Съвременни подходи в осветлението за лаборатории

Лабораторната дейност е с висока визуална интензивност. И макар голяма част от лабораторната работа днес да се извършва от високотехнологични системи и автоматизирано оборудване, способността на човешкото око да вижда добре и да възприема правилно играе ключова роля за достоверността на резултатите от провежданите изследвания, независимо от сферата на научноизследователската дейност. Лабораторното осветление е сред най-специфичните сегменти на индустриалното осветление, именно поради необходимостта от осигуряване както на висока степен на защита (от прах, влага, химически агенти и т. н.) на осветителите, така и на адекватно и качествено осветяване на работните зони и помещенията.

Качеството на осветяване обаче не се изчерпва единствено с достатъчна яркост, а е комплексна комбинация от необходимата цветна температура, индекс на цветопредаване, насоченост и разпространение, както и интензивност на светлината. Други фактори, влияещи върху зрителното възприятие и комфорт, включват количеството попадаща в помещението дневна светлина, нейното разпределение, както и цветовете и осветяването на интериора в зрителното поле. Проектантите на осветителни инсталации вземат предвид всички тези променливи, когато планират реализацията на системи за лабораторно осветление. Доброто осветяване е съчетание на функционалност и естетика, ефективност и устойчивост, а в много съвременни високотехнологични лаборатории изисква и следване на спецификациите, зададени в LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) стандартите за екологичен и енергийно ефективен дизайн в областта на осветлението. Светодиодното осветление и цифровите адресируеми системи за управление са сред най-модерните и все по-масово прилагани решения в осветлението за лаборатории с оглед постигане на тези цели.

Настолното осветление като
първичен източник на
осветяване
Традиционно, осветяването на лаборатории се изпълнява с монтирани над работните места висящи осветители, които да осигуряват и високи нива на общо осветление в помещението, наред с осветяването на работните зони. Настолното осветление типично се счита за източник на допълнително, но не и на основно осветяване. Много национални регулаторни органи в областта препоръчват излишно високи нива на общо осветление в лабораториите (от 800 до 1000 лукса) над работните маси, много над стойностите от 300 до 500 лукса, препоръчвани например от Общността на осветителните инженери в САЩ (IES). Това своеобразно презастраховане е остаряла мярка срещу сравнително лошия индекс на цветопредаване на луминесцентното осветление, прилагана през последните десетилетия преди въвеждането на усъвършенстваните T8 и T5 луминесцентни осветители.
Съвременните линейни осветителни тела, монтирани на тавана, осигуряват задоволителна визуална среда с по-ниски нива на осветяване и много по-малка консумация на енергия, благодарение на подобреното качество на цветопредаване на усъвършенстваното поколение луминесцентни лампи.
Сред най-ефикасните и енергийно ефективни подходи при осветяването на лаборатории е използването на настолното осветление за основен, първичен източник на осветяване, в комбинация с ефективното използване на дневната светлина и общите осветители в помещението.
Чрез изместване на фокуса към настолното осветление проектантите могат да покрият изискванията на широк набор от разнообразни визуални дейности в лабораторната работа, заедно с адекватно пространствено и интериорно планиране. Целта е да се осигури висока гъвкавост на осветителната система, избягване на отблясъците, баланс на контраста, контрол на интензитета и ефективно управление на енергията. Визуалните задачи, вариращи от четене на информация от хартиени носители, гледане на монитори, дисплеи на лабораторно оборудване и различни лабораторни материали (микроскопски материали, предметни стъкла, проби и т. н.), се характеризират с различна симетрия, отражаемост, цвят и текстура на обектите, които човешкото око трябва да възприеме.

Роля на позиционирането на
осветителите
Настолното осветление за лаборатории само по себе си представлява сериозно предизвикателство за проектантите на осветителни решения. Работните маси трябва да бъдат максимално свободни за извършване на лабораторна работа и разполагане на оборудване. Ето защо монтираните към масите настолни осветители не са препоръчителен вариант. Макар лампите от този тип, използвани масово например в офисното осветление, да са насочен и регулируем по отношение на позицията в пространството светлоизточник, те имат един основен недостатък - хвърлянето на сенки. Ето защо дизайнерите все по-често прибягват до използването на линейни осветители, монтирани например от долната страна на най-долния рафт на стативите за реагенти. Така се осигурява локален източник на по-обилно и дифузно настолно осветление, който обхваща и пространствата около работните маси. Препоръчително е осветителите да се монтират на нивото на очите или малко под него, за да се избегне директното заслепяване. Рафтовете на лабораторните стативи и стелажите обаче обикновено са с регулируема височина, което може да се окаже проблем при монтирането на under-shelf осветители в долната им част.
Луминесцентните лампи често се оказват твърде неудобни и с лошо качество на осветяване в много съвременни приложения, а по-тънките и компактни халогенни лампи светят с прекалено висок интензитет и с по-високи температури на осветителното тяло, което също често се оказва пречка за използването им.
LED осветлението е подходящо решение за настолни under-shelf приложения в лаборатории, тъй като тънките и компактни линейни светодиодни осветители осигуряват високо качество на светлината, ниски работни температури, ниска консумация на енергия, дълъг сервизен живот, димируемост и широко, дифузно разпределение на светлината, което покрива цялата работна зона. През последните няколко години настолните LED осветителни системи се превърнаха в достъпно и високоефективно решение именно за такива приложения. Подобно на линейните луминесцентни T8 и T5 лампи, LED осветителите се предлагат в широк диапазон от цветни температури - от топла бяла светлина (2700 K), през средно топла (3000 K) и средно студена (3500 K), до студена бяла светлина (4100 K). Най-често избираните от проектантите на осветителни системи за лаборатории модели са с индекс на цветопредаване между 80 и 100 CRI (като 100 CRI е максимумът) и с цветна температура в диапазона 3500-4100 K. Отново по подобие на луминесцентното осветление, LED лампите се предлагат със светлинна ефикасност в диапазона 80-100 лумена на ват. В сравнение с линейните луминесцентни тела обаче, LED лампите са много по-компактни и леки, както и с много повече монтажни възможности, което е от особена важност в лабораторните приложения. В проектите за настолно осветление е препоръчително да се изберат LED осветители с разсейвателни лещи, който да омекотят светлината и да предотвратят резките сенки.

Съвременни подходи в
настолнотоLED осветление
Настолното LED осветление може да бъде управлявано посредством локален сензор за присъствие, който да позволява ръчно включване и автоматично димиране или изключване на осветителите, когато работната маса не се използва. Този подход способства за допълнителни икономии на до 25% от енергийната консумация, като в допълнение спомага за намаляване на необходимата плътност на мощността на осветлението. Това от своя страна допринася за редуциране на оперативните разходи, покриване на изискванията по стандартите за енергийна ефективност и екодизайн. За да постигнат оптимално съчетание от функционалност и ефективност проектантите на осветителни решения за лаборатории изпробват нови възможности във връзка с височините и техниките на монтаж на светодиодните осветители. Сред новостите в областта са магнитни крепежни елементи и гъвкави кабели за окачване, които позволяват на потребителите да изместват и насочват осветителните тела според потребностите от осветяване. Все по-популярните в сферата на осветлението напоследък OLED модули пък биха могли да бъдат използвани за производството на гъвкави линейни осветители, които да позволяват извиване навън или навътре под формата на дъга в зависимост от това дали е необходима концентрирано или дифузно осветяване на работната маса.