Fot. 1. Oprawy rastrowe i ze źródłami LED od lat walczą o laur pierwszeństwa. Na prowadzenie – z uwagi na parametry techniczne i kwestie użytkowe – wysunęły się LED-y. Fot.: LENA LIGHTINGNa początku lat 90. ub. wieku byliśmy świadkami rewolucji w konstrukcji opraw przez wprowadzenie opraw rastrowych wyposażonych w świetlówki: klasyczne o średnicy 40 mm, T8 – 26 mm, a następnie T5 – 16 mm. Obecnie rynek zwrócił się przede wszystkim w kierunku kreowania opraw LED. Można więc przyjąć, że klienci interesują się oprawami LED, ale też sięgają po świetlówkowe oprawy rastrowe – nie tylko z uwagi na niższą cenę, ale również ze swego rodzaju przyzwyczajenia.
Choć częściowo zastępują je rozwiązania LED-owe, oprawy rastrowe wcale nie muszą odejść do lamusa. Nadal znajdują zastosowanie w biurach – szczególnie tam, gdzie nadal wykorzystywane są komputery z monitorami ustawianymi w pozycji pionowej. Oprawy rastrowe mające odbłyśniki aluminiowe lustrzane odcinają światło w określonych kątach, zapobiegając zjawisku olśnienia – taka konstrukcja może się więc bronić w sytuacji, gdy istnieje potrzeba kierowania światła w określonym kierunku oraz chronienia innej strefy. Oprawy rastrowe stały się problemem po wprowadzeniu do powszechnego użytku laptopów. To, co było dobrodziejstwem oświetlenia rastrowego w pomieszczeniach z klasycznymi monitorami komputerów, stało się przekleństwem po zastosowaniu laptopów. Ekran w laptopie może być ustawiany pod dowolnym kątem, więc przy ustawieniu kąta większego niż 90°, na monitorze laptopa powstaje olśnienie odbiciowe od opraw rastrowych znajdujących się za plecami użytkownika. Zanim powstały oprawy LED-owe, w trosce o użytkowników laptopów zostały wprowadzone na rynek oprawy świetlówkowe z tzw. „miękkim światłem” – mellow light. Jednak oprawy te mają niską wartość sprawności oprawy, również mniej światła jest kierowane na płaszczyznę roboczą, w związku z czym melow light są mniej energooszczędne, niż oprawy rastrowe. Oprawy rastrowe wyposażone w źródła świetlówkowe muszą jednak przegrać z LED-ami, jeśli porównamy zużycie energii oraz weźmiemy pod uwagę różne parametry jakościowe i ilościowe. Oprawy świetlówkowe są również mniej podatne niż LED-y na sterowanie oświetleniem. W przypadku rastrowych opraw świetlówkowych możemy spotkać się z migotaniem przy maksymalnym ściemnieniu, a nawet z gaśnięciem, poza tym może nastąpić zmiana barwy, w końcu świetlówki świecą w efekcie wyładowania w gazie. Przy świeceniu LED-ów nie ma miejsca na tego typu zjawiska. Oprawy rastrowe kierują cały strumień świetlny na płaszczyznę roboczą, wtedy ściany, a przede wszystkim sufit pozostają ciemniejsze – oznacza to niekorzystny rozkład jaskrowości (luminancji) w przestrzeni pomieszczenia. W związku z tym projektanci wspomagali się innego rodzaju oprawami oświetleniowymi; tworzono dodatkowe oświetlenie akcentowe, jak podświetlenie kwiatów czy nawet sufitu, rozjaśniające pomieszczenie. LED-y mają zaś niemal nieograniczone możliwości zarówno jeśli chodzi o design, jak i o funkcje świecenia; występują w różnych kształtach, wielkościach, różne są możliwości kierowania światła, rozszerzania oraz zmniejszania wiązki świecenia przez stosowanie różnorodnych zminiaturyzowanych elementów optycznych.
Zauważmy, że źródło światła, jakim jest LED, bez zastosowania odpowiedniej optyki świeci w całą przestrzeń jak typowa żarówka. LED-y wzbogacone o różnego rodzaju elementy optyczne, czyli soczewki, odbłyśniki lustrzane, matowe, symetrycznie lub niesymetrycznie kierujące światło w przestrzeń w określonym kierunku oraz kącie otworzyło nieograniczone możliwości w technice świetlnej. To przecież nic innego, jak to, co robił odbłyśnik w oprawie rastrowej! Jednak elementy świetlne LED + element kierujący światło zostały jedynie udoskonalone i zminiaturyzowane. Znikania opraw rastrowych ze świetlówkami i coraz powszechniejszego wykorzystania LED-ów nie należy zatem traktować zerojedynkowo. To miękkie przejście z jednej technologii do drugiej.
