Průmyslové osvětlení do vysokých teplot značky ECOLIGHT

Průmyslové osvětlení má oproti rezidenčnímu svá specifika. Technické požadavky na průmyslová svítidla jsou mnohem vyšší. Jedním z takových je i požadavek na efektivní osvětlení s dlouhou životností i při velmi vysokých teplotách – až do +70 °C. Jinde zase mohou být požadovány různé speciální funkce nebo ochrany. Schopnost svítidel maximálně se přizpůsobit prostředí a požadavkům zákazníka se stala klíčovým aspektem pro úspěch v konkurenčním prostředí – a přesně takové řešení nabízí na českém trhu litevský výrobce svítidel Ecolight.

Pozdravy z Litvy

Výrobce takovýchto svítidel se sídlem ve Vilniusu a operující celosvětově pod značkou Ecolight má více než desetiletou historii a po celou dobu se soustředí na segment průmyslových svítidel do náročných prostředí. Dokázal se prosadit i ve velmi konkurenčním prostředí v Německu, kde získal zakázky od firem, jako jsou HORSCH Maschinen GmbH, Kessler & Co. GmbH & Co. KG., MAN Truck & Bus (výroba Norimberk) a mnoho dalších. Posledními úspěšně dokončenými projekty společnosti Ecolight je realizace osvětlení v potravinářské firmě Del Monte v Dubaii, osvětlení výroby plastů společnosti Hussam a dále provozů cementářské společnosti Qatrana v Jordánsku, výroby nábytku Calligaris v Chorvatsku a údržby letadel Ryanair v Litvě. V České republice je to např. výrobna obalového materiálu DS Smith Boletice nad Labem, ITW Pronovia Velká Bíteš nebo výrobní haly stavební společnosti S.O.K. Třebíč.

Obr. 1. Přeměna elektrické energie na teplo a světlo

Poháněno komponentami PHILIPS

V České republice svítidla firmy Ecolight distribuuje společnost NBB Bohemia s. r. o., která v souvislosti s nimi poskytuje komplexní servis od projektování přes poradenství po financování a servis. Silné napojení výrobce Ecolight na inovace firmy Philips (dnes Signify) hraje rozhodující roli v dosahování vysoké energetické účinnosti a spolehlivosti jeho svítidel. Přesto pracovníci ctí původní myšlenku firmy Ecolight: nabízet vysoce kvalitní energeticky úsporné osvětlení za dostupnou cenu. Navíc produkty všech modelových řad této společnosti mají certifikaci ENEC (European Norms Electrical Certification), výrobky nejprodávanějších řad disponují doplňkovými certifikáty HACCP pro použití v potravinářství nebo SPORT do prostředí, kde je svítidlo vystaveno nárazům.

Jako oficiální partner společnosti Philips Lighting může Ecolight využívat vysoce výkonné LED komponenty touto společností uvedené na trh. Jde zejména o poslední řady LED předřadníků Xitanium a LED modulů Fortimo.

Obr. 2. Umístění bodu T_c pro měření teploty na LED modulu

Velká modifikovatelnost

Spolu s jednoduchostí tvarů LED svítidel, jako jsou ty z řady Saula LED LN nebo Lumina LED, je modifikovatelnost jednou z jejich velkých předností. Umožňuje reagovat na konkrétní požadavky investora a jeho aplikace (např. různé kryty svítidel jako OPAL PMMA, mikroprizma, čirý PCB, tvrzené sklo, provedení s DALI, různé optiky, nouzové provedení, provedení INOX apod.). Co se týče rozhodujícího parametru, maximální teploty okolí, jsou tato svítidla k dispozici v základní variantě do Ta 50 °C, dále XT do 70 °C a v prvním čtvrtletí 2019 bude na trh uvedena verze AXT do 80 °C. Chlazení je vždy pasivní. Kromě toho je údržba svítidel velmi snadná, rychlá, a tudíž i levná. Žádná zbytečná nevyčistitelná žebrování, ale díky jednoduchému a vzhlednému designu spousta plochy pro odvod tepla ven ze svítidla.

Rozeznávají se tyto základní druhy teplot při navrhování svítidel: 
– Teplota na LED modulu: jde o teplotu měřenou v bodě T_c modulu.
– Teplota na LED předřadníku: jde o teplotu měřenou v bodě T_c.
– Teplota okolí (T_a, T_amb): jde o vnější teplotu okolí, ve kterém svítidlo pracuje.

