Csökkentett hőbeviteli érték: Egyedi méretű LED-fények megkönnyítik a mérő- és tisztaterek tervezését

Az új Nerling kutatólaborban a jövőben részletesebben vizsgálják a zavaró források hatásait magas pontosságú terekben. Ehhez a Gőte osztályú mérőhelyiségben először telepítették az új, energiatakarékos LED-lámpákat.

A LED-lámpák jelentősen nagyobb rugalmasságot biztosítanak a formátumokban. Például a mérőlaboratóriumi lámpák esetében az FFU-k méreteit vették át. Így egy moduláris mennyezet alakult ki, amelyen az egyes elemek eltolhatók.

A lámpák lényeges előnye a rendszertervezéshez az, hogy nem lefelé, a térbe bocsátják a hőt, hanem felfelé, ahol a szellőző légáramlat elszállítja azt. Ezért különösen alkalmasak hőmérséklet-stabil mérőszobákhoz.

Az új kutatólaboratóriumnak 0,2 K/h, 0,4 K/nap és 0,1 K/m értékeket kell betartania. Az első kísérletsorozat célja annak megválaszolása, hogyan lehet elérni az I. osztályú minőségi osztály specifikációit az új VDI/VDE irányelv 2627 szerint. Emellett áramlási sebességeket és részecskeszám-koncentrációkat is mérnek.

Hosszú távú mérésekkel meg kell határozni, hogy mely zavaró források relevánsak és melyeket becsülik túl. Emellett pihenőidőméréseket is el kell végezni annak megállapítására, hogy milyen gyorsan tér vissza a tér a zavarások után.

Olaf Nerling: „Például szeretnénk megválaszolni a kérdést, hogy mi történik a térben, amikor a LED-ek fényerősségét csökkentjük vagy nem megfelelően hőkezelt alkatrészek kerülnek a térbe,” magyarázza Olaf Nerling, a Nerling Systemr Räume GmbH ügyvezető igazgatója. „Vannak olyan tértervek, amelyek ilyen zavarok esetén két osztályt rosszabbodnak. Célunk, hogy csak rövid ideig és legfeljebb 1 osztállyal rosszabbodjunk.”

A fényforrások rendszerterekhez eddig általában fénycsöves világításokat alkalmaztak, amelyek karbantartási igényesek és gyárilag csak néhány házformátumban érhetők el. Annak érdekében, hogy a jövőben rugalmasabb tértervezést tegyenek lehetővé, a rendszertervező Nerling kifejlesztett egy LED-lámpa programot, amely rugalmas házméreteket kínál, így kis szériák is problémamentesen készíthetők. A szinte karbantartásmentes világítótestek akár 40 százalékkal kevesebb energiát fogyasztanak, mint a korábbi hagyományos lámpák. Egyaránt alkalmazhatók hőmérséklet-stabil mérőhelyiségekben és tisztaterekben, ahol az egyedi lámpaformátumok tervezési előnyöket jelentenek, és a hőbevitelt minimalizálni kívánják. A lámpák és a különböző klímatechnikai komponensek együttműködésének tesztelése érdekében, valamint egy szabadalmaztatott légvezető mennyezet és Fan-Filter-Unit (FFU) egységek segítségével, a Nerling új kutatólaborjában, Renningenben telepítették őket. Az I. osztályú mérőhelyiségben különböző kísérleti sorozatokat fognak végrehajtani, hogy jobban megítéljék a zavarforrások hatását a magas pontosságú terekben.

„Az VDI/VDE 2627-1 szerint az I. osztályú mérőhelyiség értékei 0,2 K/h, 0,4 K/nap és 0,1 K/m legyenek” – mondja Olaf Nerling, a Nerling Systemräume GmbH ügyvezetője. „Jövőben új koncepciókat kívánunk tesztelni a mérőhely kialakításában, és hosszú távú tanulmányokat a különböző komponensek együttműködéséről.” Ezekhez az első tesztalanyok a rendszer méretű LED-lámpák.

Lámpák Fan-Filter-Unit formátumban

A LED-lámpákat a Nerling tervezte, hogy egységes világítási rendszert biztosítson minden rendszerterületi helyzethez: „Eddig fénycsöveket használtunk projektjeinkben. Tisztaterekben a zárt tisztatéri világítótesteket, mérőhelyiségekben pedig tükrös rácsos világítókat alkalmaztunk” – magyarázza Nerling. „Bár elektronikus előtéteket használunk, ez a technológia nem volt olyan energiatakarékos, mint a LED-lámpák.” Emellett ezeknél a világítótesteknél csak kevés standard formátum van sorozatban, így gyakran drága egyedi gyártásokat kell készíteni, ami hosszú szállítási időt eredményez.

