Mendelova univerzita v Brně. Lesnická a dřevařská fakulta. Ústav nábytku, designu a bydlení

Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nábytku, designu a bydlení

Využití LED technologie v nábytku a interiéru Bakalářská práce

Vedoucí bakalářské práce:

Vypracovala:

Ing. Jiří Tauber, Ph.D.

Kristýna Musilová Brno 2013

Prohlášení o autorství: Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Využití LED technologie v nábytku a interiéru zpracovala sama a uvedla jsem všechny dostupné prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora Mendelovy univerzity v Brně o archivaci podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.

Brno, dne………………………….. Podpis studenta……………………

2

Poděkování Děkuji vedoucímu mé bakalářské práce panu Ing. Jiřímu Tauberovi Ph.D. za cenné rady a odbornou pomoc při realizaci práce. Dále děkuji panu Martinu Čuhelovi z firmy Cetecho s.r.o. za odborné informace a možnost fotodokumentace využité v části zabývající se umělým kamenem. Děkuji paní Lucii Jurčové z firmy Afimo s.r.o. za informace a poskytnuté materiály v oblasti navrhování LED osvětlení. A zároveň děkuji panu Jiřímu Svobodovi z firmy Alfa Styl s.r.o. za informace a názorné ukázky instalace diodových pásků do nábytku.

3

Abstrakt Jméno: Kristýna Musilová Název bakalářské práce: Využití LED technologie v nábytku a interiéru Bakalářská práce se zabývá vznikem a vývojem LED technologie, jejími vlastnostmi a možnostmi aplikace v interiéru i exteriéru. Popisuje výhody a nevýhody využití tohoto světelného zdroje v porovnání s ostatními běžně používanými osvětlovacími technikami v interiérech. Zaměřuje se i na využívání LED ze zdravotního hlediska. Poskytuje informace a názorné ukázky moderních možností aplikace LED díky jejím revolučním vlastnostem. Dále podává informace o zpracování a následném prosvětlování výrobků z umělého kamene. Klíčová slova: LED, osvětlení, interiér, nábytkové osvětlení, světelný zdroj, umělý kámen

Abstract Name: Kristýna Musilová Title of bachelor thesis: Usage of LED technology in furniture and interior Bachelor thesis is dealing with the birth and development of LED technology, its characteristics and possibilities of application in interior and exterior. It describes the advantages and disadvantages of usage of this light source in comparison to other commonly used light technologies in interiors. It also concentrates on using of LED in terms of human health too. It provides information and demonstrative presentations of modern possibilities of application of LED due to its revolutionary properties. Further it shows the information about processing and subsequent backlighting Solid surface products. Key words: LED, lighting, interior, furniture lighting, light source, Solid surface

4

OBSAH 1

ÚVOD ....................................................................................................................... 7

2

CÍL PRÁCE A METODIKA .................................................................................. 8

3

SVĚTELNÉ ZDROJE............................................................................................. 9 3.1

Klasická žárovka ....................................................................................................... 9

3.2

Halogenová žárovka ................................................................................................ 11

3.3

Výbojky ................................................................................................................... 12

3.4

Zářivky .................................................................................................................... 12

3.5

Kompaktní zářivka neboli úsporná žárovka ............................................................ 12

4

TECHNOLOGIE LED ......................................................................................... 14

5

VYUŽITÍ LED ....................................................................................................... 18

6

PARAMETRY LED .............................................................................................. 21 6.1

Barva světla ............................................................................................................. 21

6.2

Barevná teplota světla ............................................................................................. 21

6.3

Napájení .................................................................................................................. 22

6.4

Světelný výkon ........................................................................................................ 22

Světelný výkon neboli světelný tok je udáván v jednotce lumen........................................ 22

7

8

9

6.5

Intenzita osvětlení ................................................................................................... 23

6.6

Index podání barev Ra ............................................................................................. 23

TYPY OSVĚTLENÍ .............................................................................................. 24 7.1

Bodové osvětlení ..................................................................................................... 24

7.2

Liniové osvětlení ..................................................................................................... 24

APLIKACE LED TECHNOLOGIE V NÁBYTKU .......................................... 26 8.1

Montážní lišty.......................................................................................................... 27

8.2

Chlazení .................................................................................................................. 27

8.3

Upevnění ................................................................................................................. 28

8.4

Krytky ..................................................................................................................... 28

8.5

Kabely ..................................................................................................................... 29

8.6

Vypínače ................................................................................................................. 29

8.7

Napájecí zdroje........................................................................................................ 30

8.8

Kvalita ..................................................................................................................... 31

ROZPTÝLENÉ OSVĚTLENÍ POLIC ................................................................ 32

5

10 ZDRAVOTNÍ ASPEKT BARVY SVĚTLA ....................................................... 33 11 LED VYTVRZOVÁNÍ .......................................................................................... 36 12 UKÁZKY MODERNÍCH APLIKACÍ LED ....................................................... 37 13 UMĚLÝ KÁMEN .................................................................................................. 41 13.1

Prosvětlování umělého kamene ............................................................................... 45

13.2

Výrobky z umělého kamene.................................................................................... 46

14 DISKUZE ............................................................................................................... 49 15 ZÁVĚR ................................................................................................................... 51 16 SUMMARY ............................................................................................................ 53 17 ZDROJE ................................................................................................................. 55 18 SEZNAM OBRÁZKŮ ........................................................................................... 57

6

1

ÚVOD Umělé osvětlení bylo lidmi využíváno už od pravěku, protože se snažili stát

se nezávislí na denním světle, které nedostačovalo jejich potřebě. Oheň v různých podobách byl využíván až do vynálezu první žárovky. Původně používaný oheň se postupně přenesl do interiérů v podobě svíček a petrolejových lamp. Revoluci v odvětví osvětlení se stal Edisonův objev žárovky v roce 1879. Tento objev se technologicky stále vyvíjel a zlepšoval, až si lidé začali uvědomovat i značné nedostatky, které klasická žárovka má. Její jen asi pěti procentní účinnost přeměny elektrické energie na světlo, byla velmi nedostačující. Lidé si už tehdy uvědomovali, že spotřeba elektrické energie a s ní úzce spjaté osvětlení velmi závažně ovlivňuje naše životní prostředí. V závislosti na tomto faktu se začaly objevovat nové ekologičtější zdroje, které energie spotřebovaly méně, a mnohem efektivněji ji využívaly. Prozatím posledním mezníkem vývoje osvětlení je LED technologie, která je pro své výhodné vlastnosti považována odborníky za světlo blízké budoucnosti. Diody původně sloužily k úplně jinému účelu, než je osvětlování. Postupem vývoje jejich využívání byly objeveny možnosti alternativního využití této technologie také pro osvětlování. Takto vznikl zcela nový systém, který se dal díky svým výjimečným vlastnostem aplikovat na mnohem více místech, než do té doby známé technologie osvětlení. Jejich odolnost, malé rozměry, velká účinnost a dlouhá životnost z ní dělají na mnoho budoucích let nejvýhodnější světelný zdroj použitelný na nespočtech možných aplikací. Bohužel lze konstatovat, že se ani tento zdroj nedá univerzálně využít všude. Určitě lze předpokládat, že nové technologie přinesou v dohledné době i snížení její ceny, což pomůže zajistit větší dostupnost široké veřejnosti.

7

2

CÍL PRÁCE A METODIKA Cílem bakalářské je seznámení s vynálezem a vývojem LED a jejími vlastnostmi

kladnými i zápornými. Stručně informovat o ostatních zdrojích světla a v závěru práce zdroje zhodnotit a porovnat. Dále se touto problematikou zabývat i v oblasti ekologie, která je v souvislosti se světelnými zdroji velmi zásadní. Zaměřit se na nepřeberné možnosti aplikace LED do interiérů i exteriérů, včetně nových využití světelného zdroje vzniklých v závislosti na nových výhodách světelného zdroje LED. Nad tímto tématem se také zamyslet z pohledu zdravotního dopadu teploty světla na náš organismus. Na závěr přinést ucelené informace o zpracování a následném prosvětlování umělého kamene. Bakalářská práce je tvořena kompilační metodou, kdy je propojena rešerše s vlastními poznatky a získanými informacemi od odborníků na tuto problematiku. Zdrojem informací byly knihy, internet, katalogy, firemní prezentace, odborné články a odborné konzultace ve firmách, které se touto problematikou zabývají. Práce by měla poskytnout přehledný souhrn informací o této technologii jakožto o revolučním osvětlení blízké budoucnosti s mnoha nebývalými možnostmi v oblasti osvětlení.

8

3

SVĚTELNÉ ZDROJE Všechny používané světelné zdroje pracují na principu přeměny elektrické energie

na světlo. Zároveň převádí elektřinu i na tepelnou energii. Pro určení efektivity světelných zdrojů je důležité, kolik nežádoucí tepelné energie vzniká. Všechny světelné zdroje mají své kladné a záporné vlastnosti. Nejsou to ale jediné informace, které potřebujeme vědět pro jejich správnou aplikaci. Pokud chceme žít zdravě, nesmíme zapomínat, že barva světla, respektive světelná teplota zdroje, velmi úzce souvisí s tvorbou základních hormonů v organismu, což na druhé straně úzce souvisí s naším zdravím.

3.1 Klasická žárovka Žárovka se dodnes používá v domácnostech, je základem většiny přenosných svítidel a ve starších automobilových světlometech. Jsou to dva kontakty, mezi kterými je natažené tenké vlákno z velmi odolného vodiče, momentálně se používá wolfram, který dobře odolává vysokým teplotám, kterým je vlákno vystavováno. Nalezení správného materiálu byla nejnáročnější část vývoje, protože většina materiálů se při vyšších teplotách spálila nebo vypařila. Uvnitř žárovky dochází k zahřívání elektrického vodiče elektrickým proudem, v důsledku čehož vzniká světlo. Emitované světlo se nachází hlavně v infračervené oblasti a část ve viditelném spektru. Obal žárovky je vyroben ze skla, které je v podstatě nepropustné pro ultrafialové záření. Uvnitř žárovky nemůže být kyslík, protože je to oxidant, který by reagoval s vodičem, a došlo by k jeho korozi. Proto se žárovky plní vhodnými inertními (netečné – nereagují s obsahem žárovky) plyny například směs dusíku a argonu, kryptonu a xenonu. Pro své velké tepelné ztráty (až 92% energie) byla často alternativně používána pro přitápění domácností. První žárovku technologicky navrhl Thomas Alva Edison v roce 1879. Jako vodič byla v prvních žárovkách použita uhlíková vlákna, což byl zuhelnatělý bambus. Edison není prvním, kdo v této oblasti experimentoval, první pokusy se světlem vytvářeným tímto principem můžeme datovat už roku 1805.

9

Klasické žárovky vyzařují příjemné žluté světlo, které je teplé, na rozdíl od většiny LED a zářivek. Toto světlo je také nejpodobnější přirozenému světlu. Je nutno podotknout, že si lidstvo na tuto barvu žárovky za staletí velice navyklo a často studené světlo LED některým lidem nevyhovuje. Tato výhoda žárovky je velmi zásadní a nemělo by se na tato fakta zapomínat i přes její významné záporné vlastnosti. Výroba klasických žárovek byla kvůli jejich neekologičnosti v srpnu 2012 naprosto ukončena nařízením Evropské komise, v současnosti probíhá pouze doprodej starých zásob. Výhody:  Velmi jednoduchá, levná a energeticky úsporná výroba.  Jsou ekologicky zcela nezávadné, neobsahují žádné škodlivé nebo zdraví nebezpečné látky.  Jsou velice levné, cena jedné se pohybovala okolo 15 Kč.  Světlo je přirozené, protože vzniká vyzařováním spojitého spektra, stejně jako sluneční záření.  Vydávají teplé světlo.  Možnost stmívání.  Náběh na plný výkon je okamžitý. Nevýhody:  Krátká životnost, asi okolo 1 000 hodin provozu.  Nízká využitelnost elektrické energie, účinnost se pohybuje okolo 8% – většina energie se přemění na teplo, z čehož vznikají velké ztráty, navíc díky zahřívání na vysoké teploty není možné tento světelný zdroj aplikovat na místech, kde by tato teplota mohla poškodit materiály, ve kterých je aplikován. S tím i nevyhnutelně souvisí negativní vliv na životní prostředí.  Velké provozní náklady. Odebírají několikrát více proudu než zářivky, úsporné žárovky a LED. S odběrem více energie nezbytně souvisí i větší množství emisí z elektráren a tím větší zatěžování životního prostředí a nepochybně i vyšší finanční náročnost jejich provozu.

