Νέοι τύποι πηγών φωτός από την πλευρά του μελετητή φωτισμού

Σε μια ενεργειακά ευαίσθητη, οικονομικά επιφυλακτική και οικολογικά αφυπνισμένη χρονική στιγμή, οι νέες τεχνολογίες φωτισμού προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα και κυρίως παρουσιάζουν εξαιρετική δυναμική εξέλιξης για το κοντινό μέλλον. Πέρα όμως από τις προσδοκίες, η πραγματικότητα είναι ότι σήμερα, οι τεχνολογίες αυτές δεν έχουν φτάσει ακόμα στο σημείο να εξασφαλίσουν ικανοποιητικά επίπεδα γενικού φωτισμού σε ένα εσωτερικό χώρο με κάποιο σχετικά προσιτό κόστος αρχικής επένδυσης. 

Στις εφαρμογές αρχιτεκτονικού φωτισμού, υπάρχει πάντα το θέμα της ταχύτητας ανάπτυξης και αφομοιώσης των νέων τεχνολογιών. Όπως σε όλους τους τομείς της βιομηχανίας ηλεκτρονικών, ο ρυθμός ανάπτυξης είναι εξαιρετικά ταχύς εάν συγκριθεί με το χρόνο σχεδιασμού και κατασκευής ενός κτιρίου. Με δεδομένο ότι ένα εύλογο χρονικό διάστημα από το σχεδιασμό ενός κτιρίου μέχρι την ολοκλήρωση του είναι περίπου 2-3 χρόνια, τίθεται το ερώτημα του πως μπορούμε να προδιαγράψουμε σήμερα ένα σύστημα φωτισμού το οποίο θα είναι εκτός της τρέχουσας τεχνολογίας πριν καλά καλά ολοκληρωθεί η εγκατάσταση του. Αυτο που θα πρέπει να γίνει κατανοητό είναι ότι πλέον αναφερόμαστε σε ένα σύστημα ηλεκτρονικών με αρκετά επιμέρους εξαρτήματα. Αν υποτεθεί ότι η διάρκεια ζωής των LEDs είναι όντως 100,000 ώρες (που σχεδόν κανένας αξιόπιστος κατασκευαστής δεν υποστήριζει πλέον), τι συμβαίνει με τα υπόλοιπα μέρη του συστήματος και ειδικά με τα συστήματα ελέγχου και τροφοδοσίας ; Αυτά θα πρέπει να έχουν αντίστοιχη διάρκεια ζωής και αξιόπιστη απόδοση. Θα πρέπει επίσης να τεθεί το ερώτημα αν πραγματικά χρειαζόμαστε συστήματα φωτισμού με διάρκεια ζωής 100,000 ώρες όταν η τυπική διάρκεια ζωής μιας εγκατάστασης αρχιτεκτονικού φωτισμού είναι 5 - 10 χρόνια σε  κτίρια γραφείων, εμπορικά κέντρα, μουσεία  και σημαντικά μικρότερη για ξενοδοχεία, εμπορικά καταστήματα, χώρους αναψυχής.

Πέρα από τα LEDs, η τεχνολογία των λαμπτήρων συνεχώς εξελίσσεται έτσι ώστε να καλύψει τις διαρκώς αυξανόμενες ανάγκες για ποιοτικό φωτισμό σε κάθε εσωτερικό και εξωτερικό χώρο. Οι νέοι τύποι λαμπτήρων είναι σημαντικά μικρότεροι, πιο αποδοτικοί, με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, πιο αξιόπιστη λειτουργία και σωστότερη χρωματική απόδοση.

Λαμπτήρες φθορισμού

Οι λαμπτήρες φθορισμού προσφέρουν οικονομικό φως για όλες τις χρήσεις, αφού διαθέτουν υψηλή φωτεινή απόδοση (τυπικά 50-110 lm/W), χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και πολύ μεγάλη διάρκεια ζωής (> 10000 ώρες). Η νέα γενιά ευθύγραμμων λαμπτήρων φθορισμού Τ5 με διάμετρο 16 χιλιοστά, είναι εξαιρετικά συμπαγείς και οικονομικοί και προσφέρουν νέες δυνατότητες τόσο στο σχεδιασμό μικρότερων και κομψότερων φωτιστικών σωμάτων όσο και στη δημιουργία νέων λεπτομερειών έμμεσου φωτισμού. Οι λαμπτήρες αυτοί παρουσιάζουν τρία σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τους κλασσικούς λαμπτήρες φθορισμού Τ8 με διάμετρο 26 χιλιοστά:

• Υψηλότερη φωτεινή απόδοση (έως και 104 lm/W).

