אור וגופי תאורת לד

אור וגופי תאורת לד

מה זה אור:

אור זהו סוג מסוים של אנרגיה האלקטרו מגנטית בתחום צר מאוד של ספקטרום הנפלטת כתוצאה משחרור אנרגיה כתוצאה משינויים ברמת האטום. אור היום המגיע אלינו מהשמש נוצר כתוצאה ממיזוג אטומי מימן במרכז השמש.

מיזוג של שני אטומי מימן לאטום הליום משחרר כמות גדולה מאוד של אנרגיית פוטונים הנקרת קרינת גמא. הפוטון בעל האנרגיה העצומה מתחיל את דרכו ממרכז השמש לעבר השכבות העליונות ובדרך ומתנגש באטומים וחלקיקים רבים המעכבים את התקדמותו ומפחיתים את רמות האנרגיה שלו מקרינת הגמא האנרגטית מאוד (קיימת גם בפיצוץ פצצת אטום) דרך קרני X, קרינת UV ולבסוף כאשר הוא נפלט מפני השמש (מסע שלוקח כמיליון שנה), הוא נפלט גם כאור נראה ומתחיל את דרכו לחלל.

לפוטון לוקח כ- 8.5 דקות להגיע לכדור הארץ. מעטה האטמוספירה מסנן את רוב אנרגיית ה- UV ומפזר באטמוספירה חלק מאורכי הגל הקצרים (זו הסיבה שהשמיים כחולים וזו גם הסיבה שהשמש נראית לנו צהובה למרות שהיא בכלל לבנה), עד שהפוטון פוגע בפני כדור הארץ חלקו מומר לחום, חלקו למשל משמש לתהליך הפוטוסינתזה בצמחים וחלקו חוזר לעניים שלנו ומאפשר לנו לראות עצמים וגם חלק מוחזר חזרה לחלל ומונע התחממות יתר של כדור הארץ.
מה זה אור?
העין שלנו הותאמה במשך מיליוני שנות אבולוציה לתחום צר של האנרגיה האלקטרו-מגנטית הנקראת האור הנראה (400-780 ננומטר).
תחום הקרינה האלקטרו מגנטית רחב מאוד ומתחיל מקרינת הגמא הגבוהה והחזקה ביותר ועד החלשה, קרינת הרדיו.
האור הנראה נמצא רק בחלק מאוד ממנו והמתורגם לעין האנושית, כאור נראה. אצל חרקים זה התחום הכחול וה-UV.
קרינת האולטרה-ויולט UV נמצאת מעל לתחום הנראה שהיא עדיין מספיק חזקה כדי לגרום לנזקים ושינויים גנטיים ברקמות חיות.
מהצד השני יש את הקרינה התת אדומה או אינפרה אדומה (IR) אותה לא רואים, אך אפשר לחוש בה בעזרת החום שהיא פולטת מתנור הבישול.
מאמרים

שלושה קולטנים בלבד בעין שלנו (RGB) מאפשרים למוח לתרגם את שלושת צבעי היסוד למיליוני גוונים. כל גוף בטבע (שחומו מעל מהאפס המוחלט או חור שחור) מייצר ופולט קרינה האלקטרו מגנטית או מחזיר קרינה שחדרה אליו ממקור אחר.

תאורה לעסקים


התדר (הצבע) של האנרגיה הנפלטת, תלויה בטמפרטורה של הגוף. למשל, אם מחממים ברזל לטמפרטורה של 3,000 מעלות הוא יאיר באור אדמדם ואם מחממים אותו ב- 6,000 מעלות, הוא יאיר באור לבן (ברזל מלובן).

אור לבן הפוגע בגוף, חלקו נבלע וחלקו נפלט חזרה, וזה בדיוק מה שיוצר אצלנו את תחושת הצבע, למשל: עלים של צמחים משתמשים באור האדום והכחול לתהליכי הגדילה וייצור סוכרים, פולטים חזרה את הקרינה הירוקה שבהם הם לא משתמשים. זו הסיבה שהם נראים ירוקים. בפועל: צבע זו אשליה של המוח לאורכי הגל השונים בקרינה האלקטרו-מגנטית, בטבע אין באמת צבעים.