10

3.2 Halogenová žárovka Halogenová žárovka je speciálním druhem klasické žárovky. Halogenová se nazývá proto, že ve směsi plynů, které obsahuje, je některý z tzv. halových prvků – halogenů (fluor, chrom, brom, jód). Zahřívají se do vyšších teplot, proto je pro konstrukci baňky používáno křemenné sklo. Problémem je, že díky propustnosti ultrafialového záření křemenným sklem, je tato žárovka zdrojem UF záření. Díky tomu se v křemenném skle žárovek

aplikovaných

ve

veřejných

prostorech

používají

příměsi

oxidů,

aby se problémům, které toto záření může u citlivějších lidí vyvolávat, předešlo. Normální sklo naprostou většinu tohoto záření pohltí, proto je při jejich aplikaci vhodné využívat skleněné kryty. Další značnou nevýhodou je její špatná odolnost vůči solím, které obsahuje lidský pot, proto je nutné pokud dojde při provozu ke styku s pokožkou žárovku očistit, jinak dojde k naleptání skla, což může způsobit změny v jejím složení a vyvolat následné přehřátí a prasknutí baňky. Její používání bude brzy omezeno, Evropská komise povolila jejich prodej pouze do roku 2016. Výhody:  Vyšší živostnost, asi 2 500 – 5 000 hodin provozu  Vyšší světelná účinnost, než klasická žárovka  Bělejší světlo, než klasická žárovka  Prodloužená živostnost díky přidání halových prvků do směsi v žárovce  Odolné vůči častému zapínání a vypínání  Možnost stmívání  Náběh na plný výkon je okamžitý  Neobsahují rtuť ani jiné toxické látky Nevýhody:  Produkují UF záření  Velmi vysoká provozní teplota – až 250°C, což zvyšuje pravděpodobnost úrazu  Při prasknutí je možnost vzniku požáru nebo zranění  Potřebují chránit skleněným krytem, které eliminuje UF záření  Vyšší pořizovací náklady než klasická žárovka

11

3.3 Výbojky Princip tohoto typu osvětlení je probíhající elektrický výboj mezi dvěma elektrodami v uzavřené trubici. Uvnitř trubice je vakuum, nebo směs plynů, které tvoří inertní atmosféru. Podle výplně trubice dělíme výbojky na nízkotlaké a vysokotlaké. Baňka výbojky může být vyrobena buď ze skla, korundu, nebo jiných odolných materiálů. Baňka může být pokrytá luminoforem. Speciálním druhem výbojek jsou tzv. zářivky, což jsou rtuťové nízkotlaké výbojky. Barva, kterou vyzařují, je ovlivněna plynem, který se použije uvnitř výbojky. Mají poměrně nízkou hodnotu CRI, což je veličina, která udává, jak jsou barvy při osvětlení tímto světelným zdrojem podobné barvám na přímém slunečním světle, tedy jak jsou věrohodné.

3.4 Zářivky Jsou speciálním druhem výbojek, jsou to nízkotlaké rtuťové výbojky. Skleněná trubice je naplněna parami obsahujícími rtuť a argon. Mezi elektrodami na koncích trubice prochází elektrický proud a díky tomu vzniká výboj, který rozzáří zářivku. Skleněný obal pohlcuje UF záření, které převážně zářivka emituje. Povrch je většinou zevnitř pokryt luminoforem, díky němuž zářivka emituje světlo ve viditelném spektru. Zářivky napájené střídavým proudem blikají, protože hodnota elektrického napětí zde není konstantní. Do průmyslových provozů, kde tento jev obzvláště vadí, se vyrábí modifikované zdroje nebo se zapojují na různé fáze, aby se vzniku tohoto nežádoucího efektu zabránilo. Při použití zářivek s elektronickým předřadníkem, umístěným v plastové základně, nepůsobí tento jev rušivě.

3.5 Kompaktní zářivka neboli úsporná žárovka Je také jedním z typů zářivek pracujících na principu výbojky. Tyto zářivky byly vymyšleny, aby nahrazovaly klasické žárovky, a proto se svým tvarem snaží co nejvíce přiblížit tvaru žárovky. Proto jsou dlouhé trubice svinuty do různých tvarů, aby velikostně odpovídaly klasickému světelnému zdroji. K zamezení stroboskopického efektu je nutný elektronický předřadník. Vnitřní strana skleněné trubice je pokryta luminoforem. Tyto žárovky od roku 1980 vytlačují klasickou žárovku z trhu. Problémem

často

bývá

pouze

jejich

12

větší

velikost

a

tedy

nemožnost je aplikovat v některých starších svítidlech, které na to nejsou svými rozměry uzpůsobené. Jejich cena na trhu neustále klesá. Výhody:  Dlouhá životnost 6000-16000 hodin svícení  Malá spotřeba – o 80% menší než klasická žárovka  Teplota chromatičnosti odpovídá běžné žárovce  Stmívání umožňuje speciální typ těchto zářivek, jejich využití má několik problémů, rozsah se pohybuje 30 – 90%  Účinnost se pohybuje okolo 60% Nevýhody:  Větší rozměry v porovnání s klasickou žárovkou  Vysoká cena – několikanásobek ceny žárovky  Náběh na plný výkon není okamžitý, trvá asi 30 – 60s.  Její životnost zásadně klesá díky častému vypínání a zapínání, nedá se tedy použít například jako osvětlení schodiště s pohybovým spínačem  Negativní vliv na životní prostředí, každá obsahuje asi 10mg rtuti.

13

4

TECHNOLOGIE LED Název LED pochází z anglického Light-Emitting Diode, což v překladu znamená

dioda emitující (vyzařující) světlo. Někdy bývá nesprávně označována jako LED Dioda, což je špatně, protože slovo dioda je obsaženo v písmeně D ve spojení LED. Proto je správné označení LED nebo diodové světlo. Původně se polovodičové diody používaly jen jako součástka regulátorů, které slouží k usměrnění střídavého elektrického proudu na stejnosměrný proud, takzvané usměrňovače. Pro použití v elektronických zařízeních je potřeba stejnosměrné napětí vytvořit ze střídavého, které prochází elektrickou sítí. Takzvaný zdroj je tedy vlastně regulátor, který se skládá z transformátoru a diod. Transformátor mění úroveň napětí snižuje napětí na hodnotu potřebnou pro daný spotřebič. Následně pak diody, většinou čtyři, střídavý proud usměrňují. LED je tedy speciálním druhem zmíněných diod, které kromě usměrnění proudu a vytváření tepla, vyzařují světlo v části viditelného spektra. LED je elektronická polovodičová součástka. Polovodiče jsou materiály, jejichž elektrická vodivost se dá ovlivnit změnou okolních nebo vnitřních podmínek, například teploty okolního prostředí se mění jejich barva. Obsahují přechod P-N, což je rozhraní, které propouští elektrický proud pouze v jednom směru. Pokud prochází v propustném směru tímto přechodem proud, vzniká tzv. nekoherentní světlo, což je světlo, jehož jednotlivé paprsky mají různou frekvenci, různý směr kmitání a mohou mít různou fázi. Jejich čip je překryt epoxidovým pouzdrem, k zlepšení jeho optických vlastností. Barva spektra, kterou jednotlivá LED vyzařuje, je závislá na chemickém složení polovodiče, který je v diodě použitý. Mohou vyzařovat od ultrafialového přes světlo viditelného spektra až po infračervené světlo. Vývoj LED emitující bílé světlo trval velmi dlouho, protože bílé světlo se dříve vytvářelo skládáním tří základních barev čipů, kdy jejich smícháním vznikal vjem bílého světla. Je to modrá, červená a zelená. Modrá LED nebo spíš prvek, ze kterého by se vyrobil příslušný polovodič, se vyvíjel velmi dlouho a tedy i bílá, ve které byla modrá obsažená. Tento úspěšný vývoj velice rozšířil použití této technologie v praxi, umožnil použití pro podsvícení obrazovek z tekutých krystalů, ve svítilnách a světlometech. Dnes se bílá LED vyrábí aplikací luminoforu. Polovodič vydává ultrafialové světlo, které je na čipu transformováno díky luminoforu na bílé světlo. Jiné typy bílých LED vyzařují modré světlo, kdy část tohoto záření 14

je transformována příslušným luminoforem na žluté světlo a poté složením modré a žluté vzniká bílé světlo. První v praxi použitelnou LED vyzařující světlo ve viditelném spektru vynalezl Nick Holonyak v roce 1962. V této době pracoval jako vědec v General Electric Company laboratoře. Je nazýván „the father of the light-emitting diode“, v překladu otcem diody vyzařující světlo. Jeho kolegové této diodě říkali „kouzelná“, protože vyzařovala světlo ve viditelném spektru. Sám Holonyak diody nazýval „dokonalá svítidla“, protože zdrojem světla je zde samotný proud, díky čemuž se diody vyznačují vyšší účinností a menší ztrátovostí než ostatní známé světelné zdroje. Za svou praxi získal kromě vynálezu LED dalších 41 patentů. Mezi jeho další vynálezy patří například laserová dioda, která se používá v CD a DVD přehrávačích. Výhody:  Malý odběr elektrické energie.  Jsou lehké.  Malé rozměry, z čehož vyplývá snadná aplikace například do plošných monitorů.  Nevyzařují moc přebytečného tepla, takže méně výkonné diody není potřeba chladit.  Dá se očekávat, že v budoucnosti budou poměrně levné. Nyní se jedná o novou technologii, takže momentálně jsou spíše dražším zdrojem, ale s postupným vývojem technologie lze předpokládat značné snížení pořizovacích nákladů.  Pokud chceme světlo o konkrétní barvě, nemusíme odstraňovat zbylé části barevného spektra barevným filtrem jako tomu je u žárovek, kdy vzniká nadbytečné teplo a odběr proudu je neefektivně využíván.  Prakticky okamžité rozsvícení na plný výkon, který je v řádu mikrosekund, v tomto ohledu jsou velmi výhodné pro použití v displejích.  Jsou odolné vůči nárazům, protože jejich pouzdro je tvořené odolným plastovým obalem.  Dlouhá životnost. Jejich opotřebení se nejčastěji projevuje snížením jasu.

15

 Jejich obal může být přizpůsoben k soustředění paprsků na jedno místo. Ostatní světelné zdroje k tomu často potřebují vnější optickou soustavu.  Pokud potřebujeme při aplikaci měnit intenzitu světla, LED nemění barvu světla. Například žárovky při snížení napájení svítí žlutějším světlem.  Nejsou náchylné na poruchu vlivem častého zapínání a vypínání. U zářivek a úsporných žárovek se životnost zapínáním a vypínáním výrazně zkracuje.  Neobsahují jedovatou a neekologickou rtuť.  Možnost stmívání od 5% do 98% svitu, čímž lze dosáhnout dalších úspor energie. Nevýhody:  Zatím mají vyšší pořizovací náklady, z důvodu, že jde o novou technologii, ale lze předpokládat, že se tyto náklady budou postupně snižovat.  Výkonnost závisí na teplotě prostředí, v němž se nachází, a s tím souvisí také změna barvy. Tato fakta vychází z vlastnosti polovodiče, u kterého se mění jeho elektrická vodivost v závislosti na vnějším prostředí.  V případě použití LED při vyšších teplotách, nebo na místech s vyššími požadavky na spolehlivost musí být zajištěno dostatečné chlazení. Jedná se například o aplikace v automobilech a nemocnicích.  Jsou citlivé na změnu napětí. Musí být napájeny správným napětím, aby nedošlo k spálení polovodiče uvnitř diody.  Pokud potřebujeme směrovaný paprsek, je problém s jejich ostřením. Pro tuto aplikaci je vhodné použít laser nebo LED laser.  Světlo z bílé LED může zkreslovat barvy.  Obsahují arsen a kadmium, což jsou jedovaté látky. Problémem je převážně s jejich likvidováním. Ale pokud vezmeme v úvahu jejich výrazně vyšší životnost a mnohem menší množství obsažené v jednom zdroji, než je obsah rtuti v zářivkách a výbojkách, musíme připustit, že tato varianta je výrazně ekologičtější.  Jedna LED má malou svítivost, při použití v žárovkách se jich musí naskládat vedle sebe větší množství.

