Svjetiljke

Svrha svjetiljki: usmjeravanje svjetlosti

U engleskom jeziku termin “luminaire” označava svjetiljku, mada se često u tom značenju pogrešno koristi termin “lamp”, čiji je hrvatski ekvivalent “žarulja”. Također se često koristi izraz “standardna žarulja” (“standard lamp”), kada se zapravo misli na “samostojeću svjetiljku (“free-standing luminaire”). Žarulja (“lamp”) je samo element koji generira svjetlost.

Izraz “svjetiljka” odnosi se na cijelo rasvjetno tijelo unutar kojeg je žarulja pričvršćena i zaštićena, tj. unutar kojeg radi. Svjetiljka raspršuje i usmjerava svjetlost, te štiti od bliještanja. Posebni dodaci (priključci) postavljeni na svjetiljku u svrhu filtriranja ili stvaranja svjetlosti u raznim bojama mijenjaju boju svjetlosti i svojstva uzvrata boje žarulje.

Odabir svjetiljki

Danas postoji širok spektar kvalitetnih svjetiljki prikladnih za svaku namjenu: od lustera u dnevnim sobama, zakretljivih rasvjetnih tijela u prodajnim i izložbenim salonima, do visoko učinkovitih visećih uredskih svjetiljki.

U osnovi se razlikuju unutarnje i vanjske svjetiljke, tj. svjetiljke za primjenu u zatvorenim i otvorenim prostorima. Ostali kriteriji presudni u izboru svjetiljke jesu:

• tip i broj žarulja
• vrsta strukture (otvorena ili zatvorena)
• način montaže (ugradna, nadgradna ili ovjesna svjetiljka)
• mjesto i položaj instalacije (zidna, stolna ili standardna svjetiljka)
• karakteristike rasvjete
• električne karakteristike koje jamče pouzdan i jednostavan rad, uključujući dijelove neophodne za rad: prigušnice i propaljivače
• mehaničke karakteristike kao što su pouzdanost, stupanj zaštite ili protupožarna svojstva
• veličina, konstrukcija i dizajn.

Dodatne informacije o pojedinim tipovima svjetiljki mogu se pronaći u Glosaru i u bazi podataka pojedinih proizvoda i proizvođača.

Svjetiljke i njihove rasvjetne karakteristike

Pri odabiru odgovarajućih svjetiljki bitno je obratiti pozornost na četiri ključne rasvjetne karakteristike:

• distribuciju svjetlosnog toka
• distribuciju svjetlosne jakosti
• količinu proizvedene svjetlosti
• ograničenje bliještanja.

Svjetiljke raspršuju i usmjeravaju svjetlost koju emitiraju žarulje. Svaki tip žarulje proizvodi određenu količinu svjetlosti. Inženjeri rasvjete koriste izraz svjetlosni tok, koji se mjeri u lumenima (lm).

Ukupan svjetlosni tok svjetiljke čini zbroj pojedinih svjetlosnih tokova koji se emitiraju u gornjoj i donjoj polovici svjetiljke. Ovisno o količini emitiranog svjetlosnog toka u  svakoj polovici, svjetiljke se svrstaju u direktne i indirektne (prema njemačkoj normi DIN 5044).

Vrsta svjetiljke                                Udio svjetlosnog toka u %

                                                               u donjoj polovici                            u gornjoj polovici

Direktna100...90                                               0...10

Pretežno direktna90...60                                                 10...40

Jednolično uravnotežena60...40                                                 40...60

Pretežno indirektna40...10                                                 60...90

Indirektna10...0                                                   90...100

Distribucija svjetlosne jakosti

Distribucija svjetlosne jakosti opisuje način na koji se jakost svjetlosti distribuira u prostoriji. Prikazuje se krivuljom distribucije jakosti (eng. Intensity Distribution Curve –IDC) koja nastaje spajanjem točaka na polarnom dijagramu koje odgovaraju jakosti svjetlosti pod različitim kutovima.

Krivulje svjetlosne jakosti prikazuju oblik i simetričnost distribucije svjetlosne jakosti. U osnovi se razlikuju svjetiljke za uskokutnu i širokokutnu rasvjetu i one sa simetričnim i asimetričnim zrakama. Krivulja svjetlosne jakosti predstavlja polaznu točku za planiranje unutarnje i vanjske rasvjete.