תאורה לעסקים

האור הלבן של השמש הנשבר דרך פריזמה, מאפשר לנו לראות בעיקר את שבעת צבעי הקשת המרכיבים את האור הלבן, מהאדום ועד לאינדיגו והסגול.
ההבחנה המדויקת באור העובר בפריזמה, מאפשרת לראות פסים שחורים דקים. אלה הם אורכי הגל שאטומים בפני השמש "בלעו" (כמו שעלים בולעים את האדום והכחול).
לכל ייסוד בטבע יש תבניות אופייניות לאור שהוא בולע ובאופן זה ניתן לדעת איזה אטומים יש על פני השמש ושאר הכוכבים בגלקסיה.
ולמה איכות מקור האור חשובה? מקור אור שחסר לו אחד ממרכיבי הצבע, לא יאפשר לראות את הצבעים הנכונים. (למשל: פרח אדום המואר באור נטול אדום, יראה שחור).
אור השמש מכיל עוצמה די אחידה של הצבעים באור הנראה אך זה נכון רק מחוץ לאטמוספירה. באטמוספירה האור מסונן והאדום עובר טוב יותר מאשר הסגול והכחול ולכן השמש נראית צהובה אך היא למעשה לבנה. זו גם הסיבה שהשמיים כחולים בצהריים ואדומים בשקיעה כאשר האטמוספירה באופק עבה יותר ומפזרת גם את האדום/כתום בנוסף לכחול.
לד פור יו - מה זה אור?
רמת ההתאמה של מקור אור יחסי לאור השמש והיכולת לתת את מרכיבי הצבע הנכונים, נקראת CRI (Color Rendering Index) ומומלץ לעבוד עם גופי תאורה מעל 75% CRI כדי לקבל צבעים טבעיים (השמש זה 100%).
מה זה גוף תאורה?
בכל מקור אור שחסר לו מרכיב צבע באופן חלקי או מלא, ערך ה- CRI שלו נמוך מ-100%. גופי תאורה ירודים אינם מסוגלים להפיק איכות אור בצבעים מלאים ולכן שמלה הנמדדת בחנות עם מנורות זולות, תראה שונה לאור השמש. מקובל שמקורות אור מלאכותי יהיו בעלי CRI גבוה מ- 80%.

מה זה גוף תאורה:

גוף תאורה הוא מתקן המיועד להמיר אנרגיה חשמלית לאנרגיית האור הנראה. חלק מגופי התאורה לא תמיד ממירים בדיוק בתחום הרצוי בלבד, חלקם גם ממירים לתחום שלא נראה לעין, למשל: קרינת UV מסוכנת (פלורסנטים, הלוגן, מטאל וכספית) וקרינת אינפרה אדומה מחממת ובזבזנית (ליבון והלוגן). ככל שגוף תאורה ממיר יותר אור בתחום הנראה ופחות בתחום הלא נראה (למשל כחום), הוא נחשב יעיל וחסכוני יותר.


מה נדרש מגוף תאורה:
תפוקת אור – כמות אור המותאמת לצרכים (לפי המלצת התקן לאזורי העבודה ובהתחשב בתאורה הטבעית, כיוון (למנוע סנוור), עוצמה ושעות פעילות.
כמות האור הנחוצה לכל אזור פעילות מותאמת בערכים של לוקס למ"ר (Lux) ונמדדת בעזרת מד לוקס.
בשנים האחרונות שופרו ההמלצות לעוצמות התאורה במקומות עבודה כתוצאה ושיפור משמעותי ביעילות האורית של גופי תאורה (יותר אור בפחות חשמל).

עוצמת התאורה המומלצת:
מחסנים – 200-400 לוקס.
עבודה ברמת אבחנה נמוכה – 300-500 לוקס.
כיתת לימוד - 500-900 לוקס (תלוי בגיל התלמידים).
עבודה ברמת הבחנה טובה – 600-800 לוקס.
עבודה בבקרת איכות והבחנה מיוחדת – 800-1000 לוקס.
במקומות בהם קיימת תאורה טבעית הערכים שונים ולוקחים בחשבון את זוויות כניסת האור לאורך היממה.