16

 Vysoká cena, dnes je srovnatelná s úspornými žárovkami. Původně stály zhruba trojnásobek

ceny

úsporné

žárovky,

postupně

se

cenově

přibližují,

dá se předpokládat, že v budoucnu budou poměrně levným světelným zdrojem.  Vyzařují úzký kuželový světelný paprsek, který je soustředěn do jednoho místa. V případě, že chceme rozptýlené světlo, musíme využít rozptylovací krytky, které ale část světla vyzářeného diodou pohltí.

17

5

VYUŽITÍ LED Nejdůležitější využití této technologie je zdroj světla, který by měl být

ekvivalentem klasické žárovky. Žárovka musí být složená z několika LED, protože jejich svítivost by byla zcela nedostačující při použití pouze jedné diody. Nevýhodou je jejich momentální poměrně vysoká cena, ale do budoucna je možné předpokládat stále snižující se náklady na pořízení diodové žárovky. Tyto žárovky musí mít závit, který odpovídá běžné žárovce. Základní výhodou využití LED je jejich nízká spotřeba. Z toho vyplývá jejich možná aplikace na místech, kde mohou svítit dlouhodobě nebo téměř nepřerušovaně. Další výhodou v tomto způsobu aplikace je jejich dlouhá životnost. Díky tomu mohou být využívány jako permanentní nebo orientační osvětlení. Typickou aplikací v tomto ohledu je využití na schodech nebo v dětských orientačních světlech. Vhodnou volbou barvy, intenzity světla a rozmístění zdrojů lze velmi esteticky vylepšit místnosti.

Obr. 1: Osvětlení schodiště

Z jejich velice malé spotřeby vyplývá další způsob využití, a to aplikace s baterií. Na tu vydrží svítit mnohem déle, než například obyčejná žárovka, u které by tento způsob využití byl velice neekonomický. Toto je výhodné na místech, kde nelze přivézt kabel, kde není elektřina, nebo u mobilních (pohyblivých) zařízení. Díky velmi malým rozměrům LED, které lze vytvořit ve velikosti špendlíkové hlavičky, je možná aplikace do velmi malých bodů. Jedná se o indikátory v počítačích, mobilních telefonech, fotoaparátech a dalších elektronických zařízeních. Využití v aplikacích, kdy dochází k blikání světel, například ve vánočních dekoracích. Vzhledem k tomu, že nedochází ke snižování životnosti častým zapínáním a vypínáním, a díky jejich rychlému rozsvícení na plný výkon je tato aplikace velmi vhodná. Některá vánoční světla, která neblikají, jsou vhodná i na použití přes celý rok, 18

například jako orientační osvětlení v interiéru nebo exteriéru, barevná světýlka pro navození atmosféry, anebo při použití mírného osvětlení ve chvíli, kdy nechceme svítit hlavním osvětlením v místnosti. Velmi příjemné je využití LED jako světlo použitelné v noci, kdy nechceme být oslnění hlavním zdrojem světla. Dnes jsou k dostání například zrcadla do koupelen, jejichž LED osvětlení je aktivováno pohybem ruky v místě pohybového čidla pod zrcadlem. Nevýhodou těchto zrcadel je, že pokud se nakláníme nad umyvadlo, může pohybem hlavy docházet k nechtěnému vypínání světla. Možnost změny barvy diodového světla je další významnou vlastností. Můžeme měnit barvy podle barevných možností, které máme, a vybírat si na jakou barvu máme náladu a ovlivňovat tím atmosféru interiéru. Podle počtu barev, které chceme v LED kabelu mít, se odvíjí počet drátů, které musí zmíněným kabelem procházet. Díky své malé velikosti se naskládají barevné diody vedle sebe a změny barvy se dociluje přepínáním průtok elektrické energie jednotlivými vodiči - tím se mění barva pro daný okamžik. Jedna LED potřebuje ke svému svícení dva dráty, každá další barva v kabelu, tedy každá další LED na jednom místě tohoto kabelu potřebuje jeden drát navíc.

Obr. 2: Diodové tkaničky

Díky své velké odolnost proti nárazu, jsou dnes možné aplikace i na takových místech jako jsou například tkaničky od bot nebo šperky. Z tohoto pohledu jejich využití naprosto revoluční.

19

Velmi ekonomickým využitím této technologie je využití solárního panelu k získání energie na orientační osvětlení do exteriéru. Solární panel během dne přijímá sluneční energii, která se uloží do akumulátoru, který tuto energii shromažďuje, a v průběhu noci se tato energie postupně přeměňuje na světlo diodového osvětlení. Toto osvětlení je k dostání i v provedení s klasickými žárovkami, ovšem vydrží svítit kratší dobu, díky vyšší spotřebě žárovek. Toto zařízení tedy nepotřebuje žádný přívod energie na to, aby každou noc svítilo a vytvářelo příjemnou atmosféru a orientační osvětlení na zahradě.

20

6

PARAMETRY LED

6.1 Barva světla Z hlediska barevnosti můžeme diody rozdělit na dvě základní kategorie.  Jednobarevné LED – žlutá, zelená, červená, modrá, bílá  Vícebarevné tzv. RGB diody, které kombinují základní barvy (Red, Green, Blue – RGB) červenou, zelenou a modrou a jsou schopny vyzařovat jakoukoli barvu z viditelného spektra, včetně bílé. Používají se pro dekorativní osvětlení, reklamní osvětlení, ve vitrínách. Jeden z důvodů tohoto využití je, že mají nižší světelný výkon (Dřevařský magazín 11/2012).

6.2 Barevná teplota světla Pro použití funkčního světla se používá zpravidla bílá LED. I toto bílé světlo se dá dále rozdělit podle jeho barevné neboli chromatické teploty, která se udává v jednotkách Kelvin [K]. Jedná se o rozlišení světla na teplé a studené. Teplé má zjednodušeně řečeno blíže k žluté barvě, a studené je barevně laděno spíše do modré. Na rozdíl od klasických žárovek, které mají tuto teplotu konstantní – 2 700K, u diodových světel si můžeme tuto teplotu vybrat v rozmezí 2 700 až 6 500K. LED s nízkými hodnotami této barevnosti emitují teplé světlo, naopak s vysokými hodnotami emitují světlo studené. Aplikace studeného světla je vhodná na pracovištích, v kancelářích a ve veřejných prostorech, protože by mělo stimulovat k aktivitě. Intenzita tohoto osvětlení je vnímána pouze pocitově, protože se světlo zdá „světlejší“. Pro osvětlení obytných interiérů je vhodnější teplé světlo, které zpravidla působí v prostoru „útulněji“, navozuje relaxační atmosféru, a které vnímáme, jakoby svítilo mnohem méně intenzivně. Dnes se bílé LED vyrábí aplikací luminoforu na čip modré LED, která díky tomu vyzařuje bílé světlo (Dřevařský magazín 11/2012). Technologií výroby bílé LED bylo více, v současnosti se používá tato, protože při jejím použití mají diody největší světelný výkon. Tato technologie výroby bílé LED ale neumožňuje vyrábět světla s přesně stejnou teplotou chromatičnosti, proto jsou diody po výrobě tříděny do skupin, které jsou charakterizovány určitým rozpětím hodnot teploty chromatičnosti. Díky tomu nemohou výrobci světelných diod garantovat, že vyrobí dodatečné množství osvětlení s úplně stejnou hodnotou chromatičnosti. Proto 21

je vhodné objednat dopředu LED pásky pro celou realizaci projektu, aby nedocházelo k těmto světelným odlišnostem v rámci jednoho interiéru (Dřevařský magazín 11/2012).

6.3 Napájení Z tohoto hlediska rozeznáváme LED proudové a napěťové. Napájení proudové, které se udává v mA, má konstantní hodnotu proudu. Výhodou je vyšší svítivost a delší živostnost diod, než je tomu u napěťového napájení. Při instalaci je nutné dodržet dané zásady. Je nutné dodržet správnou polarizaci kontaktů. Při opačné aplikaci dojde ke znehodnocení LED díky jejímu přepálení. Z tohoto důvodu by tyto instalace měl provádět odborník, protože na poškození vzniklé špatnou instalací se pochopitelně nevztahují záruční podmínky. Napájení napěťové má jednodušší instalaci a udává se ve Voltech. Můžeme zvolit tzv. bezpečnostní napětí, a to 12 nebo 24V. Nebo použít klasické 230V (Dřevařský magazín 11/2012). Jelikož podle Ohmova zákona platí, že proud je nepřímo úměrný napětí, musíme tato fakta brát v úvahu při výběru napětí diod. Z toho v praxi vyplývá, že pokud snižujeme napětí, zvyšujeme proud a naopak. Proto pokud použijeme pro LED pásek dlouhý deset metrů a více napětí 12V, bude páskem procházet velký proud. To může vézt až ke spálení prvních diod a k velmi málo svítícím diodám na konci pásku. Proto se doporučuje pro použití několikametrových pásků napětí nižší, tedy 12V a pro použití velmi dlouhých pásků napětí vyšší, tedy 24V. Nejnižší proud tedy prochází pásky připojenými na napětí 230V. Tyto pásky musí být umístěny mimo dosah dětí a zvířat, protože mohou způsobit vážná zranění (Dřevařský magazín 11/2012).

6.4 Světelný výkon Světelný výkon neboli světelný tok je udáván v jednotce lumen [lm]. Vyjadřuje množství světelné energie, které zdroj vyzařuje za jednotku času. Lumen je jednotka, která je obdobou wattu, ale se zahrnutím pouze světla viditelného lidským okem, tedy pouze užitečného světla. Počet lumenů udává, jakou intenzitou světelný zdroj svítí. Proto je nevhodné vybírat si světelný zdroj pouze podle příkonu, protože tato jednotka určuje pouze kolik energie je spotřebováno (čím více wattů, tím více energie je spotřebováno), ne kolik světla získáme. Nejlepším faktorem je poměr lumenů 22

a wattů. Čím vyšší tento poměr je, tím je žárovka účinnější. U kvalitní LED žárovky by tento poměr měl být alespoň 80lm.watt-1. Světelný zdroj tedy může mít úplně jiné hodnoty wattů a lumenů, pokud vyzařuje světlo například v infračervené oblasti. (Dřevařský magazín 9/2011).

6.5 Intenzita osvětlení Je to celkový světelný výkon, který dopadne na jednotku plochy. Jednotkou je lux [lx], což je 1 lumen na metr čtvereční. Je to údaj, který potřebujeme vědět při navrhování osvětlení. Pro každou činnost je potřeba jiný počet luxů. Při navrhování osvětlení výrobních hal se světelní zdroje umisťují nad stroje, kdy u každého stroje je dán počet luxů, kterými okolí musí být nasvětleno (MM Průmyslové spektrum 3/2013).

6.6 Index podání barev Ra Tento index je někdy označován jako CRI (color rendering index). Ukazuje věrohodnost barev při osvětlení světelným zdrojem, v porovnání s vjemem, jaký by byl při osvětlení slunečním zářením. Index se vyjadřuje číslem 0 – 100, kdy 100 je hodnota odpovídající barevnému vjemu na slunečním záření, tedy nejvěrohodnější. Všeobecně se za dobré podání barev považují zdroje s hodnotou 90 – 100. Světlo s hodnotou nižší než 60 může násadně barvy zkreslovat (Dřevařský magazín 9/2011).