Svjetlosna učinkovitost

Učinkovitost kojom svjetiljka distribuira svjetlost iz žarulje prikazuje se (relativnom) količinom proizvedene svjetlosti i koeficijentima iskoristivosti. Relativna količina svjetlosti prikazuje koliki postotak svjetlosnog toka iz jedne ili više nezaštićenih žarulja svjetiljka isijava pri temperaturi okoliša od 25° C. Univezalna svjetiljka za difuznu rasvjetu koja zrači svjetlost u svim smjerovima ima stoga najbolji omjer proizvedene količine svjetlosti, međutim, nudi slabu kvalitetu rasvjete jer ne sprečava bliještanje.

Univezalne svjetiljke za difuznu rasvjetu imaju i slab koeficijent iskoristivosti. On označava postotak svjetlosnog toka koji je usmjeren na željeno mjesto, na primjer, radni stol. Elementi za optičku kontrolu poboljšavaju koeficijent iskoristivosti: što je on veći, to je manje energije potrebno za postizanje željene rasvijetljenosti.

Ograničavanje bliještanja

Bliještanje, bilo direktno ili indirektno, može značajno ometati vidni zadatak. Stoga je ograničavanje bliještanja jedna od najvažnijih karakteristika rasvjete. Što je svjetiljka bolje zaštićena, to je bolja kvaliteta rasvjete.

Električne karakteristike naznačene na svjetiljci osiguravaju pouzdan i jednostavan rad. Po njima se može utvrditi je li svjetiljka odabrana za određenu svrhu uistinu prikladna za takvu upotrebu.

Uzmimo na primjer zaštitu od vlage. Svjetiljke instalirane u suhom zatvorenom prostoru ne trebaju biti zaštićene od vlage. Međutim, u kupaonicama i otvorenim prostorima takva je zaštita neophodna.

Osnovne električne karakteristike uključuju:

• zaštitu od opasnog napona na kontaktu: definirana su tri razreda zaštite
• zaštitu od prodiranja stranih tijela ili vlage: definirano je 14 stupnjeva zaštite
• elektromagnetsku kompatibilnost (EMC)
• sigurnost od požara
• otpornost na udarce: u zatvorenim sportskim objektima svjetiljke moraju biti zaštićene od mehaničkih oštećenja, na primjer od udaraca loptom. Pri standardnom testiranju, svjetiljka se izlaže udarcima rukometnom loptom (36 udaraca) iz tri smjera, uz maksimalnu brzinu udarca od 60 km/h.

Ovisno o mjerama zaštite od električnog udara, svjetiljke se dijele u tri razreda:

• Razred I

Metalne komponente izložene dodiru spojene su na zaštitni vodič. Priključak zaštitnog vodiča označen je ovim simbolom:

• Razred II

Metalni dijelovi pod naponom osigurani su dodatnom zaštitnom izolacijom. Nije dopušteno spajanje na zaštitni vodič. Simbol:

• Razred III

Svjetiljke rade na zaštitnom niskom naponu (< 42 Volta) koji nije opasan za ljude.

Stupanj zaštite svjetiljke označava koliko je zapravo određena svjetiljka primjerena  ciljnoj rasvjetnoj aplikaciji te koliko je njena upotreba u toj aplikaciji sigurna. Na primjer: svjetiljke instalirane u suhom zatvorenom prostoru ne zahtijevaju zaštitu od vlage; s druge pak strane, takva je zaštita apsolutno neophodna u kupaonicama i na otvorenom.

U načelu, dizajn svjetiljki trebao bi onemogućiti prodiranje čvrstih stranih tijela i vlage. Stupanj zaštite dodijeljen svjetiljci označen je IP (Ingress Protection) stupnjem zaštite.

Prva brojka nakon slova IP označava stupanj zaštite od ulaska čvrstih stranih tijela, dok se druga  brojka odnosi na vodootpornost (vidi tablicu). Na primjer, svjetiljka s oznakom IP 20 zaštićena je od ulaska čvrstih stranih tijela > 12 mm, ali ne i od vlage. Svjetiljka za vlažne zatvorene prostore s oznakom IP65 otporna je na čestice prašine i vodeni mlaz.


Svjetiljke: sigurnost od požara

Pri radu, svjetiljke stvaraju toplinu. Kako bi se osigurao siguran rad, mora se među ostalim obratiti pozornost na vatrootpornost (otpornost na požar) površine na kojoj je svjetiljka montirana, kao i cjelokupnog okruženja u kojem je instalirana.