פיזור אור נכון בסביבת העבודה – נדרש שזוויות התאורה של מקור האור, לא יעלו על 45° ביחס לאופק כדי למנוע סינוור, וכן שעוצמות התאורה יהיו אחידות בכל השטח. לצורך כך יש לבצע תכנון תאורה.
בתכנון התאורה ניתן לתכנן פיזור אור אחיד לפי אזורי הפעילות השונים, למשל: עוצמת תאורה באזור יצור שונה מהעוצמה במחסן.
יש לקחת בחשבון אזורים המוארים בתאורה טבעית והכיוון שהאור מגיע או מוחזר מהקירות בהתאם לצבעם ומידת ההחזר שלהם.
יש להימנע מפיזור אור לעבר אזורים שלא נדרשת בהם תאורה, למשל: לכיוון התקרה או מעל מדפים ומכונות כשמדובר בתאורת פנים או לעבר השמיים והאופק כשמדובר בתאורת חוץ.

איכות אור – מורכבת משני פרמטרים עיקריים: גוון אור (אור חם או קר) והרכב האור (איכות הצבעים). שני הפרמטרים האלה צריכים להיות מותאמים לאופי הפעילות. מדד איכות הצבעים המרכיבים את האור הלבן נקרא CRI (ראה בתחילת המאמר).
ממחקרים עולה שגוון אור חם גורם לתחושת רגיעה ומנוחה לעומת הגוון הקר שגורם להגברת העירנות. לכן מומלץ במקומות עבודה להאיר בתאורה יותר קרה לעומת מקומות בפעילות נמוכה כמו בבית ובחדר השינה, שם מומלצת תאורה חמה.

מחסור בתאורה קרה במהלך היום משפיע על רמת הורמון השינה בדם וגורם לשיבוש במחזור השינה ותחושות דיכאון (למשל בארצות הצפון). גם אצלנו בארץ קיימת בעיה של חוסר מספיק בתאורה טבעית במקומות העבודה יחד עם תאורה מלאכותית חמה מדי ולא מאוזנת.
הגורם השני שמשפיע על נוחות הוא מרכיבי הצבע הבונים את האור הלבן (CRI). חוסר בצבעים המרכיבים את האור, גורם לתחושת אווירה לא נוחה באופן הנראות את הסביבה ואף בלבול לגבי מה רואים. למשל, אדם בריא באור חסר במרכיבים האדומים, יראה אדם חיוור וחולה.

נצילות אורית – זהו היחס בין כמות החשמל המתבזבז ע"י גוף תאורה, לכמות האור שהוא מפיק ונמדד ביחידות של לומן/לוואט, מומלץ שגוף התאורה יפיק ערך גבוה מ-130lm/W. (לא נכון להשוות גופי תאורה לפי ההספק שלהם, אלא לפי המדד הנ"ל).
דוגמה: מה עדיף, גוף של 150W שמפיק 100 לומן לוואט או גוף של 100W שמפיק 150 לומן לוואט?
תשובה: הגוף בעל ההספק הקטן יותר עדיף על הגוף הגדול.

אמינות – עלות גוף תאורה אינה מסתיימת רק ברכישה, יש לקחת בחשבון גם את עלות ההחזקה לאורך שנים ולכן כמות התקלות זה מדד בעל ערך כספי רב (מומלצת כמות תקלות של פחות מ- 1.0% לשנה).
ז"א: מספיקה תקלה אחת לאורך תקופת חיי גוף התאורה, כדי להכפיל את העלות המקורית של גוף התאורה (עלות החשמלאי ובמת הרמה לצורך החלפת גוף בודד, גבוהה מעלות הגוף).

בטיחות – יש להקפיד על איכות גבוהה של גופי התאורה ועמידה באישורי בטיחות ותקנים מקובלים ונדרשים ע"י הרשויות המפקחות. הדרישות החשובות לגופי תאורה: תקן 20 מכון התקנים, אין קרינת UV, לא מכיל רעלים (RoSH), בטיחות פוטו-ביולוגית, אופן עגינת גוף התאורה (שתי נקודות חיבור), בטיחות חשמלית, חיבור ארקה ומניעת קרינה אלקטרו-מגנטית (EMC).
חלק לא מבוטל מגופי התאורה הנמצאים בשוק, לא עברו את בדיקות הבטיחות והתקינה הנדרשים (חלקם נכנסו לארץ לפי הצהרת היצרן בלבד אבל לא עברו כלל בדיקות) ולכן קיים חשש שהם לא יחזיקו מעמד או יגרמו לנזק בריאותי או כלכלי.

מה נדרש במיוחד מגוף תאורת לד מבחינה טכנית:
תאורת לד

איכות דרייבר גבוהה

אמינות לאורך שנים, הגנה מקפיצות מתח מרשת החשמל, זרם יציאה ללדים, יציב וללא ריצוד. (ריצוד משפיע רבות על תחושת העובדים ושלא יודעים למה). 