23

TYPY OSVĚTLENÍ

7

7.1 Bodové osvětlení Tento typ osvětlení lze přirovnat k halogenovým bodovým světlům. Zdrojem je v tomto případě jedna nebo více diod. K tomuto osvětlení potřebujeme napájení, svítidlo, LED, kabely a vypínač. Pokud chceme převést v interiéru osvětlení halogenové na LED, musíme mít na paměti dané parametry těchto svítidel a dodržet určitá pravidla. Základním rozdílem je, že halogenové žárovky potřebují pro svůj chod střídavý elektrický proud na rozdíl od LED, které potřebují stejnosměrný proud. Výrazně se také liší hodnoty příkonů těchto svítidel. Halogenové žárovky mají příkony zhruba v řádech desítek wattů, diody v řádu jednotek. V tomto případě musíme využít speciálně vyvinutých LED žárovek, které mají zabudovanou elektroniku, která proud usměrní. Dále musíme zvolit vhodný zdroj. Nelze připojit diodové osvětlení do zdroje, který sloužil pro osvětlení halogenovými žárovkami. Díky jejich rozdílným příkonům by tento zdroj byl pro LED zcela nedostačující. Z tohoto důvodu byly uvedeny na trh speciální zdroje, které jsou schopny rozsvítit oba druhy osvětlení (Dřevařský magazín 11/2012). . 7.2 Liniové osvětlení Jedná se o osvětlení, kdy světelným zdrojem je řada několika diod. Podle zvolení krytky LED pásků redukujeme výsledný dojem z aplikace. Správným zvolením krytky je možné dosáhnout efektu úplného sjednocení světla jednotlivých LED. Regulujeme také míru vrhání stínů a míru oslňování. K tomuto osvětlení potřebujeme napájení, LED pásek, montážní lištu, kabely a vypínač. LED pásky jsou velmi ohebné, proto je můžeme aplikovat na nespočtu míst. Kromě rozlišení podle výkonu je lze rozlišit podle obalu, v kterém jsou uloženy a z toho vyplývajících možností (Dřevařský magazín 11/2012).  IP33 – Tyto pásky jsou použitelné pouze v suchém prostředí, nemají gelovou vrstvu a často mívají samolepící vrstvu na zadní straně. Lze je použít například v obývacích pokojích, ložnicích nebo kuchyních.

24

 IP64 - IP65 – Tyto LED lze aplikovat ve vlhkém prostředí. Bývají překryté silikonovou nebo akrylátovou ohebnou ochrannou vrstvou a opět většinou mívají samolepící vrstvu na zadní straně. Tyto pásky lze ideálně využít v koupelnách.  IP67 - IP68 – Pásky z této kategorie jsou použitelné ve velmi vlhkém prostředí a dokonce i ve vodě. Jsou celé zalité do silikonové nebo gumové vrstvy díky čemuž se k diodám vlhkost vůbec nedostane. Proto jsou ideálně použitelné v exteriéru. Nemají lepivou vrstvu a jejich připevnění se provádí pomocí montážních úchytů (Dřevařský magazín 11/2012).

25

8

APLIKACE LED TECHNOLOGIE V NÁBYTKU Pro aplikace v nábytku se využívají hlavně diodové samolepicí LED pásky, tedy

liniové LED osvětlení. Používají se kvůli jejich velké ohebnosti, flexibilitě použití, velmi malým rozměrům a velmi efektním výsledkům. Výrobcům se dodávají jako dlouhé pásky, které si výrobci sami upravují do požadovaných rozměrů. Diodové pásky mají různou tloušťku v závislosti na jejich výkonu, zpravidla se používají tři šířky. Naprostá většina používaných pásek pro tyto účely má na sobě samolepicí vrstvu. Tato vrstva lepí velmi málo a udrží pásky pouze na rovném a očištěném povrchu. Diodové pásky mají přesně určená a označená místa, kde se můžou rozstřihnout. Je to vždy po 3 diodách, podle tloušťky pásku se pohybuje vzdálenost od 2,5cm po 5cm. Diodový pásek se ustřihne v co nejbližší velikosti, jakou potřebujeme. Poté se pájkou připevní ke kabelům. Na začátku se udělají tečky kovu na kontakty pásku, poté se připojí kabely ke kontaktům. Na takto vzniklý spoj se nasadí bužírka, zpravidla se používají dvě velikosti, podle velikosti pásku. Bužírka se zapalovačem zahřeje, čímž se smrští okolo spoje. Takto vytvořený spoj není odolný vyšším vlhkostem.

Obr. 3 a 4: Výroba diodových pásků

Obr. 5: Obalení spoje do bužírky

26

8.1 Montážní lišty Montážní lišty jsou základním prvkem pro aplikaci liniového osvětlení tohoto typu. Slouží ke skrytí nevzhledných diodových pásků. Nejčastěji bývají vyrobené z hliníku nebo plastu. Plastové lišty jsou výhodné, protože jsou ohebné, což umožňuje eliminovat menší nerovnosti povrchu desek vzniklé ve výrobě. Naopak hliníkové lišty jsou výhodné kvůli tomu, že zajišťují chlazení diodovým páskům. Mají ovšem vyšší pořizovací náklady a postrádají výhodnou ohebnost. K těmto montážním lištám jsou potřeba při montáži další prvky, jako například úchyty, koncovky a jiné (Dřevařský magazín 12/2012). Lišty dělíme podle způsobu aplikace  Vkládané – aplikace do vyfrézované drážky, jsou estetičtější  Nakládané – aplikace na povrchu, díky větší ploše mají účinnější chlazení  Volné – aplikace ve volném prostoru

8.2 Chlazení Chlazení je velmi zásadní záležitost, která velmi ovlivňuje životnost LED. I když v porovnání s ostatními zdroji se zahřívají velice málo a jedná se o jeden z nejefektivnějších zdrojů světla, stejně je jejich ztráta asi 2/3 dodávané energie, která se mění na teplo. Jelikož jejich zahřívání úměrně stoupá s výkonem diod, můžeme konstatovat, že při použití hliníkové lišty můžeme použít LED s vyšším výkonem než při aplikaci plastových lišt a zároveň plocha kovu potřebná k uchlazení zdroje roste s jeho výkonem. Je to z toho důvodu, že kov je tepelný vodič, který odvede přebytečné teplo pryč od diody a nedochází k přehřívání zdroje. Zároveň platí, že do nakládaných lišt můžeme použít LED s vyšším výkonem než do vkládaných lišt, díky jejich efektivnějšímu chlazení. Při momentálním vývoji technologie LED lze použít výkon zhruba 14 – 15W při aplikaci do hliníkové lišty, do plastové se dá použít LED o výkonu asi 4,5W. Zpravidla se také se zvyšující šířkou pásku zvyšuje i její výkon (Dřevařský magazín 11/2012). Jejich provozní teplota výrazně ovlivňuje jejich životnost. Pokud chceme, aby životnost pásků byla taková, jak ji uvádějí výrobci LED světel, tedy okolo 50 – 100 tisíc hodin, musíme zařídit jejich dostatečné chlazení. Pokud dojde k zahřátí diod nad 70°, 27

může dojít k jejich celkovému nebo lokálnímu poškození. Rychlou kontrolu teploty světel lze provézt dotekem ruky, pokud na světle udržíme bez problému ruku, je světlo v pořádku, pokud ne, dochází k jeho přehřívání (Dřevařský magazín 11/2012). Chlazení je z tohoto důvodu potřeba věnovat velkou pozornost při instalaci diod, protože dlouhá životnost je jedna z předních výhod využití LED (Dřevařský magazín 11/2012).

8.3 Upevnění I když v dnešní době se prodává většina diodových pásků, které mají od výrobce na sobě samolepicí vrstvu, dají se koupit i pásky bez tohoto lepicího filmu. Připevnění těchto diod se provádí oboustrannými samolepicími páskami. Samolepicí vrstva aplikovaná na páscích navíc často lepí zcela nedostatečně. Rozhodně je nutné je aplikovat na očištěný a odmaštěný povrch (Dřevařský magazín 12/2012). Levné oboustranné lepicí pásky pro domácí použití se dají koupit v hobby prodejnách. Mají většinou hnědou barvu a jejich lepicí vrstva je vytvořena z kaučuku. Jejich kladnou vlastností je jejich okamžitá lepivost, zápornou vlastností je jejich špatná přilnavost k drsným povrchům (Dřevařský magazín 12/2012). Při profesionálním lepení LED pásků je vhodné používat speciálně upravené pásky, které mají na každé straně jiné lepidlo. Na straně, která slouží k přilepení LED je silikonové lepidlo a na straně, která je určená k přilepení na nábytek je akrylátové lepidlo, které je pevné a odolává vlhkosti, která je v například v kuchyních a koupelnách základním faktorem působícím na pásky (Dřevařský magazín 12/2012).

8.4 Krytky Stejně jako volba montážní lišty je nutná volba krytky, která bude diodový pásek schovávat, ale také ovlivňovat rozptyl světla. Krytky pro tyto účely rozlišujeme:  Transparentní – průhledné  Mléčné – světlo rozptýlí  Liniová čočka, která může usměrňovat světlo, které dioda vyzařuje

28

Běžné diody vyzařují světlo pod úhlem asi 100 – 130°, pokud chceme, aby světlo svítilo na určité místo, potřebujeme usměrnit světelný tok, který dioda vyzařuje. Toto usměrnění umožňuje liniová čočka, která umožňuje koncentrovat světlo například pod úhlem 90°, 60° nebo 30°. V místě, na které jsme světlo koncentrovali, vzniká osvětlení více luxů, než kdyby usměrněno nebylo. Transparentní krytky propouští naprostou většinu světla a používají se tedy na místech, kde potřebujeme využít maximum světla vyzařovaného diodou. Ovšem při aplikaci transparentní krytky jsou vidět jednotlivé svítící body diod, které mohou při vyšším výkonu oslňovat a jsou viditelné

nevzhledné

diodové

pásky.

Používají

se

proto

na

místech,

kde upřednostňujeme funkčnost před estetičností, což mohou být například aplikace v kuchyňských linkách, nebo osvětlení pracovních stolů. Navíc v kuchyňských linkách světlo nesvítí přímo proti nám a svítivost jednotlivých bodů také není velkým estetickým problémem. Mléčné neboli opálové krytky esteticky rozptýlí světlo, ovšem pohltí části světla, uvádí se asi 20 – 30%, což není zanedbatelně málo. Jednotlivé svítivé body diod téměř nejsou vidět. Jsou vhodné při aplikaci nočního nebo dekorativního osvětlení (Dřevařský magazín 12/2012).

8.5 Kabely Vedení kabelů je nutné řešit ve fázi přípravy projektu. Musíme vzít v úvahu umístění světelných zdrojů. Řešení umístění kabelů a zdrojů dodatečně je náročné, často nebývá efektivní a nemusí dopadnout esteticky moc zdařile. Předejít těmto problémů lze vyrobením místa pro vedení kabelů již před montáží. Všechny elektrické předměty jako například světla, zásuvky, vypínače a podobná zařízení musí být výrobcem určeny pro tuto montáž. Pro kabely lze vyvrtat otvory nebo vyfrézovat drážky v hranách nábytkových

dílců

a

překrýt

je

například

olepovací

páskou

(Dřevařský

magazín 12/2012).

8.6 Vypínače Vypínače mohou být nainstalovány přímo ve světelných lištách nebo jinde. Vypínače mohou pracovat na elektrickém nebo mechanickém principu. Vypínače, které obsahují IR senzory, reagují na pohyb před senzorem, na stejném principu fungují kapacitní vypínače. Další možnost je využít soumrakového spínače, na kterém je možné 29

měnit intenzitu světla, nebo například spínače citlivé na zvuk. Plynulá regulace svítivosti je jednou z velmi významných výhod aplikace diod. Tato technologie umožňuje instalaci osvětlení, které přes noc v interiéru sníží svou intenzitu na minimum a funguje jako takzvané orientační osvětlení a po zaznamenání pohybu se rozsvítí na vyšší intenzitu (Dřevařský magazín 12/2012).

