Φωτισμός με LED: Αξιοπιστία και Οικονομία

Όσο προηγμένο και αν είναι ένα σύστημα CCTV θεωρείται δύσκολο σε αρκετές περιπτώσεις να μπορεί να λειτουργήσει αποδοτικά, αν δεν υπάρχει ο κατάλληλος φωτισμός. Οι συμβατικές τεχνολογίες για τους προβολείς φωτισμού σε εγκαταστάσεις CCTV είναι αρκετές, όμως πλέον η τεχνολογία των LED αποκτά μια ιδιαίτερα μεγάλη δυναμική, κυρίως λόγω της εξοικονόμησης κόστους. 

Είναι προφανές ακόμα και σε εκείνους που δεν έχουν ιδιαίτερη σχέση με τα τεχνικά θέματα των συστημάτων CCTV, ότι ένας καλός και ισχυρός φωτισμός αποτελεί βασική προϋπόθεση για τη σωστή και κυρίως αποτελεσματική λειτουργία τους κατά τη διάρκεια των νυκτερινών ωρών ή σε σκοτεινούς χώρους. Μπορεί δηλαδή να έχει εγκατασταθεί το πιο σύγχρονο σύστημα CCTV, με τις πλέον εξελιγμένες κάμερες και τα πιο προηγμένα συστήματα καταγραφής και ειδοποίησης και να αστοχήσει σε μια κρίσιμη στιγμή λόγω ελλιπούς ή καθόλου φωτισμού. Για το λόγο αυτό, ήδη από τα πρώτα στάδια χρησιμοποίησης των συστημάτων CCTV ξεκίνησαν να αναπτύσσονται και τα ανάλογα συστήματα φωτισμού.

Στις εφαρμογές CCTV ισχύει το εξής αξίωμα: όσο περισσότερο φως, τόσο καλύτερης ποιότητας εικόνα παράγεται. Η ποιότητα της εικόνας που εμφανίζεται στην οθόνη παρακολούθησης, επηρεάζεται από το πόσο φως είναι διαθέσιμο.
Σε καταστάσεις λοιπόν όπου υπάρχει ελλιπής φωτισμός ή σε συνθήκες σκότους, χρησιμοποιείται κυρίως υπέρυθρος φωτισμός (IR) που είναι μη ορατός στο ανθρώπινο μάτι και παράγει μονόχρωμες εικόνες, ενώ θεωρείται ιδανικός για εφαρμογές επιτήρησης όπου απαιτείται διακριτικότητα.
Τα τελευταία χρόνια οι λαμπτήρες τύπου LED έχουν εμφανίσει μια δυναμική ανάπτυξη στην αγορά των συστημάτων φωτισμού, μεταξύ των οποίων βρίσκονται και αυτά που αξιοποιούνται στις εφαρμογές επιτήρησης και ασφάλειας. Τα πλεονεκτήματά τους πηγάζουν κυρίως από τις ιδιαίτερα μειωμένες ενεργειακές απαιτήσεις τους, κριτήριο πολύ σημαντικό στην εποχή που διανύουμε και στην οποία τα θέματα της εξοικονόμησης ενέργειας βρίσκονται συνεχώς στην επικαιρότητα. ¶λλο ένα κρίσιμο χαρακτηριστικό τους, είναι ότι συμβάλλουν στη μείωση των εκπομπών CO2, που αποτελεί μια εξίσου βασική παράμετρο για την υλοποίηση μιας ορθολογικής ενεργειακής πολιτικής.

