[Svetlo] Naklady na plne clonena svitidla

[Jan Hollan]

> Dobrý večer, 
> 
> Jsem rád, že někdo podniká kroky k "záchraně" nebe nad námi. Bydlím v
> Orlové, přímo ve městě je to skutečně špatné.
>
> Zajímají mne možné náklady na montáž těchto osvětlovacích těles.
> Apropo, nestačí kvalitní kryt, příslušného tvaru, černý shora,
> odrazivý vevnitř? Takto by toto vyšlo určitě levněji. Pokud ano, jak
> vyřešit případné přehřívání těchto osvětlovacích těles?
> 
> Mějte se hezky
> 
> Adam Gamrot, Orlová

Omlouvám se za velmi opožděnou odpověď. Teprve po šesti týdnech probírám
odloženou poštu. Vyšel mi z toho dost dlouhý text, s diskusí alternativ a
nejasností (třeba na ně někdo odpoví).

Ptáte se, nemýlím-li se, na možnost vynechání spodního průhledného či
průsvitného krytu, tedy té části svítidla, která působí většinu světelného
znečištění u nejběžnějších svítidel, pakliže je vidět shora.

Samozřejmě je možné dolní kryt vynechat. Po léta tak činí České (stejně
jako slovenské) dráhy při užívání levných svítidel domácí výroby. Ušetří
tím za ten kryt, takže jsou pak svítidla ještě levnější a svítí přitom
kvalitněji, tj. ne do dálky, kde hlavně oslňují a pletou se se
signalizací. Stejně tak je bez spodních krytů (asi z různých příčin)
nemalá část svítidel veřejného osvětlení snad ve všech městech a obcích. I
tam jsou taková svítidla zdálky mnohem příjemnější a terén pod nimi přitom
bývá osvětlen vydatněji.

Já jsem viděl uliční svítidla, která jsou navržena bez spodního krytu, na
pohled poměrně nová, v Norsku.

Výhodou nového dole otevřeného svítidla je zajisté to, že má vyšší
účinnost než svítidlo se spodním krytem, dokonce i krytem naprosto čistým
-- i když tam to může být méně než pět procent. 

Nevýhodou je snižování účinnosti s časem. Mechanismů je několik:
 - horká baňka výbojky sice není vidět zdálky (při správné montáži
svítidla, tj. dolním okraji vodorovném nebo mírně skloněném podle náklonu
terénu pod svítidlem), ale hmyz, který přiletí až pod ni a je přilákán
vzhůru, je pak na rozdíl od prachotěsného svítidla přímo zabíjen a baňku
může znečišťovat. 
 - baňku i zrcadla mohou znečišťovat i jemné aerosoly
 - zrcadla mohou možná v agresivním prostředí rychleji korodovat, než v
nejtěsnějších dnešních svítidlech. To ale vadí doopravdy jen u zrcadel
pravých, tj. zcela lesklých, u ostatních se jen roste podíl rozptylu
oproti odrazu. 
 - v některých místech jsou nekryté baňky terčem vandalů -- to je
významné, pokud se tím snižují životnosti výbojek více než o deset
procent. 
 - možná (to ale už hádám) může klesat světelný výkon některých výbojek ve
velmi mrazivém počasí

Jak je to ale v praxi je s dole otevřenými svítidly doopravdy, to vůbec
nevím a neznám nikoho, kdo to ví. Přitom je snadné to zjistit, alespoň u
těch svítidel na železnici -- najdou se tam jistě nějaká nová a jiná
stará, u starých se občas mění výbojka za novou, stačí tedy trocha měření
nebo možná jen pár obrázků digitálním fotoaparátem. Údaje o snížení
životnosti výbojek vandaly jistě mají osvětlovací firmy někde zaznamenány,
teprve po jejich zveřejnění lze takové hledisko brát vážně. 

Odhadoval bych, že nejdokonalejší dnešní svítidla (s ,,krytím optické
části IP 66`` nebo aspoň ,,IP 65``) budou po deseti letech už účinnější
než svítidla bez spodního krytu, přes nevyhnutelné odrazy na něm (a
následné přídavné nanejvýš 94% odrazy na zrcadlech). Ale vlastně
nevím. Že se na dole nekrytá svítidla dívají skrz prsty výrobci, to není
vážný argument, jde jim o obchod. 

Na druhé straně představuje špína obvykle nashromážděná v plastových
vypouklých krytech běžných netěsných svítidel (mají se čistit, ale samy se
nečistí...), spolu se zhoršenou průhledností jejich samotného materiálu
(prý se ty nové už UV zářením lamp nekazí, ale kdoví..., opět -- jsou
nutná měření z praxe), téměř jistě mnohem větší snížení světelného toku do
užitečných směrů, než výše uvedené jevy pro svítidla zdola otevřená.

