Teollisuusvalaistus
Oikea valo oikeaan aikaan ja paikkaan - tuottavasti ja energiatehokkaasti
Teollisuustilojen valaistuksen parantamisella on tutkitusti suora yhteys tuottavuuden kasvuun sekä virheiden ja tapaturmien vähenemiseen. Valaistuksen energiatehokkuudella saadaan säästöjä aikaan, mutta toiminnan tehostuminen on vielä merkittävämpää yrityksen tuloksen kannalta.
ABB:n taajuusmuuttajatehdas Helsingin Pitäjänmäellä, joka muutettiin kokonaan led-valaistukselle. Noin 15 000 neliömetrin suuruisen tehdashallin led-valaistusta ohjaa ABB:n KNX-taloautomaatiojärjestelmä, joka huomioi myös päivänvalon määrän. Järjestelmä mahdollistaa rakennuksen kaikkien toimintojen, kuten valaistuksen, ilmastoinnin, lämmityksen ja jäähdytyksen yhdistämisen yhtenäiseksi älykkäästi toimivaksi verkoksi.
Teollisuusprosessit ovat nykyisin viimeisen päälle trimmattuja. Kysymykseksi jää, pystytäänkö älykkäällä valaisutekniikalla ja integroidulla taloautomaatiolla vielä tehostamaan tuotantoprosessia.
”Keskustelu, jota pitäisi käydä enemmän tänä päivänä kuuluu: mikä on valaistuksen merkitys yritykselle oikeasti? Valaistuksen tehtävänä ei ole energian säästö, vaan valaiseminen. Toki energiatehokkuudellakin on merkitystä. Yrityksen päättäjien pitäisi kuitenkin selkeästi enemmän miettiä, miten valaistuksen parantamisella voidaan vaikuttaa itse yrityksen toimintaan ja tulokseen”, sanoo Greenled Oy:n kehitysjohtaja Vesa Vähänen. Greenled Oy on suomalainen kokonaisvaltaisten valaistusratkaisujen toimittaja.
1 - 10 - 100
Vähänen ottaa esiin lukusarjan 1 - 10 - 100, jolla hän haluaa konkretisoida valaistuksen roolia yrityksen toiminnan parantamisessa.
”Itse valaistuksen osuus yrityksen kustannuksista on yksi, kiinteistön osuus kymmenen ja ihmisten osuus sata yksikköä. Jos saamme säästettyä 80 prosenttia energiansäästöä siihen valaistuksen yhteen prosenttiin, se on sinänsä valtava määrä. Jos pystymme vaikuttamaan kaksi prosenttia siihen sataan eli ihmisiin, niin vaikutus on paljon suurempi kuin pelkkä valaistuksessa saatu säästö. Siksi huomio pitää laittaa sataan prosenttiin”, Vähänen sanoo.
Maailmalla on tehty tutkimuksia, joissa esimerkiksi metallialan tehtaassa valaistuksen määrän nosto 300 luksista 500 luksiin nosti tuottavuutta kuusi prosenttia, vähensi virheitä 8 prosenttia ja tapaturmia 14 prosenttia.
”Suurehkossa suomalaisessa metalli- ja konealan yrityksessä tehtiin hitsauslinja, jossa valaistus mietittiin joka suunnasta niin, että linjalle ei synny ollenkaan varjoja. Tämän seurauksena linjan tehokkuus parani 28 prosenttia. Minkä ihmeen takia tätä ei ole tehty yleisesti metallialan tehtaissa, kun valaistuksen parantaminen ei maksa puupennin vertaa kokonaistarkastelussa. Kohteessa oikeasti saatu 28 prosentin tuottavuuden kasvu on jo ihan muuta kuin teoreettisessa esimerkissä heittämäni kaksi prosenttia”, Vähänen ihmettelee.
”Valaistussuunnittelun peruslähtökohtana on hakea laadukas valaistus, joka täyttää teollisuuden eri työtehtäviin asetetut valaistusvaatimukset”, avainasiakaspäällikkö Jani Suojanen Philips Lighting Finland Oy:stä kertoo.