8.7 Napájecí zdroje K napájení LED je potřeba stejnosměrný proud. Jako zdroj je možné využít několik druhů napájení. U aplikace v interiérech a nábytku se nejvíce používají desktopy a adaptéry. Desktopy se do sítě připojují kabelem, který má vidlici a konektor. Adaptéry mají vidlici a jsou určené k přímému připojení do sítě. Dále se používají stavební zdroje, které se pevně připojují k síti zabudováním do elektroinstalační krabice. Mají ochranný kryt, aby mohly být aplikovány i ve vlhkém prostředí (Dřevařský magazín 12/2012). Napájení ohebnými kabely s vidlicemi může instalovat amatér. To ovšem neplatí pro stavební systémy, které slouží k pevnému připojení přímo do sítě o 230V. Ty může podle vyhlášky zákona zapojovat pouze odborník s elektrotechnickou kvalifikací. Některé firmy nabízí svým zákazníkům toto sestavení na základě projektu a jeho připojení ke kabelu a koncové vidlici. Tuto připravenou sestavu je zákazník schopen podle přiloženého návodu sám nainstalovat (Dřevařský magazín 12/2012). V nábytku se často používá prosvětlení rámů nábytkových dvířek a zásuvkových čel, odkud osvětlují skleněnou výplň. V tomto případě je technickým problémem přívod kabelů k diodám, protože tyto části nábytku jsou pohyblivé a nejsou pevně spojeny s korpusem. Tento problém se řeší kontaktními spínači, které jsou umístěny na přední straně korpusu a na zadní straně dvířek nebo čela zásuvky. Jako ve všech podobných aplikacích je velmi důležitý výsledný estetický efekt tohoto přívodu, je tedy nutné, aby spínač nebyl vidět. Některé firmy už dnes vyrábí speciální systémy určené pro tyto účely. Jednou z variant je měděná páska určená k umístění do vyfrézované drážky po celé ploše dílce a následnému překrytí dekorační páskou (Dřevařský magazín 7 8/2011).

30

8.8 Kvalita Důležité je také věnovat pozornost kvalitě kupovaného zboží. V současnosti je na trhu mnoho společností, které prodávají diodová světla velmi špatné kvality. I když se naprostá většina LED vyrábí v Číně, i tam se světla vyrábí ve zcela rozdílných kvalitách v závislosti na jejich ceně. Pokud si koupíme levné diody špatné kvality, nelze předpokládat, že jejich životnost bude dosahovat úrovně kvalitní LED technologie. Spíše lze očekávat životnost na úrovni klasické žárovky. Použití těchto nekvalitních světelných zdrojů je zcela nevhodné.

31

9

ROZPTÝLENÉ OSVĚTLENÍ POLIC Toto osvětlení je vhodné k vystavování v prosklených vitrínách se skleněnými

policemi. Je nutné vybrat správná svítidla, umístit je tak, aby dobře osvětlovala vystavované předměty, ale v žádném případě nesmí oslňovat diváky. Dále nesmí světla svítit moc, aby neodváděla pozornost, a musí se vhodně skrýt kabely vedoucí k osvětlení. Vhodnou technologií je například osvětlení Bevel-Lights od společnosti Bohle (Truhlářské listy 5/2010). Základním prvkem tohoto osvětlení je lomený „L“ profil vyrobený z nerezové oceli. Tento profil má zešikmenou vnitřní plochu, na které jsou upevněny světelné diody. Tato lišta se pomocí UV lepení přilepuje na horní stranu police. Tato police je zešikmena pod úhlem 20° a šikmá plocha je následně vyleštěna. Diodové světlo je rozptýlené, protože svítí přes sklo, díky čemuž se lomí. V důsledku toho jsou předměty pod policí osvětlené ze všech důležitých stran. Zdroj světla a způsob napájení zůstávají skryty před zrakem veřejnosti (Truhlářské listy 5/2010). Způsob napájení je možný provézt dvěma způsoby. První způsob je použitím plochého kabelu FFC, který se přilepí na boční plochu police. Tento kabel má na koncích dva konektory, z nichž se jeden připojí k LED liště a ten druhý se připojí k přívodu elektřiny z externího zdroje. Aby byl kabel zcela skrytý, přelepí se v celé jeho délce ocelovou páskou, která slouží zároveň k ochraně kabelu (Truhlářské listy 5/2010).

Obr. 6: Funkční schéma LED lišty

Druhý způsob napájení vyvinula firma Schott, která vyrábí speciální police s integrovanými přívody elektřiny. Jsou na nich mikroskopické, lidským okem neviditelné, proužky stříbra. Tato technologie se nazývá LightLine. Způsoby přívodu elektrické energie k policím nabízí firma tři – Basic, Contact a Flex contact. Každá z nich má specifickou charakteristiku, a podle našich požadavků vybereme vhodný způsob napájení (Truhlářské listy 5/2010). 32

10 ZDRAVOTNÍ ASPEKT BARVY SVĚTLA Člověk je živočich přírodou přizpůsobený k aktivnímu fungování ve dne a k regeneraci v noci. S tím také nutně souvisí produkce jednotlivých hormonů, které se v závislosti na denní době a tedy na činnostech, které by člověk v té době podle přirozeného rytmu měl vykonávat. Jedná se o dva základní hormony vylučované naším tělem v době aktivity nebo naopak v době předpokládaného spánku. S fází spánku je spojen hormon melatonin, naopak aktivitu nastoluje serotonin. Melatonin (spánkový hormon) je produkován večer a hlavně v noci mozkovou epifýzou a je dále uvolňován do krevního oběhu. Nevyšší hladinu melatoninu máme v noci mezi 2 - 4 hodinou, kdy je spánek nejefektivnější. Paradoxem je, že v těchto hodinách ještě značná část populace aktivně funguje. Tento hormon náš organismus uspává a umožňuje správnou regeneraci v průběhu noci. Velmi důležitá je jeho funkce antioxidantu, který přes noc likviduje nežádoucí látky, které se v průběhu dne nahromadily v těle. Serotonin (hormon dobré nálady) je látka, která se podílí na vzniku nálad ve dne. Pro náš organismus funguje jako neurotransmiter, což je přenašeč nervových vzruchů. Odborníci se problémem vylučování těchto hormonů zabývají už dlouho. Donedávna se domnívali, že produkci zmíněných hormonů ovlivňuje množství světla, které dopadaní na sítnici oka. To vedlo k aplikacím nočních světel v bytových komunikacích s menší intenzitou osvětlení, aby v noci při pohybu po interiéru nedocházelo k přerušení tvorby melatoninu. Nejnovější průzkumy ovšem zcela tuto teorii vyvrací. Nové výzkumy ukazují, že vylučování hormonů nezávisí na světle jako takovém, ale pouze na jedné jeho složce a to na modré složce o vlnové délce v rozpětí 446 - 477nm. Gangliové buňku v oku mají funkci fotoreceptorů, které jsou schopny rozeznat vlnovou délku dopadajícího světla. Tyto buňky vysílají signály mozku, který potom na základě informace od nich vylučuje příslušný hormon do těla. Složka modrého světla se v průběhu dne ve světle dopadajícím na zemský povrch mění velmi výrazně. Modré světlo má krátkou vlnovou délku a směrem k červené barvě se délka paprsků zvyšuje. Zemská atmosféra působí jako filtr pro světlo dopadající na povrch, které zachycuje záření s krátkou vlnovou délkou. Tedy v poledne, kdy světlo dopadá na povrch téměř kolmo, a jeho průchod atmosférou je nejkratší, dopadá na povrch světlo s téměř plným zastoupením jednotlivých složek světla. Složka modrého světla je tedy nejvyšší, produkce serotoninu je největší a melatonin se neprodukuje. Čím je slunce níže, tím méně modré složky je propuštěno atmosférou a nastává čas produkce 33

melatoninu. Tyto zákonitosti samozřejmě platí i pro ranní hodiny. Pokud si uměle prodlužujeme den světlem, které obsahuje modrou složku, oddalujeme produkci melatoninu a tím si snižujeme jeho celkové množství, které naše tělo přes noc vypustí do oběhu. Toto může vézt k nespavosti, ale i k závažnějším onemocněním. Například se spekuluje o souvislosti tvorby melatoninu s výskytem rakoviny. Proto je nutné v nočních hodinách omezit osvětlení modrou složkou na minimum. Protože pokud nastane osvětlení sítnice modrým světlem i s velmi nízkou intenzitou dojde k přerušení tvorby melatoninu a naopak spustí se tvorba serotoninu. Původní teorie, která tvrdila, že snížením intenzity světla dopadajícího na lidské oko v noci se těmto problémům předejde, byla klamná. Uvádí se, že asi hodinu až dvě před spaním a v průběhu spánku bychom neměli být vystavováni žádnému zdroji světla, který problematickou modrou složku vyzařuje a to bohužel platí i například pro televizi nebo LCD monitory. Díky tomu, že i v přírodě se vyskytují zdroje světla, které obsahují modrou složku, jako například blesky, muselo dojít k eliminaci tohoto vlivu. Pokud dojde k osvětlení sítnice pouze na krátkou dobu a to zhruba do 30 sekund, nedojde k přerušení tvorby melatoninu. To ovšem většinou bohužel nestačí pokrýt noční výlety do kuchyně nebo na toaletu. Díky tomu, že tyto informace nebyly známy, byly často instalované zdroje, které vyzařují modré světlo, do koupelen, toalet, ložnic a dalších místností, které v noci často musíme projít. Při zařizování osvětlení interiérů je vhodné tato fakta znát a respektovat je, protože opak může vézt k závažným zdravotním problémům. Problém osvětlení LED je, že obsahují hodně modré světelné složky. Světlo emitované diodou totiž lidské oko vnímá jako celek a není schopno rozlišit jednotlivé barevné složky. Světlo, které vyzařuje teplá LED nebo například žárovka se zdá, jako stejné teplé bílé světlo. K tomuto rozlišení slouží spektrometr, který změří, kolik z každé složky světlo obsahuje, a výsledky jsou, že světlo LED obsahuje mnohem více modré složky než ostatní zdroje. Obsah modrého světla se dá například u zmíněné žárovky měnit snižováním intenzity světla. Pokud je nastavená na plný výkon, emituje světlo, které obsahuje všechny složky barevného světla. Když snížíme intenzitu a tím i snížíme žhavení wolframového vlákna, z vyzařovaného světla mizí modrá složka a převažuje červená a oranžová. Toto stmívání je samozřejmě možno aplikovat i u LED. V tomto ohledu 34

ovšem ničemu nepomůžeme, protože při snížení napájení nedojde ke změně barevnosti spektra. Modrá složka tedy ve světle zůstane nadále, pouze se sníží její intenzita. Pro praktické použití osvětlení v interiéru jsou tyto informace velmi důležité. Pro osvětlení ráno, jsou vhodné LED, které vyzařují bílé světlo s velkým zastoupením modré. Toto modré světlo náš organismus nastartuje a zlikviduje zbytky melatoninu v krvi. Toto využití je obzvlášť vhodné v zimě, kdy vstáváme ještě za tmy. Naopak večer je vhodné používat zdroje světla, které modrou složku neobsahují. Toho lze dosáhnout aplikace žárovek, které obsahují stmívač, čímž vyloučíme modrou složku ze světla úplně. Tento druh osvětlení je vhodný aplikovat i v ložnicích. Z tohoto důvodu by se v ložnicích vůbec neměly instalovat bílé LED. Výjimkou jsou nové LED lampy, u kterých lze měnit teplotu světla. Ty jsou ale díky jejich finanční náročnosti zatím používány zřídka (Dřevařský magazín 3/2013).