"Fot. 2. Rastry są popularnym rozwiązaniem stosowanym do oświetlania pomieszczeń biurowych – w których istotna jest nie tylko ilość światła. Fot.: GTV 
Fot. 3. Wybierając rastry, warto zwrócić uwagę na wielkość powierzchni oddającej światło. Fot.: GTV 
Fot. 4. Bardzo duży wpływ na opisane parametry ma jakość oraz rodzaj materiału, z jakiego wyprodukowano odbłyśniki w oprawach rastrowych. Fot.: PHILIPSDostępne na rynku oprawy rastrowe przeznaczone są zarówno do montażu natynkowego, jak i wbudowania w sufi t podwieszany. Inwestorzy częściej decydują się na moduły wyposażone w źródła światła T5, które są efektywniejsze niż T8. Od wielu lat wykorzystuje się rastry o niezmienionej, sprawdzonej konstrukcji – są to przede wszystkim rastry proste i paraboliczne, o formie okręgu, elipsy, V lub kombinacji kilku krzywizn. Zastosowanie konkretnego kształtu pozwala na zapewnienie optymalnego komfortu optycznego poprzez przesłonięcie źródła światła, najczęściej w strefi e 60-90 stopni, a jednocześnie na zebranie i odbicie jak największej ilości światła w strefę 0-60 stopni.
Rastry zarówno chronią przed olśnieniem, jak i przejmują rolę odbłyśnika. Konstrukcja odbłyśnika odgrywa kluczową rolę dla jakości oświetlenia w pomieszczeniu. Poprzez odpowiedni dobór odbłyśnika pragniemy uzyskać jak najlepsze parametry oświetleniowe. Odbłyśniki, m.in. podwójnie paraboliczne lub półparaboliczne z ryflowymi poprzeczkami, wykorzystuje się głównie w pomieszczeniach przeznaczonych na pracę z monitorem komputera.
W większości produkowanych aktualnie opraw rastrowych wykorzystuje się elektroniczne stateczniki, które charakteryzują się wyższą efektywnością (95%) oraz wyższym współczynnikiem mocy (>0,9), niż konwencjonalne. Stateczniki elektroniczne, które wyparły układy elektromagnetyczne, realizują funkcję zapłonu bez migotania oraz zabezpieczają lampy przed wpływem wahań napięcia i częstotliwości sieci. Eliminują jednocześnie lub ograniczają negatywne zjawisko tętnienia światła. Co istotne, nie powodują też efektów akustycznych, tzn. buczenia charakterystycznego dla lamp starszego typu. Trwałość najlepszej jakości stateczników szacuje się na nawet 100 tys. godzin, standardowo jest to zaś ok. 30 tys. godzin. Eksperci uczulają, aby podczas zakupów omijać najtańsze oprawy, prawdopodobnie wyposażone w gorszej jakości układy o skróconej trwałości oraz niskiej ilości cykli włącz/wyłącz.
Cezary WichniewiczOprawy tradycyjne charakteryzowały się dwoma zaletami w stosunku do opraw wyposażonych w półprzewodnikowe źródło światła pierwszej generacji:
Obie te zalety zostały już praktycznie zniwelowane poprzez szybki rozwój opraw w technologii LED-owej, w której jest możliwe osiągnięcie zbliżonych poziomów UGR oraz bezawaryjnej pracy na poziomie 50 000 h.
