřeny skripta „Osvětlovací technika“, ani příručku Přemka Prkenné Podlahy. prostě to napíši tak, jak si myslím že to je. Výpočet osvětlení v praxi – 1, je nazváno proto, že toto téma je delší jak obvykle. Nejprve zamyšlení. Mám místnost 6 x 4 metrů (24 metrů čtverečních půdorys). Uprostřed kouká objímka E27 (může tam být cokoliv, E14, zářivkové svítidlo, LED super svítivé svítidlo apod.) To teď neřešímé. Dáme do objímky žárovku 40 W. Rozsvítíme. A teď ta otázka – stačí toto osvětlení nebo ne? Kdo odpověděl ano? Kdo ne? Správná odpověď je – NA CO? Osvětlení není až tak exaktní jak se zdá. Na otázku stačí to? je zkrátka odpověď – co budeme v místnosti dělat? Budeme tam držet vesměs černou hodinku? Jakou barvu má místnost (stěny)? Chceme prostor na vykládání karet? Pokračování příště.

Stále je to samé. Psal jsem to už předtím. Proč svítidla mají v novém domě až to poslední místo? Svítidla jsou dle mého často dost opomíjena. Možná se opakuji, ale proč lidé nemyslí při návrhu domu/bytu na svítidla? Berou je jako pouhé osvětlení. To ovšem není správné. Svítidla mohou býti i levná a přesto tam sedí jako mimino na hrnec. Osvětlovací technika je samozřejmě komplexní obor. Osvětlení je ale vždy potřeba. proč osvětlovat obývací pokoj zářivkou? Má to nějakou logiku? Bohužel i já jsem viděl obývák se dvěma 2 x 36 W zářivkami. Což o to, světla bylo dost. Dokonce i barvu majitel zvolil slušnou (naštěstí), vybral si chromatičnost 2700 K. No být tam 4000 K, tak jsem možná i kamarádovi jemně nadal. Zkrátka JÁ bych si zářivku jako hlavní svítidlo do obýváku nedal. Tam patří žárovka, halogen nebo nějaké nasvícení LED ,ale lineárku…nene. Svítidla musí být odpovídající prostředí. Když jsem kamaráda jemně naťukl, řekl mi“ ty vole, vždyť to svítí o moc více ak jedna stovka (100W) žárovka“. A měl samozřejmě pravdu. Na to se nedá nic říci. V dalším příspěvku se pokusím nastínit výpočet osvětlení.