Obr. 3. Princip odvodu tepla od čipů

Odvádění tepla od LED čipů

V současné době u LED stále platí, že ze 100 % přivedené energie se 60 % přemění na teplo a 40 % na světlo. Znamená to, že při výrobě LED svítidel o vyšších výkonech je nutné řešit tzv. teplotní management, který silně ovlivňuje životnost a spolehlivost svítidla jako systému.

Dále se blíže podívejme na nejprodávanější řadu svítidel s označením Saula LED LN.

Obr. 4. Svítidlo SAULA LED LN 5L 300W ECOLIGHT

Teplotní řešení svítidel Saula LED LN je založeno na použití poměrně velké chladicí plochy na zadní straně svítidla – plní funkci pasivního chladiče. Velikost této plochy se pohybuje od 0,3 m² (modely se dvěma řadami LED modulů) po 0,54 m² (u čtyřřadých modelů). Plocha se navíc velmi dobře udržuje (svítidla jsou běžně již z výroby ošetřena speciálním antistatickým přípravkem, který omezuje usazování prachu a nečistot). Teplo je třeba z místa vzniku dovést k uvedené chladicí ploše, a to přes tři bariéry, které mají tyto termální odpory:
– odvod tepla od LED čipu do LED modulu,
– od LED modulu do montážního plechu,
– od montážního plechu do tělesa svítidla (+ vyzáření do okolí).

Odvod tepla od LED čipu do LED modulu je nejdůležitější, neboť v tomto místě se generuje největší množství tepla na velmi malé ploše. Nesprávný odvod tepla by vedl k přímému poškození LED čipu nebo k významnému zkrácení jeho životnosti. Je tedy velmi důležité, jak kvalitní je samotný LED modul a jaké jsou jeho tepelné vlastnosti. Ve svítidlech Saula LED LN se používají LED moduly High Flux Fortimo LED Lines od společnosti Philips s teplotou T_c max 100 °C, které jsou optimalizovány tak, aby velmi účinně odváděly teplo.

Doporučuje se instalovat LED moduly na materiál s velkou teplotní vodivostí a s dostatečnou tloušťkou tak, aby bylo teplo rovnoměrně distribuováno z celé plochy LED modulu do šasi svítidla. Toto opatření pomáhá snižovat teplotu T_c a umožňuje celému systému dosahovat delší životnosti a lepšího světelného toku.

Jako montážní plech pro LED moduly Saula LED LN se používá vysoce kvalitní anodizovaný hliníkový plech tloušťky 2 mm. Svítidlo Saula LED LN obsahuje plech o rozměrech 1 150 × 135 mm u dvouřadých modelů a 1 150 × 335 mm u čtyřřadých modelů. To pomáhá distribuovat teplo stejnoměrně podél celé délky svítidla. Anodizovaný hliník o tloušťce 2 mm je vybrán pro jeho mnohem vyšší teplotní vodivost a koeficienty emisivity v porovnání s ostatními materiály.

Dalším krokem je vést teplo od montážního plechu do šasi svítidla. To je v případě svítidel Saula LED LN vyrobeno z lakované oceli tloušťky 0,8 mm, a proto lze dosahovat velmi dobrých teplotních koeficientů emisivity – podobných, jako má anodizovaný hliník.

Celková plocha šasi svítidla Saula LED LN je zhruba 0,8 m² (dvouřadé modely) a přibližně 0,51 m² (čtyřřadé modely); tyto plochy jsou poslední v řetězci předávání tepla do okolí.

Obr. 5. Instalace nové osvětlovací soustavy se svítidly SAULA LED LN v DS Smith, Boletice nad Labem

Závěr

Dobře řešený odvod tepla výkonných LED svítidel je nezbytný pro dosažení dlouhé životnosti a velké spolehlivosti. Výrobce ECOLIGHT.LT uvádí u svítidel Lumina LED LM 180W životnost L80B50 přesahující 120 000 h (Ta 25 °C) a u nejvýkonnějšího modelu Saula LED LN 5L 300W při nejvyšší teplotě okolí Ta 70 °C a při L80B50 stále úctyhodných 41 000 h. Svítidla lze navíc dodatečně vybavit i elektronikou zajišťující zvýšenou ochranu proti přepětí až do 10 kV a tím ještě zvýšit jejich spolehlivost.

[Materiály výrobce svítidel ECOLIGHT.LT a společnosti Philips.]

---

 Vyšlo v časopise Světlo č. 5/2018 na straně 30.
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.