Ιδιότητες των LED
Οι λαμπτήρες τύπου LED (Light Emitting Diodes) αποτελούν – όπως άλλωστε αναφέρει και το όνομά τους – διόδους εκπομπής φωτός. Αρχικά χρησιμοποιήθηκαν ως λυχνίες για την ένδειξη λειτουργίας διάφορων συσκευών, αλλά σταδιακά η εξέλιξη της τεχνολογίας επέτρεψε τη χρήση τους και σε ευρύτερες εφαρμογές φωτισμού. Αποτελούνται από ημιαγωγούς, στους οποίους όταν εφαρμοστεί ηλεκτρική τάση, εκπέμπουν φως στενού φάσματος. Σημαντικό στοιχείο για το χρώμα του φωτός τους, αποτελεί η χημική σύσταση του ημιαγώγιμου υλικού. Στα πρώτα στάδια της εξέλιξής τους ήταν περιορισμένος ο αριθμός των χρωμάτων που μπορούσε να πετύχει μια λυχνία LED, αλλά πλέον υπάρχουν δίοδοι εκπομπής φωτός για μια ευρεία γκάμα χρωμάτων, ανάλογα με τις απαιτήσεις της κάθε εφαρμογής φωτισμού στην οποία και θα χρησιμοποιηθούν. Επίσης, ο φωτισμός που μπορεί να επιτευχθεί μέσω των λυχνιών LED μπορεί να είναι υπέρυθρος, υπεριώδης ή εντός του ορατού φάσματος.
Τα πιο εύκολα χρώματα που μπορούν να παραχθούν είναι τα βασικά, δηλαδή το κόκκινο, το κίτρινο και το πράσινο, αλλά με τη σύνθεση αυτών των χρωμάτων μπορούν να δημιουργηθούν και τα υπόλοιπα χρώματα. Για την υλοποίηση του επιθυμητού αποτελέσματος είναι απαραίτητη και η χρήση ειδικών ηλεκτρονικών συστημάτων που επιτυγχάνουν την επιθυμητή ανάμειξη των βασικών χρωμάτων ώστε να προκύψει το τελικό χρώμα.
Ένα από τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά των λαμπτήρων φωτισμού τύπου LED είναι ο μεγάλος βαθμός απόδοσής τους, όπως αυτός καθορίζεται συναρτήσει του λόγου έντασης φωτισμού που μετριέται σε Lumens και της απαιτούμενης ηλεκτρικής ισχύος, για να προκύψει η ανωτέρω ένταση (και η οποία μετριέται σε Watts). Όταν ένας συμβατικός λαμπτήρας ισχύος από 60-100 Watts μπορεί να δώσει 15 lumens ανά Watt, έχουμε ήδη εταιρείες που έχουν παρουσιάσει λαμπτήρες LED πάνω από 130 lumens ανά Watt (με ορισμένα μοντέλα να φτάνουν και τα 150 lumens ανά Watt). Είναι λοιπόν εύλογο οι λαμπτήρες LED να χρησιμοποιηθούν και σε εφαρμογές φωτισμού, καθώς συνδυάζουν όλα αυτά τα πλεονεκτήματα.
Μία από αυτές τις εφαρμογές που ενδιαφέρει κυρίως και τους αναγνώστες του Security Manager είναι η χρήση λαμπτήρων LED για το φωτισμό περιοχών που καλύπτονται από συστήματα CCTV. Ποιοι είναι όμως οι λόγοι που οδηγούν στην όλο και μεγαλύτερη επικράτηση των λαμπτήρων τύπου LED; Για να απαντηθεί το ερώτημα αυτό απαιτείται καταρχήν μια σύντομη επισκόπηση των θεμάτων φωτισμού, σε σχέση με τα συστήματα επιτήρησης CCTV.