Ezért a vállalat úgy döntött, hogy együttműködve egy LED-gyártóval, egy olyan lámpaprogramot fejleszt, amely sokkal nagyobb rugalmasságot biztosít a formátumokban. „Most már problémamentesen készíthetőek 312 x 625 mm-től 1250 x 625 mm-ig terjedő méretek” – mondja az ügyvezető. Így például a szűrőventilátor egységek – azaz 1.170 x 570 mm – méretű lámpák is gyárthatók, ami a tisztatéri kialakításban viszonylag gyakran előforduló méret. A kutatási mérőhely világítótestjeihez a FFU rendszerméretét is átvették. Így moduláris mennyezet alakítható ki, ahol az egyes modulokat könnyen lehet mozgatni. Emellett még kis szériában is könnyű pótlámpát rendelni, mivel a Nerling maga gyártja a lámpák házait.

Energia-megtakarítás és hőleadás hátra

A LED-technológia révén jelentős energiamegtakarítás érhető el. „Például egy 5 x 5 méteres szoba 3 méteres mennyezetmagasságával a nyitott rácsos világítótestekkel 4 x 24 watt és 700 lux esetén hat lámpa szükséges” – magyarázza Nerling. „Ez összesen 576 watt, a középső fényerő 911 lux. Ha a legújabb lámpatípust alkalmazzuk, elég hat darab, 70 wattos lámpa, összesen 420 wattal, és közepes világosságban 816 luxot biztosít. Ez a LED-megoldás így 20 százalékkal energiahatékonyabb. Ha a rácsos világítók helyett zárt tisztatéri világítótesteket alkalmazunk, akár 40 százalékos megtakarítás is elérhető. Emellett a LED-lámpák általában nagyon hosszú, körülbelül 50 000 órás élettartammal rendelkeznek. „Sok alkalmazásban a lámpák több mint öt évig működnek, így szinte karbantartásmentesnek tekinthetők” – mondja Nerling. Ha egy lámpa meghibásodik, érdemes lehet teljesen cserélni, mivel ez nem terheli a környezetet, mivel az alkatrészek újrahasznosíthatók. Általában elegendő a nyomtatott áramkörök cseréje.

A lámpák fő előnye a rendszerterekhez az, hogy nem a térbe, hanem hátra adják le a hőt, ahol a elszívó légáramlat elszállítja azt. Ezért ezek a világítótestek különösen alkalmasak hőmérséklet-stabil mérőhelyiségekbe, ahol a hőhatás a korábban használt rácsos világítókhoz képest jelentősen csökken. Szintén kedvező a beépítés olyan területeken, ahol zárt világítók szükségesek. Ezek alapértelmezés szerint rendelkeznek a szükséges sugárzó lencsével, míg a korábbi megoldásoknál ezt külön kellett beépíteni. „Ezenkívül a lámpák jól dimmelhetők, ami további energia-megtakarítási lehetőségeket nyit meg” – magyarázza a szakértő.

Kísérleti sorozatok az egyes komponensek együttműködéséről

Összesen 8 LED-lámpa került beépítésre a 17 m²-es kutatómérőhelyiségben Renningenben. A lámpák által elérhető világítási erősség fokozatmentesen állítható 400 és 1500 lux között. „Az első kísérletsorozat célja, hogy megválaszolja, hogyan lehet elérni az VDI/VDE 2627-1 szabvány szerinti I. osztályú mérőhely értékeit” – mondja Nerling. Emellett teszteket kívánnak végezni a lámpák és a többi klímatechnikai komponens együttműködéséről is: „Például szeretnénk megválaszolni, mi történik a térben, ha a LED-eket tompítjuk, az FFU-kat csökkentjük, nem megfelelően temperált részeket helyezünk be, vagy több személy lép be egyszerre” – magyarázza Nerling. „Vannak olyan tértervek, amelyek ilyen zavarok esetén két osztályt rosszabbodnak. Célunk, hogy csak rövid ideig és legfeljebb egy osztállyal rosszabbodjanak.” Magas pontosságú terekben a zavarforrások felismerése különösen nehéz. Nerling ezért hosszabb időn keresztül figyeli a teret, hogy kiderítse, mely zavarforrások relevánsak és melyek vannak túlértékelve. Emellett pihenőidős méréseket is végeznek, hogy megállapítsák, milyen gyorsan tér vissza a tér a nyugalmi állapotba a zavarok után.