Takže i prosté odstranění špinavých zmléčněných plastových krytů stará
svítidla zdokonalí, než budou nahrazena novými. 

Dnešní trend je ale, mít optickou část svítidla velmi těsnou, aby se po
dobu alespoň dvaceti let nezhoršily její vlastnosti. Výrobci tvrdí, že
podíl toku světla ze svítidla ven neklesne více než o deset procent.

Provozovatelé to ale zpochybňují -- výtečná těsnost na začátku podle nich
neznamená, že stejně těsné zůstane svítidlo pořád, prý mají zkušenosti
opačné, hlavně u lamp vyšších výkonů, která svítidlo ,,pěkně rozpálí`` a
těsnění tak poničí. Kromě toho prý svítidla nemají měchy, aby vzduch v
nich byl stále ten stejný (mezi výměnami výbojek) takže během ohřívání (v
první hodině svícení) uniká a při chladnutí po zhasnutí zase přichází
zvenčí nový, včetně SO2 a časem i nějakého prachu.

V každém případě se za deklarovanou těsnost svítidla platí, platí se možná
i za kalené rovinné sklo místo prohnutého plastového krytu (taková záměna
ale zvýší cenu jen tak o stokoruny, rozšíření takových dolních krytů
přirážku jistě sníží).

Domnívám se, že svítidla s nejdokonaleji směrovaným světelným tokem, která
nemají zrcadla z hliníkového plechu, ale z přesně tvarovaného pokoveného
plastu s ochrannou vrstvičkou (asi z SiO), by velmi těsná být měla, pokud
možno s měchem, pak totiž zrcadla nemusejí nikdy zkorodovat, na rozdíl od
vrstev na zrcadlech astronomických, a může platit, že vyšší investice do
kvalitního svítidla se vyplatí, díky jeho životnosti mnoha desítek let.
Samozřejmě, jen když budeme s tím, jak dobře dané svítidlo směruje světlo,
i za takovou dlouhou dobu stále spokojeni. U svítidel, která vůbec nesvítí
nahoru, to není vyloučeno, u těch ostatních to vyloučeno je. Snažit se 
o jejich dlouhou životnost je pak vlastně bláhové...  a alternativa, že
nemají dole kryt žádný, je naopak prozíravá.

Ještě technickou poznámku ke tvaru dolního krytu. I svítidla, která mají
dolní kryt prohnutý, mohou splňovat podmínku, že nesvítí vůbec nahoru --
stačí, když horní kryt sahá kolem dokola tak nízko, že ani nejnižší bod
dolního krytu není z vodorovných a vyšších směrů už vidět. To může být
výhodné, pokud je žádoucí posílat hodně světla i v málo strmých směrech,
v extrému řekněme jen 20° šikmo dolů (tedy 70° stupňů od nadiru, to je ale
opravdu extrém). Alternativně je ale možné reflexe od spodního krytu
snížit napařením antireflexních vrstev na rovinné sklo.

A další poznámku, ke složení dolního skleněného (nikoliv plastového)
krytu. Běžné sklo pro něj není vhodné, jde-li nám o maximální propustnost
pro světlo. Běžné sklo totiž světlo také pohlcuje, nejen odráží, vinou
obsahu železa. Použitím dražšího skla s co nejmenším obsahem železa
(dražší je proto, že se taví až při vyšších teplotách, takže vyžaduje více
elektřiny, nákladnější vybavení a vede k jeho vyššímu opotřebení) lze
propustnost zvýšit o dvě až tři procenta, podle tloušťky. Nevím, jestli
nějaký výrobce svítidel tuto skutečnost ví a taková skla nabízí. Výrobcem
takových nízkoželezných (low-iron, též solárních, protože právě pro
zasklení kolektorů se používají) je zejména AFG
   http://www.afgglass.com/products/viewbyfamily/solar/
 -- vyrábí je asi i pár jiných sklářských firem, ale ty neudávají jejich
na Internetu jejich vlastnosti.

Konečně, k další Vaší otázce: přehřívání asi samotným vysokotlakým
výbojkám nehrozí, to snad jen zářivkám, a i u těch jde jen o nevelké
snížení světelného toku, když pracují moc za horka. Bez spodního krytu by
za teplých nocí mohly svítit o chlup víc. Větším problémem je ale svícení
za mrazu, tam naopak spodní kryt pomůže, protože při velmi nízkých
teplotách svítí zářivky o dost míň. Ideální by bylo teplotu baňky udržovat
na optimální výši, kdy je světelná účinnost výbojky nejvyšší, ale jak to
jednoduše, levně a spolehlivě udělat, mě nenapadá. Ale to už je jiná
oblast, než fyzika odrazů a lomů, o ní skoro nic nevím.

zdraví Jeník Hollan