• Απόδοση της μέγιστης φωτεινής τους ροής σε θερμοκρασία 35ο C έναντι των 25ο C των λαμπτήρων φθορισμού Τ8. Εφόσον οι θερμοκρασίες στο φωτιστικό είναι υψηλότερες από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος που είναι για παράδειγμα 20ο  C, η αύξηση της απόδοσης του λαμπτήρα Τ5 είναι της τάξης του +5% σε σχέση με τους λαμπτήρες Τ8.

• Οικονομική λειτουργία αποκλειστικά με ηλεκτρονικό σύστημα έναυσης (ECG). Τα συστήματα αυτά δίνουν τη δυνατότητα στους κατασκευαστές να σχεδιάσουν ως και 50% μικρότερα φωτιστικά σώματα εξαιτίας των εξαιρετικά συμπαγών τους διαστάσεων.

Η επίδραση του φωτός στο ανθρώπινο ‘βιολογικό ρολόι’, στον τρόπο δηλαδή που το ανθρώπινο σώμα έχει μάθει να λειτουργεί κατά τη διάρκεια του καθημερινού 24-ωρου κύκλου, είναι γνωστή. Το φυσικό φως ως ο πραγματικός ρυθμιστής αυτού του εσωτερικού ρολογιού έχει την ικανότητα να ενεργοποιεί αλλά και να χαλαρώνει τον άνθρωπο, ανάλογα με τον τύπο και τη φασματική του κατανομή. Πρόσφατες επιστήμονες έρευνες έδειξαν ότι το φως με μήκος κύματος μεταξύ 410 – 460 nm μπορεί να ενεργοποιήσει τον ανθρώπινο οργανισμό αφού στο εύρος αυτό σχετικά μικρότερες ποσότητες φωτός θεωρούνται  επαρκείς.

Ο νέος λαμπτήρας φθορισμού Τ8 Skywhite αναπτύχθηκε για να ανταποκριθεί πρακτικά στα αποτελέσματα της έρευνας αυτής. Με την υψηλότερη θερμοκρασία χρώματος (8000Κ) που σήμερα είναι διαθέσιμη στους λαμπτήρες φθορισμού, εκπέμπει φως πολύ κοντά στο φως της ημέρας και η φασματική του κατανομή περιέχει ποσότητα μπλε φωτός στα μήκη κύματος 410 - 460 nm. Έχει επίσης υψηλή φωτεινή απόδοση (4900 lumen στην έκδοση των  58W) και πολύ καλή χρωματική απόδοση (1B, Ra>80)..

Συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού

Οι συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού αναπτύχθηκαν κυρίως για να καλύψουν τα  διαρκώς αυξανόμενα ενεργειακά προβλήματα της εποχής μας. Οι φωτεινές πήγες αυτές διαθέτουν μεγάλη διάρκεια ζωής, (τυπικά 10000 – 15000 ώρες), πολύ καλή χρωματική απόδοση (1B, Ra 80-89) και εξασφαλίζουν εξοικονόμηση ενέργειας της τάξης του 80% σε σχέση  με τους λαμπτήρες πυράκτωσης ή αλογονου. Τα χαρακτηριστικά τους αυτά σε συνδυασμό με το γεγονός ότι διαθέτουν ενσωματωμένα ηλεκτρονικά όργανα έναυσης (στις εκδόσεις με κάλυκα Ε27, Β22 και Ε14), δικαιολογεί την τεράστια επιτυχία των λαμπτήρων αυτών σε ένα μεγάλο εύρος οικιακών και επαγγελματικών εφαρμογών εσωτερικού και εξωτερικού φωτισμού. 

Ο νέος συμπαγής λαμπτήρας φθορισμού με ενσωματωμένο ηλεκτρονικό ballast με την ονομασία MLF T2, είναι ένας λαμπτήρας εξοικονόμησης ενέργειας νέας γενιάς με ισχύ 7W και απόδοση >30 lm/W. Οι εξαιρετικά μικρές του διαστάσεις (διάμετρος 75.2 χιλ. και ύψος 24.5 χιλ.) και η οικονομική λειτουργία του χωρίς υψηλές θερμοκρασίες (μέγιστη θερμοκρασία 95ο C), τον καθιστά ως την ιδανική λύση για την άμεση και εύκολη αντικατάσταση των ενεργοβόρων λαμπτήρων πυράκτωσης ή αλογόνου. Η πολύ καλή απόδοση των χρωματικών αποχρώσεων (1Β, Ra 85) και η διάρκεια ζωής του λαμπτήρα (6000 ώρες), αποτελούν επίσης σημαντικά πλεονεκτήματα του νέου αυτού λαμπτήρα. Το εξαιρετικά λεπτό προφίλ προσφέρει νέες δυνατότηες για το φωτισμό τόσο κοινόχρηστων χώρων όπως για παράδειγμα διαδρόμων και κλιμακοστασίων όσο και για την ενσωμάτωση της φωτεινής πηγής σε  έπιπλα, προθήκες και γενικά στα δομικά και διακοσμητικά στοιχεία χώρων όπου απαιτείται φωτισμός ποιότητας αλλά υπάρχουν χωροταξικοί και περιορισμοί σε σχέση με τη θερμοκρασία της φωτεινής πηγής.