Czołowi producenci oświetlenia zaprzestali prac badawczo-rozwojowych nad oprawami wyposażonymi w źródła światła T5 oraz T8, w związku z czym wydaje się, że ta technologia będzie powoli odchodziła do przeszłości. Nie należy jednak zapominać, że część klientów nadal będzie wybierała tego typu oprawy ze względu na niższą cenę lub ze względu na przyzwyczajenia i niechęć do zmian. Oprawy rastrowe wyposażone w świetlówki liniowe, aby móc zagrozić oprawom wyposażonym w LED-owe źródła światła, musiałby charakteryzować się zdecydowanie większą sprawnością, niż obecnie, przy zachowaniu obecnego poziomu cen. Jakich usprawnień potrzebowałyby oprawy rastrowe, aby konkurować z nowoczesnymi rozwiązaniami oświetleniowymi? Sprawa wydaje się banalnie prosta. Jeżeli oprawy rastrowe wyposażone w świetlówki liniowe zapewnią dostępny strumień świetlny na poziomie 120 lm/W, łatwość sterowania, wysoką jakość światła i to wszystko w lepszych cenach niż oprawy LED to mają szansę trochę spowolnić swoje znikanie z rynku oświetleniowego. Jednak obserwując działania producentów oraz potrzeby klientów, myślę, że niestety nie ma szans na przestawienie zwrotnicy na świetlówki.
Fot. 5. LED-y mają ogromne możliwości zarówno w dziedzinie designu, jak i o funkcji świecenia. Fot.: LENA LIGHTING 
Fot. 6. Oprawy rastrowe pozwalają na wyeliminowanie nieprzyjemnego zjawiska olśnienia, które stanowi poważną przeszkodę w pracy przy monitorze komputera. Fot.: KANLUX 
Fot. 7. Oprawy oświetleniowe mają za zadanie chronić użytkowników, domowników lub pracowników przed widzeniem źródła światła lub jego jaskrawych odbić. Fot.: PHILIPS 
Fot. 8. Rozwój rynku wynika nie tyle z ograniczeń opraw rastrowych, co z możliwości, jakie oferują nam rozwiązania LED-owe. Fot.: LENA LIGHTINGZdaniem producentów oprawy rastrowe nie będą już w zasadzie miały możliwości rozwoju – dostępne na rynku produkty musimy uznać za najdoskonalsze w tej dziedzinie. Czy oznacza to, że oprawy rastrowe ze świetlówkami liniowymi wyjdą z użycia i zostaną wyparte przez inne rozwiązania oświetleniowe, np. oprawy ze źródłami światła LED? Owszem, w dalszej perspektywie wydaje się to nieuchronne. Z drugiej strony mamy do czynienia z ogromną liczbą obiektów, w których modernizacja oświetlenia nie będzie przeprowadzana jeszcze przez długie lata. Oprawy rastrowe nadal są i będą chętnie wykorzystywane wszędzie tam, gdzie priorytetem oraz głównym (a może i jedynym) kryterium doboru jest najniższa cena pojedynczej oprawy. W tej kategorii trudno o konkurencję. Warto jednak podkreślić, że cena może mieć znaczenie tylko i wyłącznie, jeśli odsuniemy na bok chociażby kwestię kosztów eksploatacyjnych czy jakość światła.
Zwróćmy uwagę również na korzyści płynące z montażu opraw rastrowych w obiektach biurowych czy pomieszczeniach przeznaczonych na pracę z komputerem, a wynikające z braku olśnień: bezpośredniego w polu widzenia i odbiciowego od monitorów. Osiągamy to dzięki odpowiednio zaprojektowanej kombinacji odbłyśników oraz rastrów.
Porównując diody LED oraz świetlówki w oprawie rastrowej, zwraca się uwagę na duże możliwości w kształtowaniu strumienia świetlnego dzięki odpowiedniemu doborowi parametrów zasilania układu świetlnego. Świetlówka emituje światło w przestrzeni całą swoją powierzchnią (360°), w związku z czym konieczne jest wykorzystanie odpowiedniego odbłyśnika, który pozwoli na dane ukierunkowanie strumienia światła, zwiększa jednak koszt całego układu. Okazuje się jednak, że również LED-y potrzebują odpowiedniego układu odbłyśników i soczewek, dzięki któremu możliwe będzie precyzyjne pokierowanie wiązką światła.