35

11 LED VYTVRZOVÁNÍ Vytvrzování ultrafialovým zářením je technologie používaná v nábytkářství převážně na lepení a povrchovou úpravu. Pod vlivem UV záření dojde k zesíťování polymerů, které jsou v lepidlech a nátěrových hmotách za tímto účelem obsaženy. K vytvrzení dochází v průběhu několika sekund, což velmi významně zkracuje dobu technologické operace a zvyšuje jakost výsledného výrobku, protože nemůže dojít k poškození laku během zasychání (MM Průmyslové spektrum 11. 03. 2011). Na rozdíl od klasického UV vytvrzování využívá tato technologie pouze úzké spektrum UV záření a to v rozmezí 365 – 395nm. Výhody jsou, že se neprodukuje žádné nevyužitelné teplo, nebezpečné UVB záření ani problematický ozón. Díky kladným vlastnostem tohoto vytvrzování je možné bez problému dokončovat pryskyřičnaté dřeviny jako je například borovice. Zároveň při použití tohoto vytvrzování vznikají lepší pracovní podmínky pro obsluhu a dochází k omezení negativního vlivu na životní prostředí, protože neunikají žádné těžké kovy do atmosféry (Dřevařský magazín 3/2012). V porovnání s klasickým UV vytvrzováním lze konstatovat, že výsledná kvalita povrchu je minimálně stejně dobrá, a navíc má LED vytvrzování několik výhod. Jedná se převážně o nižší náklady na provoz i údržbu. Dojde asi k 40 % snížení nákladů na energii, a díky dlouhé životnosti diod dojde k velkému snížení nákladů na údržbu. Další výhodou je, že tyto lampy není nutné předehřívat, čímž se také ušetří další energie. Navíc jsou tyto vytvrzovací linky krátké v porovnání s ostatními, takže se ve výrobní hale ušetří i cenné místo. Navíc není nutné používat žádné větrací nebo chladicí zařízení ani při nepřetržitém provozu. Tato technologie je vhodná pro téměř všechny typy povrchové úpravy dřeva, pro transparentní i pigmentové laky (Dřevařský magazín 3/2012).

36

12 UKÁZKY MODERNÍCH APLIKACÍ LED Velmi působivým využitím studeného světla LED je stropní svítidlo Cosmic Leaf (vesmírný list) od slavného britského návrháře Rosse Lovegrovera. Ten svou kolekci svítidel pro firmu Artemide představil na milánském Salónu nábytku a roce 2009. Designér vytvořil svítidla inspirovaná vesmírnými tvary, kdy využil efektní hru světla a stínu. Díky světelnému zdroji LED jsou velmi energeticky úsporné. Kolekce obsahuje kromě stropních svítidel také stojací a stolní lampu. Za tento špičkový design si firma účtuje v přepočtu okolo 22 000 Kč (Interiér veřejných budov 2/2010).

Obr. 7: Stropní svítidlo Cosmic Leaf

37

Výrobce LED světel, firma Philips, si na sérii prezentací tohoto světelného zdroje vytvořila mobilní objekt Philips – LED Stand. Tato skulptura byla poprvé prezentována v rámci akce Architecture Week – Světlo v architektuře, která proběhla začátkem roku 2010 v Galerii Mánes. Firma chtěla touto prezentací ukázat velké možnosti nasvětlení architektury, které lze centrálně naprogramovat a poté ovládat. Pro tyto účely vytvořili černou krychli o rozměrech 3x3x3m, do které je umístěn netradičně tvarovaný barevně nasvětlený objekt. Je to prototyp systému zastínění fasády. Základní kostrou je jeklová konstrukce, do které jsou připevněny závitové tyče, které fixují plechové lamely. Stěny a strop jsou vytvořeny z tmavé lesklé plachty, aby vynikla naprogramovaná světelná scéna. Lamely, podlaha a sedací designový nábytek je z plechu s povrchovou úpravou chromatického komaxitu. Díky chromatickému efektu dochází k šíření světelných paprsků, které diodová světla vyzařují. Díky tvarování konstrukce vypadá objekt při pohledu z každého úhlu jinak, což firma vytvořila za pomocí parametrického designu (Interiér veřejných budov 3/2010).

Obr. 8 a 9: Prezentační objekt LED Stand firmy Philips

38

Návrhářka tohoto originálního londýnského loftového bytu využila nevýhodu prostoru, a to nedostatek denního světla, a využila ho k vytvoření unikátního mystického prostředí díky hře barevných diodových světel. Designérka a architektka přišla na tuto myšlenku při prvním setkání s klientem, kdy byl byt v tomto bývalém skladu ve východním Londýně ještě v naprosto havarijním stavu. Sešli se v době, kdy venku bylo šero, seděli u svíček a domlouvali se na koncepci interiéru. V tu chvíli uchvátila architektku Susan Quirke atmosféra prostoru osvětleného světlem svíček. Při navrhování interiéru se snažila zachytit tuto jedinečnou atmosféru. Protože chtěla zachovat místu původní originalitu, nevybourala nová okna, ale využila výhod diodových světel, která rozmístila všude po interiéru. Všechna tato světla jsou ovladatelná ze všech míst loftu pomocí dálkového ovladače. Díky přiznaným trámům, cihlovým zdem, barevným variacím, vysokému lesku a jednolitému provzdušněnému prostoru je toto industriální bydlení velmi krásným a originálním unikátem (Rezidence 3/2011).

Obr.

10:

Koupelna.

Atmosféru

v koupelně tvoří kromě LED osvětlení několik svíček. Obklady stěn jsou skleněné.

Obr. 11: Ložnice. Moderní provedení v černé barvě a vysokém lesku skvěle ladí s atmosférou bytu.

39

Obr. 12: Konstrastní nasvícení schodiště

Obr. 13: Kuchyň

Obr. 14 a 15: Barevné možnosti diodových dekorací.

Obr. 16: Efekt diodových světel

40

13 UMĚLÝ KÁMEN Umělý kámen je jeden z moderních materiálů, který je označován Solid surface. Vyrábí se synteticky, a proto se jeho vlastnosti upravily, aby vyhovovaly jeho budoucímu účelu. Pro své velmi dobré estetické a užitné vlastnosti je v současnosti hojně využíván při zařizování soukromých i veřejných interiérů. V porovnání s přírodním kamenem má několik nesporných výhod, dá se ohýbat, je pevný, neporézní, tedy nenasákavý a lze snadno vyměnit poškozená místa nebo jednorázově přebrousit celou desku. V současnosti je na trhu několik firem, které se výrobou umělého kamene zabývají. Liší se především kvalitou, od které se pochopitelně odvíjí cena, a dostupnými dekory, tedy barevnými možnostmi a variantami struktury desek. Obecně je kvalita materiálu určena tvrdostí desky, povrchovou úpravou, stálostí dekoru a stálostí tloušťky v průřezu desky. Nejznámější materiál je CORIAN od firmy DUPONT, který se svým názvem tak proslavil, že je umělý kámen jako takový často nesprávně označován jako Corian. Tento materiál má jako jediný odlišené strany desky, tedy má rub a líc. Paradoxně ale začala jako první vyrábět umělý kámen firma Avonite Surfaces, a to materiál Avonite. Dalším je materiál HI-MACS od firmy LG, který je nejkvalitnější a nejlépe se zpracovává. Poměrně málo kvalitní a také levný je materiál Lyric od SWAN Corporation. Další materiály jsou Swanstone (SWAN Corporation), MONTELLI (DUPONT), Staron (Cheil Industries) a Hanex. Nejčastěji se dodává v podobě desek standardizovaných rozměrů, které si každý výrobce určuje sám, anebo rovnou jako dřezy, umyvadla a vany. Jedním z dodávaných rozměrů je 760x3680x12mm, rozměry ostatních výrobců jsou velmi podobné. Jeho nejpoužívanější tloušťka je 12mm, dá se ale koupit i v tloušťkách 6 a 9mm. Hlavní složkou umělého kamene je plnivo, pro tyto účely se používají deriváty bauxitu, nejčastěji ATH – aluminium trihydrát. Tato složka tvoří asi 70 – 80% celkového objemu desky. Další složky jsou pojivo, většinou polyester a barevné pigmenty tvořící dekor desky. Kromě klasického umělého kamene Solid surface existuje ještě speciální verze tzv. Quarz surface. Je to materiál s jinými vlastnostmi, protože má zcela jiné složení. Je to nadrcený přírodní kámen spojený polyesterovou pryskyřicí. Jeho struktura je krystalická a není homogenní jako Solid surface.

41

Má také řadu nevýhod - není tak odolný, je nasákavý, spára je viditelná, není opravitelný, nelze prosvítit a není tvarovatelný. V případě umělého kamene se převážně jedná o zakázkovou výrobu, protože náklady na zpracování i jeho pořizovací cena jsou v současnosti velmi vysoké. Hlavní výhodou tohoto materiálu je, možnost vyrobit například kuchyňskou sestavu naprosto beze spár. Obklad lze připojit k desce opět zcela bez vzniku spáry, což vede k výraznému zvýšení hygieny na kuchyňské lince. Tento materiál je naprosto nenasákavý na rozdíl od přírodního kamene, což je jedna z velikých výhod, které umožňují jeho bezproblémové použití na kuchyňských linkách. Dodávají se dva základní druhy desky. Se zrníčky a bez. Ze zrníčkové desky není možné vyrobit ohýbaný rádius tak malých poloměrů jako z desky bez zrníček. Je to z důvodu, že by zrníčka v desce mohla v místě ohybu vyhřeznout nad povrch desky. Obecně se rádius do 50mm se ohýbá, menší poloměry se musí frézovat. Umělý kámen se zpracovává na klasických dřevoobráběcích strojích, je pouze nutné mít speciální kvalitní nástroje. Jednotlivé desky se strojně nekalibrují. Pouze se ručně srovnají, aby byly na pohled a na dotek všude stejné tloušťky. Deska se naformátuje na formátovací pile. Všechny ostatní stroje jsou malé ruční elektrické strojky. Případné drážky se do materiálu vyfrézují. Poté se lepí a tvaruje ohýbáním. Na závěr výroby se materiál velmi dlouho brousí a leští. Brousí se buď suchou, nebo mokrou metodou a to se provádí brusnými papíry. Leští se lešticími pastami a lze ho vyleštit až na vysoký lesk. Další výhodou tohoto materiálu je jeho zcela bezproblémové lepení. Lepí se bez vzniku spáry. Jednotlivé kusy se k sobě lepí speciálními lepidly, která k materiálu dodávají výrobci. Všechna lepidla jsou dvousložková na akrylátové bázi, s velmi podobným složením. Vzhledem k barevnosti dekorů je nutné, aby lepidla byla minimálně v přibližné barvě příslušného kamene. Proto se ke každému dekoru dodává lepidlo se stejným nebo velmi podobným odstínem téže barvy. Lepení jednotlivých částí k sobě začíná nanesením lepidla, poté se materiál upne do svěrek. Většina lepidla je přebytečná, vyteče ven, to se obrousí a výsledný kus vypadá jako by byl odlitý. Velkou výhodou tohoto materiálu je, že se dá velmi dobře ohýbat. Materiál se ohýbá asi při 150 – 180°C. Nahřeje se ve speciální kontaktní peci na potřebnou 42

teplotu. Trouba nahřívá desky z obou stran. Pro tyto účely lze použít i pece horkovzdušné, ale ty materiál nahřívají nerovnoměrně, proto jsou pro tyto účely vhodnější pece kontaktní. Nahřátí jednoho milimetru tloušťky materiálu trvá zhruba jednu minutu. Poté se materiál umístí na formu do vakuového lisu. Poté se vysaje pod silikonovou membránou lisu vzduch a dojde k zalisování tvarovatelného kamene do tvaru formy. Když je kámen zalisován na formu, je nutné počkat, až zchladne na teplotu, při které s ním bude možné bez poškození manipulovat. To je teplota nejméně okolo 80°C. Zrychlit ochlazení kamene je možné zvýšením proudění vzduchu okolo lisu. To lze zařídit instalací větráků nad lis. Pokud děláme více výrobků za sebou na jedné formě, schne první výrobek vždy nejrychleji, protože pak dochází k ohřátí formy a doba chladnutí se s každým výrobkem zvyšuje. V případě, kdy technologie postupu vyžaduje vyrobit formu i na druhou stranu výrobku, chladne kámen nejdéle, protože se vzduch k materiálu velmi špatně dostává.