Λαμπήρες εκκένωσης

Οι λαμπτήρες εκκένωσης είναι λαμπτήρες υψηλής απόδοσης (τυπικά 80-120 lm/W) και για την έναυση και λειτουργία τους απαιτούνται ειδικά όργανα (πυκνωτής, πηνίο, εναυστήρας). Διατίθενται σε χαμηλή ισχύ κυρίως για χώρους καταστημάτων, εμπορικών κέντρων, γραφείων και σε μεγάλη ισχύ για τον εξωτερικό φωτισμό προσόψεων, βιομηχανικών χώρων, δρόμων και γηπέδων.

Οι νέοι λαμπτήρες μεταλλικών ατμών με κεραμικό καυστήρα HIT-CRI, είναι ιδιαίτερα συμπαγείς και εκπέμπουν ένα λαμπερό φως που παραμένει ομοιόμορφο σε όλη τη διάρκεια ζωής τους. Οι νέοι κεραμικοί σωλήνες εκκένωσης επιτρέπουν την ανάπτυξη υψηλότερης θερμοκρασίας από εκείνη των σωλήνων εκκένωσης με χαλαζία (quartz). Ο αριθμός των μεταλλικών ιόντων που παράγουν φως στο τόξο μπορεί έτσι να αυξηθεί για την επίτευξη ενός καλύτερου φάσματος.  Η  εξαιρετική φωτεινότητα, η χαμηλή εκπομπή θερμότητας, η καλή χρωματική κατανομή και η σταθερότητα χρώματος κάνουν τους λαμπτήρες αυτούς την ιδανική επιλογή για τον υψηλής ποιότητας φωτισμό  βιτρινών και καταστημάτων. Το θερμό λευκό χρώμα τους μπορεί να συνδυαστεί αρμονικά με το φως των λαμπτήρων αλογονου.

Για εφαρμογές αρχιτεκτονικού φωτισμού όπου απαιτείται η ανάδειξη συγκεκριμένων αντικειμένων ή επιφανειών (για παράδειγμα εμπορευμάτων σε βιτρίνες καταστημάτων) η χρήση των λαμπτήρων μεταλλικών ατμών με κεραμικό καυστήρα και ενσωματωμένο ανακλαστήρα τύπου HI-PAR, εξασφαλίζει τον εύκολο και ακριβή έλεγχο της φωτεινής δέσμης.  Οι λαμπτήρες αυτοί είναι διαθέσιμοι σε διαμέτρους 65 και 97 χιλιοστών (PAR 20 και 30),  στα 35 και 70W και προσφέρουν επιλογή από στενή έως ευρεία δέσμη φωτός (10ο – 30ο). 

Ο μικρότερος λαμπτήρας μεταλλικών ατμών με κεραμικό καυστήρα που είναι σήμερα διαθέσιμος με την  ονομασία Mini CDM-Tm έχει ισχύ 20W και έχει σχεδιαστεί για την αντικατάσταση των λαμπτήρων αλογόνου χαμηλής τάσης τύπου μινι-κάψουλας με κάλυκα GY6,5. Οι εξαιρετικά μικρές διαστάσεις τόσο του λαμπτήρα (11Χ44 σε χιλ.) όσο και του συστήματος έναυσης του (30Χ43Χ97 σε χιλ.) κάνουν τη χρήση του ιδανική σε εφαρμογές φωτισμού καταστημάτων, ξενοδοχείων και λοιπών επαγγελματικών χώρων όπου απαιτείται η χρήση φωτεινών πηγών μικρού μεγέθους, υψηλής φωτιστικής απόδοσης, μεγάλης διάρκειας ζωής, χαμηλότερης κατανάλωσης ενέργειας και μικρότερης εκπομπής θερμότητας.