Οι συμβατικές τεχνολογίες
Η αρχική πρόταση όσον αφορά στις χρησιμοποιούμενες τεχνολογίες, ήταν οι κλασικές λάμπες πυρακτώσεως. Αν και χρησιμοποιήθηκαν ευρύτατα στην αρχή, όπως ήταν λογικό, εμφανίζουν πλέον αρκετά μειονεκτήματα. Το πιο βασικό είναι η χαμηλή ενεργειακή απόδοσή τους και το γεγονός ότι ουσιαστικά μόνο το 10% από την ισχύ που καταναλώνουν χρησιμοποιείται για το φωτισμό, ενώ το υπόλοιπο 90% μετατρέπεται σε θερμότητα. Βέβαια, υπάρχουν εξελιγμένοι τύποι με καλύτερους συντελεστές απόδοσης, χωρίς όμως τα παραπάνω νούμερα να αλλάζουν δραματικά. Η θερμότητα που εκπέμπουν είναι τέτοια, με αποτέλεσμα να είναι ιδιαίτερα ζεστοί ακόμα και στην ανθρώπινη επαφή, ενώ επίσης διαχέεται θερμότητα στο χώρο στον οποίο βρίσκονται.
Μια άλλη εναλλακτική λύση με λίγο καλύτερη απόδοση είναι οι λάμπες αλογόνου, όσον αφορά στην απώλεια της ηλεκτρικής ισχύς τους με την μετατροπή της σε θερμότητα. Όμως, εξαιτίας του μικρότερου μεγέθους τους και της υψηλότερης πίεσης στην οποία λειτουργούν, εμφανίζεται το φαινόμενο της πολύ θερμής επιφάνειάς τους, σε βαθμό επικινδυνότητας σε ενδεχόμενη επαφή με τον άνθρωπο. Επίσης, εάν έρθουν σε επαφή με ψυχρές επιφάνειες μπορεί και να καταστραφούν.
Πολλοί ίσως θα αναρωτηθούν, γιατί δεν χρησιμοποιούμε τις λάμπες φθορίου, που με τόση επιτυχία έχουν υποκαταστήσει τις λάμπες πυρακτώσεως σε άλλες εφαρμογές; Ο λόγος είναι ότι η χρήση τους, σε συνδυασμό με τα συστήματα CCTV, είναι περιορισμένη καθώς εμφανίζεται το πρόβλημα του beat effect (τρέμουλο), με αποτέλεσμα να λαμβάνονται εικόνες μειωμένης ευκρίνειας. Επίσης, ένα άλλο μειονέκτημά τους είναι ότι το φως που παράγουν διαχέεται, οπότε είναι δύσκολο να εστιαστεί και να ελεγχθεί αποτελεσματικά ο παραγόμενος φωτισμός. Βέβαια, έχουν το μεγάλο πλεονέκτημα ότι είναι πολύ πιο αποδοτικές από τους λαμπτήρες των προηγούμενων κατηγοριών, καθώς μόνο το 60% της απαιτούμενης ισχύος μετατρέπεται σε θερμότητα. Για το λόγο αυτό, μπορούν να δημιουργήσουν φωτισμό ίδιας έντασης με λαμπτήρες πυρακτώσεως πολύ μεγαλύτερης ηλεκτρικής ισχύος. Το στοιχείο αυτό και σε συνδυασμό με το γεγονός ότι έχουν πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, καθιστά τις λάμπες φθορίου ιδανικές για χρήση σε χώρους γραφείων. Όμως τα προβλήματα που δημιουργούν κατά την εγγραφή βίντεο και τα οποία προαναφέρθηκαν, αποτρέπουν τη χρήση τους σε μεγαλύτερο βαθμό για το φωτισμό χώρων που επιτηρούνται από συστήματα CCTV.
Μια άλλη τεχνολογία λαμπτήρων που θα μπορούσε ίσως να χρησιμοποιηθεί σε προβολείς φωτισμού για συστήματα CCTV είναι οι τύπου HID (High-Intensity discharge). Διαθέτουν πολλά θετικά χαρακτηριστικά, όπως υψηλό βαθμό απόδοσης, μεγάλη διάρκεια ζωής και καλές χρωματικές αποχρώσεις. Έχουν όμως ένα μειονέκτημα, το οποίο δεν είναι άλλο από τον αργό χρόνο έναυσής τους. Συγκεκριμένα, ο χρόνος που απαιτείται για να ανάψουν, είναι περίπου δύο με τρία λεπτά και επίσης δεν μπορούν να ανάψουν αμέσως μετά από ενδεχόμενο κλείσιμό τους, αλλά θα πρέπει να μεσολαβήσει ένα μικρό χρονικό διάστημα. Αυτά τα διαστήματα μπορεί σε άλλες εφαρμογές να μην είναι σημαντικά και για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται ευρύτατα σε φωτισμό δρόμων αλλά και σε προβολείς αυτοκινήτων. Όμως, όπως όλοι αντιλαμβανόμαστε, σε θέματα ασφαλείας τα δύο με τρία λεπτά είναι ιδιαιτέρως κρίσιμα και έχουν την αξία πολλαπλάσιου χρονικού διαστήματος.