Obr. 17: Tvarování umělého kamene ve vakuovém lisu

Forma se musí vyrobit téměř na každý výrobek zvlášť, protože se jedná o individuální výrobu. Formy se vyrábí z aglomerovaných materiálů na bázi dřeva, nejčastěji z MDF. Výroba této formy značně zvedá celkové náklady na každý výrobek. Základní údržba se provádí vodou s jarem a gumovým hadříkem, tím se z kamene odstraní naprostá většina nečistot, protože se jedná o nenasákavý materiál. Pokud je potřeba provézt důkladnější čištění je nutné použít měkkou celulózovou houbičku a tekutý prášek. Pokud ovšem čistíme povrch normální drsnou houbičkou, dojde k vyleštění povrchu v místě čistění na jiný lesk, než jaký nám dodal výrobce. To platí i pro použití tekutého prášku. Pokud je deska poškrábaná, je možné nechat si desku

43

výrobcem celou přebrousit. V případě lokálního poškození lze poškozený kousek vyříznout a vyměnit jiným kusem téže desky. Z tohoto důvodu firma nechává kousek původní desky u zákazníka, aby mohlo dojít případné k pozdější opravě. Na desce nemůžeme řezat nožem, nebo ji jinak mechanicky namáhat. Deska je tepelně odolná asi do teploty 120°, je tedy možné na ni položit horký hrnec. Horký plech už ale deska nejspíš bez škod nepřežije, natož například nalití horkého oleje do dřezu. V takovém případě může dojít ke vzniku lokálních prohlubní nebo zahnědnutí a hlavně dochází ke vzniku pnutí uvnitř kamene, které vedou ke vzniku pozdějších trhlin v jakémkoli místě desky. Musí se tedy vyměnit celá pracovní deska. Aby se předešlo těmto problémům, dostává každý zákazník podrobný návod na používání a na údržbu. Malým problémem je nejednotnost barvy jednotlivých desek od dodavatele. Tedy když výrobce vyrábí desky, je pravděpodobné, že jednotlivé desky stejného dekoru nebudou mít naprosto stejnou barvu, aby se daly na sebe vzájemně napojit. Proto jsou desky výrobci číslovány podle toho, jak byly za sebou vyráběny. Například výrobci kvalitnějšího materiálu Hi-macs garantují 50 naprosto stejných desek po sobě. Naopak výrobcům méně kvalitního kamene Liric se stává, že dvě desky vyráběné těsně po sobě už mají od pohledu jiný odstín. Tento materiál není samonosný, a proto se kuchyňské desky podlepují aglomerovanými materiály na bázi dřeva, v tomto případě voděodolnou dřevotřískovou deskou. Zároveň, pokud chce zákazník desku vyšší tloušťky, tak se tímto rozměrem udělá pouze přední hrana desky. Umělý kámen je ale výjimečně trvanlivý. Praxe ukazuje, že v porovnání s laminovanou deskou jsou náklady na údržbu desky z umělého kamene srovnatelné. Je to z důvodu nízké životnosti laminované desky na kuchyňské lince. Vlastnosti umělého kamene:  Je odolný proti ovocným šťávám, protože je zcela neporézní a tedy nenasákavý  Spoje jsou neviditelné  Je odolný proti vrypu (257N/mm2)  Je opravitelný zcela do původního stavu díky možnosti vyříznutí a nahrazení lokálních problémů nebo přebroušení celé desky  Lze ho bez problému podsvěcovat LED nebo zářivkami

44

 Za vyšších teplot je dobře tvarovatelný  Velký výběr dekorů  Velká flexibilita designu  Má nízké nároky na údržbu  Je dlouhověký  Jeho barevná stálost je velmi dobrá, díky tomu se dá použít i na venkovní obklady 13.1 Prosvětlování umělého kamene Při prosvětlování výrobků z umělého kamene se v naprosté většině případů používá LED technologie, ve velmi výjimečných případech lze použít zářivky. Diody jsou pro tyto účely velmi vhodné. Je to z toho důvodu, že nevyzařují téměř žádné teplo. Obecně platí, že čím výkonnější dioda, tím více se zahřívá a je tedy potřeba ji chladit. V praxi se jedná o diody do výkonu 4,5 W, které není nutné chladit, protože k jejich ochlazení postačuje přirozené proudění vzduchu. Diody nad 4,5 W je nutné ochlazovat, aby se udržela jejich životnost. Díky tomu, že jejich tepelný výdej je velmi malý, stačí k tomu jejich upevnění na kovovou kostru. Protože kov je tepelný vodič, pohltí teplo emitované diodou a odvede jej pryč. Obecně platí, že čím je dioda výkonnější, tím větší plocha kovu je nutná k jejímu dostatečnému chlazení. Pro tyto účely se využívá dekorativní osvětlení, které umožňují LED pásky. Tyto pásky jsou samolepicí a lepí se zpravidla pod vrstvu umělého kamene. V praxi se to provádí vytvořením kostry pod kámen, na kterou se světla aplikují. Tato kostra se tvoří z aglomerovaných materiálů na bázi dřeva, nejčastěji z dřevotřískové desky. Mezi kostrou a vrstvou umělého kamene se vytváří vzduchová mezera, zhruba 4 – 10cm. Tato mezera zajistí dostatečné rozptýlení světla emitovaného diodami, díky čemuž je celý výrobek rovnoměrně prosvětlený. Tato konstrukce je provádí v případě, kdy zákazník chce rovnoměrné osvětlení kamene. Pokud chce, aby byly vidět jednotlivé světelné body diod, lepí se diodové pásky přímo na zadní stranu umělého kamene. Další možností je vyfrézování drážky pro LED pásek do materiálu a jeho následné zalití pryskyřicí a zabroušení. Intenzita světla je ovlivněna výkonem světelného zdroje a zároveň tloušťkou a barvou prosvětlovaného kamene. Malou nevýhodou je, že při průchodu světla umělým kamenem, dochází k malé světelné ztrátě světla, které diody vyzařují. Ovšem výsledný designový efekt za to rozhodně investorům stojí.

45

13.2 Výrobky z umělého kamene Kuchyně a kuchyňské linky, kdy lze plynule napojit obklad na kuchyňskou desku, čímž se výrazně zvýší hygiena v rámci celé kuchyně.

Obr. 18: Kuchyňská linka

Obr. 19: Prosvětlení pracovní desky LED

Dřezy, kuchyňské dřezy s nerezovým dnem Umyvadla, umyvadlové desky

Obr. 20: Designové umyvadlo

Obr. 21: Prosvětlené umyvadlo LED

Vany, sprchové kouty, malé sprchové vany Nábytek do koupelen, který se velmi dobře udržuje a je odolný vůči velké vlhkosti prostředí v koupelně.

Obr 22 a 23: Koupelnový nábytek

46

Lampy, svítidla – K prosvětlování umělého kamene se používá většinou LED, výjimečně zářivky. Technologie LED nabízí možnosti stmívání, kterou lze efektně využít i při tomto typu aplikace. Obrázek ukazuje různé varianty intenzity světla lampy.

Obr. 24: Stmívání LED lampy

Obr. 25: LED lampa z umělého kamene

Recepce, recepční pulty, barové pulty, které díky vlastnostem umělého kamene lze vytvořit jako efektní futuristické skulptury.

Obr. 26 a 27: Atypický recepční pult

47

Designový nábytek do interiérů, který je velmi dobře čistitelný a trvanlivý. Výhodou také je, že si můžeme vybrat ze široké škály dekorů a různých výrobců. Myslím si, že je v tomto případě návrhář upřednostnil estetické kvality nad funkčními, protože tato židle bude pravděpodobně vhodná pouze na krátkodobé sezení, díky svému neergonomické konstrukci.

Obr. 28: Interiérový nábytek

Kancelářský nábytek, nábytek pro veřejný interiér Interiérové obklady stěn Okenní parapety Venkovní obklady

48

14 DISKUZE Nedá se jednoznačně říci, který světelný zdroj je lepší. Dá se ovšem zcela jednoznačně určit, pro jaké účely je který zdroj vhodný. S neustálým zrychlováním vývoje

technologie,

se

úměrně

zrychluje

zastarávání

předešlých

vynálezů.

To, co například bylo v 19. století naprosto revolučním vynálezem, bylo Evropskou komisí v současnosti zakázáno vyrábět. Jedná se o klasickou žárovku (později i o halogenovou), která má tak malou účinnost a velké ztráty, že díky těmto nevhodným vlastnostem byla téměř odstraněna z trhu (v současnosti probíhá pouze doprodej skladových zásob). Na nové zdroje světla se kladou čím dál větší nároky a je zřejmé, že LED technologie odpovídá většině požadavků 21. století ve všech ohledech. V budoucnosti můžeme očekávat velmi progresivní vývoj LED technologie, která je dnes ještě téměř na začátku výzkumu. Rozhodně lze také v dohledné době čekat snížení ceny diodových žárovek a diodových pásků, protože jejich hojné používání v interiérech je novinkou posledních několika let. Nelze říci, jestli diodová světla jsou osvětlením budoucích staletí, ale ze známých faktů můžeme vyvodit závěr, že tato světla

jsou

v současnosti

v oblasti

osvětlení

nejvýhodnější

z

ekologického

i energetického hlediska. Ovšem ani technologie LED není univerzálně použitelná na všechny místa aplikace. Díky novým poznatkům vědců z oboru vlivu barevného složení světla na tvorbu našich základních hormonů dnes víme, že diodové světlo není možné použít všude. Světlo emitované LED obsahuje velké množství modré složky viditelného spektra, podle které se řídí spouštění tvorby serotoninu a melatoninu v těle. Proto ve večerních hodinách a hlavně těsně před spaním bychom neměli vystavovat náš organismus záření diodových světel, protože tím uměle oddalujeme tvorbu melatoninu. Nedostatečná tvorba melatoninu může vézt ke zdravotním problémům, protože tento hormon v průběhu noci čistí naše tělo. Naopak v ranních hodinách, kdy potřebujeme organismus nastartovat, je použití LED velmi vhodné. Proto by se diodová světla neměla instalovat do ložnic, a používat v pozdních večerních hodinách. Pro tento účel jsou vhodné klasické žárovky, které při stmívání mění barevné spektrum, které vyzařují. Díky jejich setmění dojde k odstranění problematické modré složky spektra z jejich vyzařování. Na trhu už se vyskytují i speciální LED lampy, které mají možnost regulovat vyzařované barevné spektrum, ty jsou v současnosti poměrně finančně náročné. 49

Ve

výrobních

halách

je

zcela

nevhodné

použití

zářivek,

díky jejich

stroboskopickému efektu. Při jejich použití se při shodě nešťastných náhod může stát závažný úraz. Například se může pracovníkovi zdát, že soustruh, který je v chodu, stojí a může se k přístroji přiblížit na nebezpečnou vzdálenost. Nejpoužívanější bílá diodová světla se dělí na teplé a studené bílé. Studená LED, tedy barva blízko modré, se zdá pocitově světlejší a je vhodná na pracoviště, do výrobních hal a do kanceláří. Teplá bílá je podobná klasické žárovce, barevně je blíže žluté a působí, jakoby svítila méně. Vytváří příjemnou atmosféru a je vhodná do soukromých interiérů.