Kuva: Philips Lighting Finland Oy
Hyvä suunnittelu säästää
”Valaistussuunnittelun peruslähtökohtana on hakea laadukas valaistus, joka täyttää teollisuuden eri työtehtäviin asetetut valaistusvaatimukset. Eli valon määrä on riittävä, valon laatu on hyvä värintoistokyvyn kannalta ja valo on miellyttävää väriominaisuuksien kannalta eikä häikäise”, avainasiakaspäällikkö Jani Suojanen Philips Lighting Finland Oy:stä määrittelee.
Valaistusratkaisuun vaikuttavat tehtäväkohtaiset valaistussuositukset ja standardit. Konepajateollisuudessa on yleensä korkeita halleja ja valaisimet ovat ylhäällä katossa.
”Tästä seuraa vaatimuksia valaisintehon riittävyydestä, valaisinten elinkaaresta ja mahdollisimman helposta ylläpidosta. Valaisimia on paljon erilaisia ja eri korkuisina asennuksina. Huolto korkealla hallin katossa on kallista, jolloin valaisintekniset seikat, kuten vikasietoisuus ja useiden valaisinten helppo huolto tai vaihto yhdellä nousukerralla korostuvat.”
Valaistuksen ja ohjauksen mitoitus vaatii suunnittelua. Pitää varmistaa, että valoa on riittävästi oikeassa paikassa silloin, kun sitä tarvitaan.
Ympäristön lämpötilalla on myös merkitystä valaisinten valinnassa. Ledien kannalta ongelmana ovat erittäin korkean lämpötilan tilat. Perinteisemmät monimetalli- ja suurpainenatriumvalaisimet toimivat toistaiseksi paremmin kovin korkeissa lämpötiloissa.
”Sekä ledien että elektronisten liitäntälaitteiden elinkaari määräytyy kohdetilan lämpötilan mukaan. Koko valaisinjärjestelmän elinkaari pitenee, kun valon määrää lasketaan esimerkiksi kuumissa olosuhteissa. Puolijohteen nyrkkisääntö on, että kymmenen asteen muutos lämpötilassa tuplaa tai puolittaa puolijohteen elinkaaren”, Vähänen toteaa.
Teollisuustyössä vaikuttaa sekin, tehdäänkö työtä lattian suuntaan vai pystypintojen suuntaan.
Greenled Oy:n kehitysjohtaja Vesa Vähäsen mukaan yritysten päättäjien pitäisi miettiä enemmän, miten valaistuksen parantamisella voidaan vaikuttaa itse yrityksen toimintaan ja tulokseen.
Kuva: Greenled Oy
Älykästä valoa
Valaistuksen älykkäällä ohjauksella voidaan saavuttaa merkittäviä etuja. Nykyinen led-tekniikka mahdollistaa energiatehokkuuden lisäksi valon säädön. Perinteisillä tekniikoilla säätömahdollisuus ei ole ollut itsestään selvää. Kohteeseen voidaan tehdä valaisinkohtainen ohjaus, pienempi ryhmäkohtainen ohjaus tai kokonainen valaistuksenhallintajärjestelmä.
”Valaisinjärjestelmää harkittaessa ei käytännössä ole eroa onko kohdeyritys iso vai pieni. Pieneen yritykseen ei välttämättä kannata rakentaa mitään etäohjausjärjestelmiä. Pienemmässä kohteessa riittää esimerkiksi valojen ryhmäohjaus, jossa voidaan hyödyntää läsnäolotunnistimia ja voidaan säädellä valon määrää eri tilanteissa”, Vähänen sanoo.
Suurempiin kohteisiin kannattaa hankkia jo kokonaisvaltainen ohjausjärjestelmä
”Laskelmieni mukaan ohjausjärjestelmän kustannus kokonaisvalaistusinvestoinnista on isossa teollisuuskohteessa luokkaa muutama prosentti. Ohjausjärjestelmällä voidaan nopeuttaa investoinnin takaisinmaksuaikaa sen lisäksi että energiatehokkaat valaisimet tuottavat säästöä”, Suojanen toteaa.
