Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 7/2018 vyšlo tiskem 27. 6. 2018. V elektronické verzi na webu od 27. 7. 2018. 

Téma: Kabely, vodiče, kabelová technika; Nářadí, nástroje a zařízení pro práci s kabely

Hlavní článek
Parametrizace obvodových modelů lithiových akumulátorů pro elektromobilitu
Smart Cities (3. část – 1. díl)

Číslo 3/2018 vyšlo tiskem 15. 6. 2018. V elektronické verzi na webu 16. 7. 2018.

Příslušenství osvětlovacích soustav
Večer s Foxtrotem na Českém nebi

Veřejné osvětlení
Nadčasové svítidlo pro veřejné osvětlení – Streetlight 11
Ovládání veřejného osvětlení

Aktuality

ČEZ ESCO získala svou historicky největší zakázku v osvětlení ČEZ Energetické služby, dceřiná společnost ČEZ ESCO, dodá osvětlení pro 59 obchodů…

Energetici v Dukovanech spustili čtvrtý blok, elektřinu vyrábí všechny bloky V Jaderné elektrárně Dukovany energetici spustili čtvrtý výrobní blok. Ukončili tak…

Nejlepší studenti 2018 nalezeni Do finálového kola 8. ročníku soutěže Nejlepší student, které se konalo 20. června 2018 v…

Výběrové řízení na dodavatele pro krytí ztrát pokračuje pátým aukčním kolem Páté aukční kolo výběrového řízení na dodavatele elektřiny pro krytí ztrát v přenosové…

Více aktualit

Human centric lighting (HCL)

20.06.2018 | Ing. Tomáš Sousedík | METROLUX | metrolux.cz

Myšlenka měnit teplotu chromatičnosti světla Tc osvětlovací soustavy není úplně nová. Již před přibližně patnácti lety se testovala zářivková svítidla s kombinací zářivek různých teplot chromatičnosti. Spínáním a regulací světelného toku jednotlivých zářivek se pak dosáhlo změny teploty chromatičnosti. Hlavní myšlenkou bylo využít tato svítidla např. v bezokenních prostorech nebo při nočních službách. Průběh změny teploty chromatičnosti v čase měl simulovat průběh změny teploty chromatičnosti denního světla během dne. Širší možnost využití systému řízení teploty chromatičnosti osvětlovacích soustav umožnil nástup LED světelných zdrojů s možností nastavit Tc (tzv. tunable white).

Princip HCL vychází z toho, že lidský organismus je za miliony let vývoje přivyklý na průběh osvětlenosti a teploty chromatičnosti denního světla. Je třeba si uvědomit, jak krátkou dobu své existence používá člověk umělé světlo. Teplota chromatičnosti se v průběhu dne značně mění. V ranních hodinách je teplota chromatičnosti Tc = 2 700 K, při východu slunce dokonce pouze 1 900 K. Pak Tc postupně roste a kolem poledne dosahuje hodnoty až 7 000 K. Poté začne klesat a večer opět dosahuje hodnot zhruba 2 700 K. Nízká teplota chromatičnosti ve večerních hodinách je pro organismus člověka signálem k přípravě na spánek. V této době chybí ve slunečním světle modrá složka spektra, na kterou jsou citlivé gangliové buňky v lidském oku. Naopak vysoká hodnota teploty chromatičnosti přes poledne nastavuje organismus k nejvyšší aktivitě a k výkonu. Denní rytmus je řízen produkcí hormonu melatoninu, který je ovlivňován detekcí světla v gangliových buňkách. Biorytmy člověka se nastavují v závislosti na změně teploty chromatičnosti a intenzity světla.

K řešení HCL v interiérech se přistupuje v zásadě dvěma způsoby.


Obr. 1. Graf změny Tc a osvětlenosti v kancelářských prostorech v průběhu dne

První způsob použití HCL

Tento způsob má být naprosto přirozený, a jeho úkolem je tedy simulovat soustavou umělého osvětlení co nejpřesněji změnu teploty chromatičnosti v průběhu dne. Takové osvětlení proto co nejvíce simuluje denní osvětlení. Kromě Tc se v průběhu dne mění také intenzita osvětlení. Pro vysoké hodnoty Tc se nastavuje vyšší hladina osvětlenosti, v ranních a večerních hodinách se s teplou barvou světla volí nižší hladiny osvětlenosti. Na obr. 1 je graficky znázorněno nastavení teploty chromatičnosti během dne. Na obr. 2 jsou fotografie zachycující změnu Tc.


Obr. 2. Realizace HCL v kancelářských prostorech se svítidly firmy Halla, a. s.

Druhý způsob použití HCL

Druhým přístupem v řízení teploty chromatičnosti je snaha dosáhnout vyšší výkonosti pracovníků. Nastavení změny teploty chromatičnosti Tc v průběhu dne tedy již není tak přirozené, ale má za úkol především stimulovat pracovníky. Studie ukazují, že pomocí HCL je možné dosáhnout vyšší produktivity, snížit chybovost, zlepšit výsledky studentů či zvýšit obrat v prodejních prostorech. Další studie v této oblasti probíhají. Na obr. 3 je řízení průběhu teploty chromatičnosti v kanceláři se zaměřením na výkon. Na obr. 4 je příklad kanceláře firmy Halla, a. s., v níž je realizován princip HCL.


Obr. 3. Průběh teploty chromatičnosti světla a osvětlenosti v kanceláři


Obr. 4. Kanceláře firmy Halla, a. s., používající princip HCL

Realizace osvětlovacích soustav HCL

V České republice jsou již k vidění první realizace HCL také v mateřských a základních školách. Na obr. 5 a obr. 6 je nastavení průběhu Tc a osvětlenosti ve školní třídě. Je patrné snížení teploty chromatičnosti v době oběda. Na obr. 7 je vhodný typ svítidla k osvětlení učeben, jehož konstrukce zajišťuje částečnou nepřímou složku osvětlení. Tím se zvyšuje jas stropu a zlepšují se jasové poměry v prostoru.


Obr. 5. Průběh teploty chromatičnosti světla a osvětlenosti ve školní učebně


Obr. 6. Učebna v průběhu dne: a) v 8:00 Tc = 6 500 K a E = 500 lx,
b) v odpoledních hodinách Tc = 3 000 K a E = 300 lx

Svítidlo SANT firmy Halla, a. s., navržené k realizaci HCL v učebnách
Obr. 7. Svítidlo SANT firmy Halla, a. s.,
navržené k realizaci HCL v učebnách

Zavádění LED světelných zdrojů spolu s možností automatické změny teploty chromatičnosti a světelného toku umožňuje využít výhody HCL při navrhování a realizacích osvětlení interiérů. Je to zároveň nástroj pro architekty ke zlepšení podmínek v prostorech, v kterých je nedostatečná úroveň denního osvětlení. Nedostatek denního světla je možné alespoň částečně nahradit vyšší osvětleností od zdrojů umělého světla a řízením teploty chromatičnosti – simulací průběhu denního osvětlení.


Vyšlo v časopise Světlo č. 3/2018 na straně 20.
verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
verze vyšlých časopisů zde.