Uvjeti za sigurnu zaštitu od zapaljivanja ili požara izloženi su u normi DIN VDE 0100, dio 559.  Svjetiljke koje ne nose oznaku za otpornost na požar mogu se direktno montirati samo na nezapaljive građevne materijale kao što je beton.

Za svjetiljke se koriste sljedeći oznake za otpornost na požar:

Svjetiljke sa žaruljama na izboj moraju imati certifikat za elektromagnetsku kompatibilnost (EMC). Svrha ovog uvjeta jest zaštititi elektroničku opremu od unakrsne interferencije.

Naime, električni uređaji i elektronički strujni krugovi mogu odašiljati namjerne ili slučajne (očekivane/neočekivane) elektromagnetske signale visoke frekvencije. Ti se signali ili šire putem zraka ili kabelima te na taj način mogu ometati normalan rad druge opreme.

Dozvola za korištenje svjetiljki

Odredbom 262/199 koju je 11. prosinca 1992. izdalo Ministarstvo za poštanske i telekomunikacijske usluge, svjetiljke koje imaju dozvolu za upotrebu u Njemačkoj moraju odgovarati određenim standardima imunosti na interferenciju ili sprečavanja interferencije. Uredba se temelji na Zakonu o elektromagnetskoj kompatibilnosti kojom je direktiva Europske komisije 89/336/EEC “Elektromagnetska kompatibilnost” prenesena u njemački zakon.

Usklađenost s relevantnim standardima označava se oznakom EMV koju izdaje institut za testiranje i certifikaciju VDE.

Priključci i filteri za svjetiljke

Bilo da se radi o kazališnoj pozornici ili izlogu dućana, prodajnom salonu ili štandu na velesajmu, određene rasvjetne aplikacije zahtijevaju specijalne efekte. U takvim slučajevima osobito su korisni posebni priključci koji mogu usmjeravati i bojiti svjetlost ili projicirati uzorke na rasvijetljene objekte. Takvi se dodaci ugrađuju ili montiraju direktno ispred svjetiljke koja emitira snopove svjetlosti.

Postoje dodaci koji pokrivaju širok raspon zadaća i funkcija, kao na primjer:

• dodaci protiv bliještanja koji ograničavaju raspršivanje svjetlosti i štite površinu svjetiljke
• leće koje se koriste u kombinaciji s  elementima zrcalnog reflektora
• zaporni i filtri u boji
• dodaci za apsorpciju IR i UV zračenja.

Leće fokusiraju svjetlost

Leće se koriste za promjenu karakteristika zrake. Najčešće korištene leće su difuzori/obasjivači i leće za modeliranje svjetlosti. Fresnelove leće omogućuju raznovrsne, prilagodljive zrake.

Pri pozicioniranju leća korisna su pomagala za fokusiranje s kojima se može postići uža, fokusiranija zraka, ili se na primjer mogu izoštriti rubovi projekcije.

Filtri u boji za novi kolorit

Svjetlost u boji se može postići specijalnim filtrima u boji. Radi se o diskovima od stakla ili plastike u boji visoko otpornih na zagrijavanje. U pravilu, koristi se spremnik za pohranu nekoliko filtara različitih boja. Danas se filtri u boji uglavnom zamjenjuju LE diodama ili fluorescentnim žaruljama/cijevima koje nude RGB mješavinu boja.

Filtri za sigurniju svjetlost = manje zračenja

Baš kao i prirodna dnevna svjetlost, tako i umjetni izvori svjetlosti zrače ultraljubičaste (UV) i infracrvene (IR) zrake. Ovisno o stabilnosti boje osvijetljenih objekata, takvo zračenje može dovesti do znatnih oštećenja. Tako, na primjer, svjetlost i UV-A zrake mogu dovesti do izbljeđivanja materijala, dok infracrveno zračenje može isušiti, izblijediti ili deformirati materijale osjetljive na toplinu.

Jedino zaporni filtar ili absorberi pružaju sigurnu zaštitu od UV ili infracrvenog zračenja. Zaštitu od oba tipa zračenja pružaju UV/IR zaporni filtri.

Iako potrošnja električne energije uglavnom ovisi o žaruljama i električnoj opremi, kvaliteta svjetiljke također čini razliku i može doprinijeti boljoj učinkovitosti. To čine:

• optimiziranom optičkom kontrolom
• visokim omjerom količine proizvedene svjetlosti
• dobrim sprečavanjem bliještanja
• jednostavnim načinom održavanja.