Esimerkiksi varastojen käyttöasteet ovat yleensä pienet, joten läsnäolo-ohjauksella voidaan välttää turhaa valon käyttöä. Automatisoiduissa tuotantotiloissa pärjätään hämärässä, koska robotit eivät tarvitse valoa. Lisäksi älykkäällä ohjauksella pystytään seuraamaan teollisuusvalaistuksen todellista energiankulutusta ja optimoimaan valaistus vastaamaan käyttötarvetta. Jos tilan käyttötarkoitus muuttuu, voidaan tilan valaistus laskea muuttuneen standardin mukaiseksi.
Ohjausjärjestelmät vaativat omat kaapelointinsa, mikä saattaa olla ongelmallista sellaisessa vanhassa kohteessa, jossa olemassa olevat kaapeloinnit halutaan säilyttää. Näissä tapauksissa voidaan ottaa käyttöön langattomat ohjausratkaisut.
Valo palveluna
Nykyisin on mahdollista hankkia yritykseen valaistus ilman omaa investointia ja huoltoa.
”Kannattaa miettiä, mikä on valaistuksen rooli yrityksen toiminnassa. Onko järkeä, että yritys itse ylläpitää valaistusta vai olisiko järkevämpää hankkia pelkkää valoa palveluna älykästä valaistusta hyödyntämällä. Tällöin asiakas pystyy keskittymään omaan ydintoimintaansa”, Vähänen sanoo.
”Asiakas ostaa valonsa sovitulla kiinteällä kuukausimaksulla eikä hänen tarvitse itse huolehtia valaistuksen ylläpidosta. Kuukausitasolla syntyvät yrityksen säästöt kattavat koko palvelun kuukausimaksut ja enemmänkin. Kärjistettynä olemme jopa sanoneet, että saammeko tuoda teille paremmat valot ja samalla vähän lisää rahaa”, Vähänen heittää.
Etävalvonta saa kaikki kohteen vikaraportit IoT:n kautta ja tietää vikaantumiset jo ennen kuin niistä tulee ilmoitus asiakkaalta.
”Yrityksissä joudutaan myös miettimään, keneltä löytyy osaamista tulevaisuuden älykkäisiin järjestelmiin. Älykkyyden suurin este on järjestelmäintegraatio. Kiinteistöautomaatio-, valaistus-, turvapalvelut-, hälytysjärjestelmät, turvavalaisujärjestelmät ovat kaikki älykkäitä itsenään. Tällä hetkellä kukaan ei oikein ota vastuuta siitä, että eri järjestelmät tehtäisiin yhdeksi järjestelmäksi ja integroitaisiin esimerkiksi kiinteistöautomaatiojärjestelmään. Pahimmassa tapauksessa voi olla niin, että yrityksessä on 5-10 järjestelmää, jotka pitää osata erikseen hallita. Siinähän ei ole mitään järkeä”, Vähänen sanoo.
Hänen mukaansa älykkäässä kiinteistössä pitäisi olla yksi järjestelmä, jolla pystytään tekemään kaikki tarvittavat aikaohjaukset ja tulevaisuudessa myös sähkön kysyntäjoustot eli pystytään vähentämään kiinteistön energian käyttöä valittuina ajankohtina.
Suojanen on samoilla linjoilla järjestelmäintegraation suhteen.
”Valaistus integroituu osaksi taloautomaatiota erilaisten rajapintojen kautta. Erilaisiin ilmaisimiin, kuten päivänvalo- ja liiketunnistimiin voidaan integroida useampia järjestelmiä, eli kaikille on turha laittaa erillisiä omia ilmaisimia. Etähallinta pilvipalvelun kautta tulee myös.”
Teksti: Jari Peltoranta