Pamiętajmy, że rozwój rynku wynika nie tyle z ograniczeń opraw rastrowych, co z możliwości, jakie oferują nam rozwiązania LED-owe. Warto zaznaczyć, że w przypadku technologii LED możliwe jest uzyskanie praktycznie dowolnego kształtu bryły świetlnej, podczas gdy w rastrach ogranicza nas wielkość źródła światła. Nie możemy zapomnieć także o specyfi ce emisji światła – świetlówki emitują światło w całą dostępną przestrzeń, tzn. również w kierunku oprawy, LED-y z kolei tylko w pożądanym, zaprojektowanym kierunku. Jakość światła jest ponadto wyższa dla źródeł półprzewodnikowych niż dla źródeł T5/T8. LED-y są poza tym wybierane przez klientów z uwagi na zaawansowane możliwości z dziedziny sterowania, np. w inteligentnych budynkach. Zarówno świetlówki, jak i diody LED mogą współpracować z czujkami obecności, ruchu, natężenia światła naturalnego; pozwalają na regulację strumienia lub dynamicznie dostosowują się do warunków pogodowych na zewnątrz. Jednak to LED-y są bardziej podatne na stosowanie światła dynamicznego.
Wielu klientów zastanawia się, czy dla poprawy jakości oświetlenia wystarczy zamiana świetlówek w oprawie rastrowej na ich odpowiedniki LED, czyli tzw. retrofi ty. Warto tu zaznaczyć, że część producentów promuje takie rozwiązania, część zaś zwraca uwagę na problemy wynikające z tego rodzaju modernizacji. Ci, którzy nie pochwalają stosowania retrofi tów, powołują się na ich wysokie ceny – te o poprawnej konstrukcji są na tyle drogie, że często bardziej opłacalna jest wymiana kompletnych opraw wraz z źródłami światła. Ponadto według niektórych projektantów układ przemyślany jako rastrowy nie będzie efektywnie współpracował z niededykowanym źródłem światła – jeśli do układów optycznych pierwotnie przeznaczonych do obsługi źródeł światła promieniujących całą swoją powierzchnią wstawimy retrofi ty LED świecące zazwyczaj tylko w dolną półprzestrzeń, nie wykorzystamy w pełni ich możliwości, czyli tym samym nie będziemy mogli osiągnąć zakładanych pierwotnie parametrów świetlnych. Zwolennicy wymiany świetlówek na LED-y wskazują jednak, że jakość oświetlenia mimo wszystko będzie wyższa niż w przypadku użycia świetlówek, układy staną się mniej awaryjne, znacznie niższe będzie też zużycie energii.
Kamil KrasuskiOprawy rastrowe sprawdzą się wszędzie tam, gdzie od systemu oświetleniowego wymaga się dużej sprawności opraw i maksymalnego ograniczenia uciążliwego zjawiska olśnienia. Dlatego rastry są popularnym rozwiązaniem stosowanym do oświetlania pomieszczeń biurowych – tu istotna jest nie tylko ilość światła, ale i jego jakość: współczynnik oddawania barw, barwa, równomierność, a przede wszystkim brak olśnień i kontrastów. Powodem olśnienia może być bezpośrednia obserwacja źródeł światła lub odbić światła np. od powierzchni biurka lub ekranu komputera. Olśnienie objawia się uczuciem irytacji, niewygody, a nawet bólu – powoduje spadek koncentracji i przykre wrażenia wzrokowe. Dioda LED jest stosunkowo niewielka i bez odpowiedniego układu optycznego (reflektora lub soczewki) może mieć dużą luminację. Zastosowanie dodatkowego układu jest kosztowne i podnosi cenę opraw - w tej sytuacji rastry sprawdzą się lepiej. Stosunkowo duże i płaskie powierzchnie biurek łatwiej jest oświetlić oprawami rastrowymi, zwłaszcza współpracującymi z długimi świetlówkami liniowymi. Specjalny paraboliczny kształt opraw rastrowych (dedykowanych pomieszczeniom biurowym) zapewnia równomierne oświetlenie wnętrza. Dodatkową kontrolę rozsyłu światła daje optymalnie dobrana kombinacja odbłyśników (kierunkujących strumień świetlny) oraz rastrów, chroniących przed olśnieniem i koncentrujących światło w wybranym miejscu. W obecnie stosowanych oprawach rastrowych wysoką efektywność oprawy uzyskuje się poprzez zastosowanie statecznika elektronicznego z ciepłym startem z możliwie dużą liczbą cykli włącz/wyłącz. Żywotność oprawy w dużym stopniu zależna jest od zastosowanych źródeł światła.
Iwona Bortniczuk
Na podstawie materiałów: Osram, Lena Lighting, ES-SYSTEM Współpraca merytoryczna: dr inż. Marian Okoń, OSRAM, Cezary Wichniewicz, Lena Lighting