הדרייבר הוא יחידה הממירה את מתח החשמל מ- 220V שלרוב לא נקי מרעשים, לזרם עבודה יציב לרכיבי הלד.

זהו למעשה אחד המרכיבים החשובים בגוף התאורה שאיכותו קובעת מאוד את אורך חיי המוצר גם לאחר תקופת האחריות ומשפיעה מאוד על מחיר גוף התאורה ( בגופים זולים הדרייבר לא מחזיק מעמד לאורך זמן).


תאורת לד לתעשייה

רכיבי לד איכותיים

חשוב שאורך חיי הלדים (לפי המלצות הייצרן) יהיה גבוה מ- 70,000 שעות ואיכות ה-CRI תהייה גבוה מ-75.

ככל שאורך חיי הלדים גבוה יותר לפי הגדרות הייצרן, כך קצב דעיכת האור אמורה להיות נמוכה לאורך זמן וגם גוון האור ישמר. אך גם מבנה גוף התאורה חשוב לשמור על תנאי עבודה טובים לרכיבי הלד.

מערכת צלעות קירור

מערכת צלעות קירור

חשוב שתהיה גדולה ומותאמת למיקום רכיבי הלד (קרובה ככל האפשר למשטח הלדים) ומאפשרת מאבר אוויר קלה ויעילה לאוורור וקירור הלדים.

גם הלדים הטובים בעולם לא יחזיקו מעמד לאורך זמן אם אין תנאי קירור טובים.


איכות הרכבת רכיבי הלד

משפיעה מאוד על מעבר חום הלדים למשטח הקירור ומשם לצלעות הקירור.

אופן צימוד רכיבי הלד למשטח ויעילות הקירור, תלויים במספר גורמים: שטח המגע, חומרים מוליכם טרמיים, עובי משטח המגע, דיוק פני שטח המגע הם הגורמים המשפיעים על מעבר חום הלדים ועל אורך חיי הלד ועוצמת התאורה שלו (את זה יודעים רק לאחר שגוף התאורה נחלש ושינה את צבעו, לא ניתן לראות את זה במבט מהיר על גוף התאורה לפני הרכישה).


רכיבי לדים - לד פור יו

המרחק בין רכיבי הלדים

קובע את ההשפעה ההדדית של חום רכיבי הלדים אחד על השני (יש יחס בין משטח הלדים לבין ההספק הכולל שלהם).

ככל שהמרחק בין רכיבי הלד גדול יותר וככל שמספר הלדים גדול יותר, כך איכות גוף התאורה טובה יותר (אבל גם המחיר גבוהה יותר).

מספר הלדים בגוף התאורה
קובע את עומס ההספק הנופל על כל לד (ביחס להספק המוגדר ע"י יצרן הלדים).
ככל שהלדים עובדים בהספק נמוך ממה שהם תוכננו כך עולה אורך החיים שלהם באופן משמעותי ועוצמת התאורה שלהם מתחזקת ביחס לצריכת החשמל.
גופי תאורה

עדיף גוף תאורה עם מספר לדים גדול והספק נמוך או מספר קטן של לדים גדולים?

למעשה ניתן לראות שלד גדול זה למעשה מספר לדים קטנים שצמודים אחד לשני. בהמשך להסבר הקודם לגבי השפעה הדדית של הטמפרטורה, מסתבר שלד גדול מתחמם הרבה יותר מלדים קטנים ומפוזרים.

תאורה לעסקים

איכות גוף תאורה - לד פור יו

מיקום הדרייבר משפיע על איכות גוף התאורה – במידה הדרייבר צמוד מעל לצלעות הקירור, הוא חוסם את מעבר החום מהלדים וגורם להתחממות גם של הלדים וגם של הדרייבר.

בקיצור ולהבדיל מגופי תאורה שאינם לדים, מבנה גוף התאורה ומיקום הרכיבים השונים בו, מאוד מאוד חשוב ומשפיע על איכות המוצר לאורך זמן.
זה שגוף תאורה מייצר הרבה אור כשהוא חדש, לא אומר כלום לגבי איכות האור, עוצמתו ואמינותו לאורך שנים (וגם לא לגבי מחירו – כי הקונה בזול, משלם ביוקר).

התאורה שלכם בידיים טובות

Share by: