Jaka moc lampy do warsztatu?

Właściwe oświetlenie stanowiska pracy jest nie tylko pożądane ze względu na komfort użytkownika, ale ma także ogromne znaczenie dla jego bezpieczeństwa, a nawet stanu zdrowia. Nic więc dziwnego, że wytyczne dotyczące parametrów oświetleniowych w poszczególnych rodzajach pomieszczeń znalazły nawet swoje umocowanie prawne w postaci norm branżowych – dość powiedzieć, że na rynku istnieją nawet firmy, wyspecjalizowane w projektowaniu i dostarczaniu systemów oświetleniowych i dysponujące zaawansowanym oprogramowaniem symulacyjnym, pozwalającym na dobieranie odpowiednich opraw oraz źródeł światła (np. żarówek czy świetlówek LED) stosownie do potrzeb danego przedsiębiorstwa. Na szczęście, nie zawsze istnieje potrzeba korzystania z tego typu usług, a amatorzy majsterkowania czy też początkujący elektronicy także mogą świadomie dobrać oświetlenie do przydomowego warsztatu. W tym artykule podamy garść informacji teoretycznych oraz praktycznych wskazówek, które pozwolą Ci prawidłowo wybrać odpowiedni model lampy bądź żarówki, oświetlającej posiadany stół roboczy.

Moc mocy nierówna – garść porad, jak czytać specyfikacje żarówek LED

W przypadku źródeł światła – zwłaszcza żarówek, świetlówek czy modułów LED – producenci podają zwykle przynajmniej trzy wielkości, charakteryzujące pośrednio lub bezpośrednio intensywność świecenia. Moc znamionowa, wyrażona w watach, to iloczyn prądu, pobieranego przez urządzenie oraz napięcia zasilającego. Wielkość ta może być określona dla każdego odbiornika energii elektrycznej, ale nie pozwala ona na dokładny opis rzeczywistej ilości generowanego światła, a to z prostej przyczyny – poszczególne rodzaje źródeł światła różnią się znacząco sprawnością energetyczną. Najgorzej wypadają klasyczne żarówki – rozgrzany do białości żarnik zużywa zaledwie znikomą część pobranej z zasilania energii na wytworzenie strumienia świetlnego, reszta „przepada” – jest bezpowrotnie tracona w postaci ciepła, uwalnianego do otoczenia na drodze promieniowania (oraz – częściowo – także przewodzenia). Problemu tego pozbawione są nowoczesne diody LED – te zamieniają znaczącą większość pobranej energii na strumień fotonów, dzięki czemu przy tej samej mocy (w porównaniu do zwykłej żarówki) wytwarzają wielokrotnie więcej światła. Z tego też powodu producenci żarówek LED podają zwykle dwie wartości mocy: rzeczywistą (znamionową) oraz ekwiwalent odniesiony do konwencjonalnych żarówek. Zabieg ten ma na celu ułatwienie użytkownikom wyobrażenia sobie, jak jasno świeci dany model żarówki – przykładowo, wysokiej klasy żarówki LED o mocy 13 W świecą tak jasno, jak mocna, 100-watowa żarówka starego typu.

Trochę fizyki, czyli najważniejsze pojęcia związane z oświetleniem

Kolejnym, bardzo ważnym pojęciem, określającym już rzeczywiste, optyczne właściwości źródła światła, jest luks (lx) – to nic innego, jak strumień światła, jaki dane źródło rzuca na powierzchnię o danym polu, oddaloną od źródła na pewną odległość. Sam strumień (mierzony w lumenach, lm) określa natomiast ilość światła, generowanego w danym kącie bryłowym (kąt bryłowy natomiast to swego rodzaju trójwymiarowy odpowiednik zwykłego kąta, który znamy ze szkolnych lekcji geometrii). Innymi słowy – jeżeli dane źródło światła, zasilane stabilnym napięciem, rzuca pewną ilość światła w postaci rozszerzającej się stożkowo wiązki, to im dalej odsuniemy się od źródła, tym większą powierzchnię owa wiązka obejmie – a to sprawi, że natężenie oświetlenia (mierzone w luksach na tej powierzchni) będzie odpowiednio mniejsze. Z tych zawiłych powiązań wynika ważny wniosek praktyczny – lumen określa niejako całkowitą ilość światła, generowanego przez dane źródło, zaś o tym, ile luksów otrzymamy (np. mierząc je specjalnym przyrządem – luksomierzem), decyduje odległość od źródła oraz… równomierność rozkładu oświetlenia.

Światło zakute w ramy prawne – najważniejsze informacje o normach BHP

Jak już wspomnieliśmy, prawidłowe oświetlenie stanowiska pracy jest nie tylko pożądane, ale wręcz wymagane przez odpowiednie normy branżowe. W Polsce podstawowym aktem regulującym to zagadnienie jest norma o numerze PN-EN 12464-1:2022-01 pt.:

Światło i oświetlenie - Oświetlenie miejsc pracy - Część 1: Miejsca pracy we wnętrzach.

Według wspomnianej normy, minimalne natężenie oświetlenia, konieczne aby móc dostrzec rysy twarzy człowieka, wynosi 20 lx – nietrudno zauważyć, że jest to o wiele mniej, niż wymagamy do jakiejkolwiek pracy manualnej. W praktyce, natężenie oświetlenia na stanowisku pracy powinno wynosić od 200 do nawet 1000 luksów, a dokładna wartość zależy od rodzaju wykonywanych czynności. W przypadku przestrzeni biurowych, rejon biurka komputerowego powinien być doświetlony na poziomie 500 lx, zaś reszta pomieszczenia – 300 lx. Prace montażowe – w zależności od rodzaju – wymagają od 200 do 500 lx, a jeżeli mamy do czynienia z pracami precyzyjnymi – wartość ta rośnie aż do 750 luksów. Jeszcze większe wymagania – 1000 lx – stawia przed oświetleniem roboczym praca związana z mechaniką precyzyjną czy też wyrobem rozmaitych przyrządów. Nietrudno zauważyć, że większość prac związanych z elektroniką – w tym lutowanie – wpada raczej w górną część opisywanego przedziału, czyli pomiędzy 500 a 1000 lx, zależnie od rodzaju montowanych elementów (THT vs SMD).

A jak sprawdzić, czy dana lampa nadaje się do zastosowań warsztatowych? Metoda jest zaskakująco prosta. Załóżmy, że żarówka LED (lub inne źródło światła, np. oświetlacz pierścieniowy zamontowany w lampie z lupą) generuje strumień światła o mocy 500 lumenów. Zakładając, że cały strumień zostanie równomiernie rzucony na płaszczyznę stołu, możemy przyjąć, że na powierzchni kołowej o polu równym 1m² natężenie oświetlenia będzie wynosiło około 500 luksów. Jeżeli zwiększymy odległość dwukrotnie, dwa razy spadnie też uzyskiwane w ten sposób natężenie światła. I w drugą stronę – jeżeli światło zostanie rzucone na powierzchnię rzędu 0.5m², to uzyskane natężenie oświetlenia wyniesie w przybliżeniu 1000 lx.

Praktyczny dobór lampy do warsztatu

Jak można wywnioskować z przytoczonych do tej pory informacji, podczas doboru lampy do warsztatu, sama moc znamionowa źródła światła nie jest parametrem krytycznym. Dużo ważniejsze okazuje się bowiem określenie strumienia światła, uzyskiwanego za pomocą oświetlacza. W przypadku wysokiej jakości lamp znanych producentów – np. marki Rebel – wartość strumienia światła jest zawsze podana w specyfikacji technicznej. Przykładowo – model NAR0461-2 z oświetlaczem pierścieniowym LED o mocy 10 W – generuje strumień światła na poziomie aż 730 lumenów, co wystarcza do oświetlenia stanowiska do prac precyzyjnych z odległości nawet kilkudziesięciu centymetrów. Niewielkie lampy stojące – np. NAR0462-2 – są dostosowane do pracy na dużo mniejszych odległościach (z uwagi na krótsze ramię w porównaniu do modeli, wyposażonych w mocowanie do blatu roboczego), a co za tym idzie – nie wymagają aż tak silnego strumienia światła. W przypadku wspomnianego urządzenia moc oświetlacza wynosi zatem 6 watów, zaś strumień – 450 lumenów. Dla porównania, naświetlacze zbudowane w oparciu o moduły LED COB dużej mocy mogą generować strumień światła na poziomie aż 4500 lumenów – jako przykład możemy tutaj wskazać doskonały reflektor akumulatorowy renomowanej marki Brennenstuhl – model Multi Battery 4000 MA z modułem LED o mocy 40 W.