Ο νέος λαμπτήρας CDM-R111 αποτελεί ίσως την πιο ενδιαφέρουσα εξέλιξη στους λαμπτήρες μεταλλικών ατμών με κεραμικό καυστήρα και ενσωματωμένο ανακλαστήρα των τελευταίων ετών. Ο λαμπτήρας αυτός προσφέρει ακριβή έλεγχο της φωτεινής δέσμης και προορίζεται να αντικαταστήσει τον λαμπτήρα χαμηλής τάσης αλογόνου AR111, ο οποίος αποτελεί την πλέον διαδεδομένη λύση για το φωτισμό βιτρινών, καταστημάτων, ξενοδοχείων και εμπορικών κέντρων. Η επιλογή από διαθέσιμες δέσμες φωτός (10ο,24ο και 40ο) και η υψηλή φωτιστική απόδοση σε συνδυασμό με τη χαμηλή κατανάλωση  ενέργειας και τη μεγάλη διάρκεια ζωής, εξασφαλίζουν ένα εξαιρετικό πακέτο πλεονεκτημάτων που μπορεί να αξιοποιηθεί σε κάθε εφαρμογή επαγγελματικού φωτισμού. Ο λαμπτήρας έχει ισχύ 35W, διάμετρο 111 χιλ. και συνολικό ύψος 95 χιλ. και διαθέτει ειδικό αντιθαμβωτικό εξάρτημα ενσωματωμένο στον ανακλαστήρα του. Η χρήση του νέου αυτού λαμπτήρα περιορίζεται μόνο από το γεγονός ότι ως λαμπτήρας εκκένωσης δεν μπορεί να φωτορυθμιστεί.  

Ένας νέος λαμπτήρας μεταλλικών ατμών με τεχνολογία quartz και ονομασία Britespot Hi-Par16 μπορεί στο κοντινό μέλλον να αντικαταστήσει τον γνωστό λαμπτήρα αλογόνου χαμηλής τάσης με ανακλαστήρα τύπου MR16, εξαιτίας της εξαιρετικά μικρής τους διάστασης (διάμετρος 51 χιλιοστά). Ο λαμπτήρας αυτός συνδυάζει την υψηλή απόδοση των λαμπτήρων μεταλλικών ατμών με το συμπαγές μέγεθος των λαμπτήρων αλογονου με ανακλαστήρα 50 χιλιοστών. Αυτός ο μοναδικός συνδυασμός είναι δυνατός χάρη σε μια σειρά αξιοσημείωτες τεχνολογικές πρωτοπορίες. Η σμίκρυνση σε μορφή MR16/50 χιλ. δεν ήταν εφικτή μέχρι σήμερα με την υπάρχουσα τεχνολογία κεραμικού καυστήρα. Στον λαμπτήρα britespot όμως, ο καυστήρας τοποθετείται απευθείας μέσα στον ανακλαστήρα και έτσι το σχήμα και το πάχος των τοιχωμάτων του σε συνδυασμό με το ανοικτό γυάλινο κάλυμμα εμποδίζουν την απώλεια των χημικών του καυστήρα. Το αποτέλεσμα είναι η εκπομπή φωτός με υψηλό δείκτη απόδοσης χρωμάτων (Ra 90) και σταθερή θερμοκρασία χρώματος (3000Κ) καθόλη τη διάρκεια ζωής του λαμπτήρα. Η ζεστή θερμοκρασία χρώματος καθιστά των λαμπτήρα κατάλληλο για χρήση σε καταστήματα, εστιατόρια, ξενοδοχεία, χώρους υποδοχής και εκθέσεων. Ο λαμπτήρας έχει φωτιστική απόδοση 65Lm/W δηλαδή σχεδόν τρεις φορές μεγαλύτερη από τον αντίστοιχο λαμπτήρα αλογονου 12V/MR16 γεγονός που σε συνδυασμό με την μεγάλη διάρκεια ζωής του (6,000 ώρες) τον καθιστά ως ιδανική επιλογή για οικονομικές εφαρμογές εσωτερικού φωτισμού όπου απαιτείται υψηλή στάθμη φωτισμού.

Οι νέες πηγές φωτισμού σε συνδυασμό με τις νέες τεχνολογίες που συνεχώς εξελίσσονται, προσφέρουν στους μελετητές φωτισμού και στους αρχιτέκτονες ένα δυναμικό εργαλείο που επιτρέπει τη δημιουργία μοναδικών φωτιστικών εφε. Επιπλέον εξασφαλίζουν εγκαταστάσεις φωτισμού όπου οι φωτεινές πήγες και τα φωτιστικά έχουν μικρό μέγεθος, μεγάλη διάρκεια ζωής, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και ως εκ τούτου χαμηλό κόστος συντήρησης. Επιπλέον, με δεδομένο το συμπαγές τους μέγεθος και  την ευελιξία στο σχήμα τους, μπορούν διακριτικά να ενσωματωθούν στην αρχιτεκτονική ενός κτιρίου όπως για παράδειγμα σε προσόψεις ή να χρησιμοποιηθούν για το φωτισμό μεγάλων γυάλινων επιφανειών.

Θεόδωρος Δ Κοντορήγας  MBA MSc PLDA
Θ. Κοντορήγας και Συνεργάτες Αρχιτέκτονες Φωτισμού

Πηγές φωτογραφικού υλικού: OSRAM, Sylvania