Αξιοπιστία & οικονομία
Επικεντρώνοντας λοιπόν το ενδιαφέρον μας στη χρήση των λαμπτήρων τύπου LED σε χώρους που επιτηρούνται από συστήματα CCTV διαπιστώνουμε ότι αποτελούν μια πολύ καλή πρόταση, καθώς συνδυάζουν πολλά από τα θετικά στοιχεία των προηγούμενων τεχνολογιών, με πιο βασικά την αξιοπιστία και την εξοικονόμηση κόστους.
Οι λαμπτήρες LED έχουν πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, με αποτέλεσμα να μη χρειάζονται συχνή αντικατάσταση – όπως συμβαίνει και με τους συμβατικούς λαμπτήρες. Πηγές από κατασκευαστές αναφέρουν ότι ο εκτιμώμενος χρόνος πριν την αστοχία ενός λαμπτήρα ETTF (estimated time to failure) είναι μεταξύ 100.000 και 1.000.000 ωρών λειτουργίας. Αριθμός εντυπωσιακός, συγκρινόμενος με τις 10.000 ώρες των λαμπτήρων φθορίου και τις 1.000 με 2.000 ώρες των λαμπτήρων πυρακτώσεως. Οπότε, οι μειωμένες ανάγκες αντικατάστασής τους και ο μεγαλύτερος χρόνος ζωής τους, συμβάλλουν αποφασιστικά στην εξάλειψη του φαινομένου των καμένων λαμπτήρων και άρα των κακοφωτισμένων περιοχών. Ειδικά σε μεγάλους χώρους όπου είναι δύσκολος ο τακτικός έλεγχος, δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να υπάρχουν προβολείς που δεν λειτουργούν, οπότε και το σύστημα CCTV καθίσταται ουσιαστικά άχρηστο. Επιπροσθέτως, αντέχουν σε σκληρή χρήση και σε δονήσεις, ενώ το σκληρό περίβλημά τους κάνει δύσκολη την καταστροφή τους. Επίσης, άλλο ένα θετικό χαρακτηριστικό των λαμπτήρων LED είναι ότι «προειδοποιούν» για την επερχόμενη καταστροφή τους, με μια χαρακτηριστική εξασθένιση του εκπεμπόμενου φωτός, σε αντίθεση με το ξαφνικό σβήσιμο των προβολέων πυρακτώσεως.
Αν και η αξιοπιστία αποτελεί ένα από τα βασικότερα κριτήρια για την επιλογή των λαμπτήρων LED, εξίσου σημαντικός λόγος σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες είναι και το μειωμένο κόστος λειτουργίας τους. Αυτό προκύπτει από το συγκερασμό του μειωμένου αριθμού λαμπτήρων που απαιτείται για το ίδιο χρονικό διάστημα, αλλά και το μεγάλο βαθμό απόδοσης που οδηγεί σε χαμηλότερη κατανάλωση ρεύματος. Είναι απαραίτητο να επισημάνουμε ότι ο μειωμένος αριθμός των λαμπτήρων δεν συμβάλλει μόνο στη μείωση του κόστους προμήθειας αυτών, αλλά και στη μείωση του εργατικού κόστους για την απασχόληση του προσωπικού που θα κληθεί να αλλάξει τους λαμπτήρες. Συνυπολογίζοντας αυτές τις παραμέτρους, διαπιστώνουμε ότι προκύπτουν σημαντικές οικονομίες κλίμακας για τη συντήρηση των εγκαταστάσεων.
¶λλο ένα θετικό στοιχείο των λαμπτήρων τύπου LED είναι ότι μπορούν να δώσουν ευκολότερα διάφορες αποχρώσεις φωτισμού, όταν αυτό κριθεί σκόπιμο, χωρίς τη χρήση των φίλτρων που οι συμβατικές μέθοδοι φωτισμού απαιτούν. Παράλληλα, είναι πιο εύκολο να εστιάζεται το εκπεμπόμενο φως σε συγκεκριμένα σημεία, στοιχείο πολύ σημαντικό για χώρους επιτηρούμενους από κάμερες, σε σχέση με άλλους τύπους προβολέων που απαιτούν εξωτερικούς αντανακλαστήρες προκειμένου να διαχειρίζονται το φως με παρόμοιο τρόπο.
Σε σχέση με τους λαμπτήρες HID έχουν τη δυνατότητα πολύ γρήγορης ενεργοποίησης, γεγονός που όπως αναφέραμε αποτελεί πολύ σημαντικό κριτήριο για εφαρμογές ασφάλειας. Ένας τυπικός λαμπτήρας LED κόκκινου χρώματος μπορεί να φτάσει στην πλήρη φωτεινότητά του μέσα στο πολύ μικρό χρονικό διάστημα ορισμένων microseconds, ενώ τα λευκά LEDs που χρησιμοποιούνται σε συσκευές επικοινωνιών μπορούν να πιάσουν ακόμα μικρότερους χρόνους. Τέλος, όσον αφορά σε θέματα ασφάλειας και υγιεινής της εργασίας αλλά και προστασίας του περιβάλλοντος, είναι χρήσιμο να επισημάνουμε ότι τα LEDs δεν περιέχουν τον επιβλαβή για τον άνθρωπο αλλά και το περιβάλλον υδράργυρο, που περιέχουν οι λαμπτήρες φθορισμού.
Βάζοντας λοιπόν στη ζυγαριά όλα τα ανωτέρω στοιχεία, δεν είναι δύσκολο να συμπεράνουμε ότι το μέλλον για το φωτισμό των συστημάτων CCTV ανήκει στους προβολείς που χρησιμοποιούν LED. Συνδυάζουν μεγάλο βαθμό αξιοπιστίας, υψηλή ενεργειακή απόδοση και καλή διαχείριση του φωτός. Τα στοιχεία αυτά, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι διανύουμε μια εποχή όπου τα θέματα της ενεργειακής διαχείρισης παίζουν σημαντικό ρόλο, οδηγούν στη διαφαινόμενη επικράτηση των προβολέων LED σε εφαρμογές ασφάλειας.

Αναφορά: RAYTEC (www.rayteccctv.com)
Η εταιρεία RAYTEC αποτελεί μια εταιρεία ηγέτη στην αγορά των συστημάτων υπέρθυρου και λευκού φωτισμού – ειδικά για επαγγελματικές εφαρμογές CCTV – αξιοποιώντας την πλέον σύγχρονη τεχνολογία LED και διαθέτοντας μια πολύ πλούσια γκάμα συστημάτων, που μπορούν να προσαρμοστούν στις ανάγκες της εκάστοτε εφαρμογής

Του ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗ ΛΥΜΠΕΡΟΠΟΥΛΟΥ