50

15 ZÁVĚR Light emitting diodes tedy LED, jsou miniaturní čipy, které se rozsvěcí díky proudu elektronů, který prochází přes polovodič. Původně sloužily diody pouze jako usměrňovače proudu. Výzkumem Nicka Holonyaka byl odhalen jejich velký potenciál v oblasti osvětlení. Dnes jsou dostupné v mnoha modifikacích a barevných provedeních. Velmi používané jsou, kromě náhrad klasických žárovek, liniová osvětlení, která jsou hojně používána v interiérech i exteriérech jako funkční ale i efektní dekorativní osvětlení. Speciální druh diodových pásků jsou tzv. RGB diody, které jsou schopny měnit barvy podle momentálních požadavků uživatele. LED mají mnoho velkých výhod, které umožňují jejich aplikaci na místech, kde by využití žárovek a zářivek bylo nevhodné nebo problematické. Jejich základním přínosem je jejich nesmírná energetická úspornost. Spotřebovávají o 75% méně energie než klasické žárovky, protože žárovky mají obrovské energetické ztráty, díky přeměně většiny elektrické energie na teplo. Další jejich velká výhoda je velmi dlouhá životnost. Uvádí se, že vydrží o 25% déle než klasické a halogenové žárovky a asi třikrát déle než kompaktní zářivky (úsporná žárovka). Většinou nejsou potřeba chladit, pouze velmi výkonné LED je nutné umisťovat na kovové, většinou hliníkové, profily, které zajistí odvedení přebytečného tepla pryč od zdroje světla. Mají velmi malé rozměry, což se hojně využívá v liniových diodových páskách, které slouží kromě funkčního osvětlení velmi dobře jako designové doplňky. Umělý kámen je moderní materiál vyráběný synteticky. Oproti přírodnímu kameni má mnoho výhod, které z něj dělají velmi mnohostranně využitelný materiál. Dodává se v podobě desek standardizovaných rozměrů. Vyrábí ho několik firem, které se od sebe liší kvalitou a cenou. Jednou z jeho předních vlastností je možnost ohýbání za vysokých teplot. Ostatní opracování se provádí na dřevoobráběcích strojích, pouze s použitím speciálních nástrojů. Materiál je neporézní, tedy nenasákavý, velmi odolný, opravitelný, trvanlivý, velmi barevně stálý, omyvatelný a lepí se zcela bez vzniku spáry. Používá se hlavně na kuchyňské linky, kdy je možné plynule napojit obklad stěny na pracovní desku. Další využití jsou kuchyňské dřezy, vany, umyvadla, nábytek, obklady, parapety, barové a recepční pulty. Díky jeho struktuře se dá velmi efektně prosvětlovat. K tomuto účelu se používají designové LED pásky, které se umisťují buď na spodní konstrukci, nebo přímo na zadní stranu kamene pomocí samolepicí vrstvy. Umístění světel a

51

vzdálenost od povrchu kamene se mění, podle toho jakého výsledného světelného efektu chceme dosáhnout.

52

16 SUMMARY Light emitting diodes then LED, are miniature chips which are lighting due to electron current passing through a semiconductor. Originally the diodes served only as rectifiers of electric current. Nick Holonyak´s research has revealed it´s great potential in the field of lightning. Nowadays it is available in many modifications and color versions. Frequent use is, instead of replacement the incandescent lamp, a linear lighting, that is often used in interiors and exteriors either as functional or effective decorative lighting. Special types of LED strips are so-called RGB diodes, which are able to change the colors according to actual requirements of the user. LED have a lot of great advantages, which make their application possible in places, where using incandescent lamp or fluorescent lamp would be unsuitable or problematic. It´s basic benefit is an enormous energetic economy. It consumes by 75% less energy than incandescent lamp, because it has huge energetic wastage, due to transformation of electricity into heat. Another major advantage is a very long lifespan. It is shown that their life is by 25% longer compared to an incandescent lamp and a halogen lamp, and about three times longer than an energy-saving light. Mostly it do not need cooling, that is needed only for very powerful LED which should be mounted on metal, mostly aluminum profile, which provide conducting the redundant heat away from light source. LED have very small dimensions, which is frequently used in linear LED strips, which serve apart from functional lighting very well as design accessory. Solid surface is trendy material produced synthetically. Compared to natural stone has Solid surface a lot advantages, which makes it very universal usable material. It is supplied in the form of plates of standardized dimensions. It is produced by several companies, which differs each from the others by quality and price. One of its remarkable quality is the ability to give a shape at high temperatures. Other processing can be performed on the woodworking machines, just with using special tools. The material is nonporous, so nonabsorbent, very resistant, repairable, durable, very color stable, washable and it can be glued entirely free of joints. It is used in kitchens, where it´s possible to connect a wall cladding continuously to a worktop. Other uses are kitchen sinks, bathtubs, sinks, furniture, facing walls, window sills, bar and reception counters. Due to its structure can be very effectively backlighted. For this purpose are used design linear LED strips, which are placed on a substructure or directly to the back

53

of the material with adhesive layer. Location of lights and the distance from the surface of the material varies, depending on what the final lighting effect is desirable.

54

17 ZDROJE Becker Acroma startuje technologii LED vytvrzování. Dřevařský magazín. 2012, č. 3, s. 24. BRUNECKÝ, P. Domiciologie - nauka o obývaném prostředí. 1. vyd. Brno: MZLU, 1998. 167 s. ISBN 80-7157-307-8 Cetecho [online]. [cit. 2013-05-02]. Dostupné z: http://www.cetecho.cz/ ČAPKA, Radomír. LED osvětlení v praxi - hlavní zásady pro výběr komponentů I. část. Dřevařský magazín. 2012, č. 11, s. 9-12. ČAPKA, Radomír. LED osvětlení v praxi - hlavní zásady pro výběr komponentů II. část. Dřevařský magazín. 2012, č. 12, s. 8-10. ČAPKA, Radomír. LEDové osvětlení v bytě. Dřevařský magazín. 2011, č. 9, s. 8-10. ČAPKA, Radomír. Sviťme zdravě! (I. část). Dřevařský magazín. 2013, č. 3, s. 56-58. ČAPKA, Radomír. Sviťme zdravě! (II. část). Dřevařský magazín. 2013, č. 4, s. 58-59. ČAPKA, Radomír. Rozptýlené osvětlení polic. Truhlářské listy. 2010, č. 5, s. 15-16. ČAPKA, Radomír. Po dvou světelných letech aneb Několik postřehů z veletrhu Interzum. Dřevařský magazín. 2011, 7-8, s. 6-9. Efekty z umělého kamene. [online]. [cit. 2013-05-02]. Dostupné z: http://www.cetecho.cz/umely-kamen-efekty CHALUPSKÝ, Ladislav. Světlo a svítidla. 1. vyd. Praha: SNTL, 1981. 164 s. ISBN 04314-81 IKEA. Posviťte si na žárovky a osvětlení. 15 s. INGR, Aleš, Bc. LED osvětlení, do KUCHYNĚ, KOUPELNY, ZAHRADY, INTERIÉRU… Dřevařský magazín. 2012, č. 9, s. 11. Interiér veřejných budov. 2010, roč. 13, č. 2. ISSN 1214-4584. KONEČNÝ, Jiří. Úsporku, nebo LEDku?. MM Průmyslové spektrum. 2013, č. 3, s. 35. KUTÁLEK, Michal, Ing. arch. Efektní parametrické stropy. Interiér veřejných budov. 2010, č. 3, s. 32-34. LED. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-05-02]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/LED

55

LED slaví letos padesátiny. iProsperita.cz [online]. 9. 10. 2012 [cit. 2013-05-02]. Dostupné z: http://www.iprosperita.cz/vyrobky-a-sluzby/2409-led-slavi-letospadesatiny LED výrobky: Osvětlení co šetří za Vás [online]. [cit. 2013-05-02]. Dostupné z: http://www.ledvyrobky.cz/ Liniové LED osvětlení. Dřevařský magazín. 2012, č. 10, s. 11. Může nábytek svítit?. DŮM&ZAHRADA.CZ [online]. 15. 1. 2012 [cit. 2013-05-02]. Dostupné z: http://www.prekon.cz/full_story.php?subaction=showfull&id=1350063980&ucat=9 MONZER, Ladislav. Osvětlení a svítidla v bytech. vyd. Grada Publishing, 1998. 136 str.. ISBN 80-7169-620-X Mystické barevné proměny. REZIDENCE. 2011, č. 3, s. 61-67. PANCHARTEK, Radek, Ing. LED svítidla pro obráběcí stroje. MM Průmyslové spektrum. 2005, č. 9, s. 62. UV LED vytvrzování v novém kabátě. MM Průmyslové spektrum [online]. 11. 03. 2011 [cit. 2013-05-02]. Dostupné z: http://www.mmspektrum.com/novinka/uv-ledvytvrzovani-v-novem-kabate.html V hlavní roli originální materiál. Interiér. 2011, roč. 14, č. 4, s. 54-56. Výbojka. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-05-02]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/V%C3%BDbojka WIRELI - Katalog nábytkového osvětlení: JARO 2012. 2012, 27 s. 50. výročí LED: Vynálezce technologie LED Nick Holonyak vzpomíná na svůj objev. PRekon.cz [online]. 12. 10. 2012 [cit. 2013-05-02]. Dostupné z: http://www.prekon.cz/full_story.php?subaction=showfull&id=1350063980&ucat=9 Žárovka. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-05-02]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/%C5%BD%C3%A1rovka

56

18 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1: Osvětlení schodiště http://0.static.wix.com/media/965f37_381a446aa4c2f40e6fba7af5545d2488.jpg_1024

Obr. 2: Diodové tkaničky http://www.skladem.eu/public/smartstore/b/l/blue_1.jpg

Obr. 3, 4: Výroba diodových pásků Vlastní fotografie

Obr. 5: Obalení spoje do bužírky Vlastní fotografie

Obr. 6: Funkční schéma LED lišty ČAPKA, Radomír. Rozptýlené osvětlení polic. Truhlářské listy. 2010, č. 5, s. 15-16.

Obr. 7: Stropní svítidlo Cosmic Leaf Interiér veřejných budov. 2010, roč. 13, č. 2. ISSN 1214-4584. Obr. 8, 9: Prezentační objekt LED Stand firmy Philips KUTÁLEK, Michal, Ing. arch. Efektní parametrické stropy. Interiér veřejných budov. 2010, č. 3, s. 3234.

Obr. 10: Koupelna Mystické barevné proměny. REZIDENCE. 2011, č. 3, s. 61-67.

Obr. 11: Ložnice Mystické barevné proměny. REZIDENCE. 2011, č. 3, s. 61-67.

Obr. 12: Kontrastní nasvícení schodiště Mystické barevné proměny. REZIDENCE. 2011, č. 3, s. 61-67.

Obr. 13: Kuchyň Mystické barevné proměny. REZIDENCE. 2011, č. 3, s. 61-67.

Obr. 14, 15: Barevné možnosti diodových dekorací Mystické barevné proměny. REZIDENCE. 2011, č. 3, s. 61-67.

Obr. 16: Efekty diodových světel Mystické barevné proměny. REZIDENCE. 2011, č. 3, s. 61-67.

Obr. 17: Tvarování umělého kamene ve vakuovém lisu Vlastní fotografie

Obr. 18: Kuchyňská linka http://www.cetecho.cz/sites/default/files/imagecache/big_thumb/sites/default/files/fotografie/2012/11listo pad/img9345.jpg

Obr. 19: Prosvětlení pracovní desky LED http://www.cetecho.cz/sites/default/files/imagecache/big_thumb/sites/default/files/fotografie/2012/11listo pad/img9376.jpg

Obr. 20:Designové umyvadlo http://sphotos-c.ak.fbcdn.net/hphotos-ak-prn1/531580_401746306550798_757531623_n.jpg

57

Obr. 21:Prosvětlené umyvadlo LED http://www.cetecho.cz/sites/default/files/imagecache/big_thumb/sites/default/files/fotografie/2011/04dub en/06aqualightfinal.jpg

Obr. 22 a 23: Koupelnový nábytek http://www.cetecho.cz/sites/default/files/imagecache/big_thumb/sites/default/files/fotografie/2011/07cerv enec/stojankoupelna01.jpg http://www.cetecho.cz/sites/default/files/imagecache/big_thumb/sites/default/files/fotografie/2011/07cerv enec/stojankoupelna02.jpg

Obr. 24: Stmívání LED lampy http://www.cetecho.cz/sites/default/files/imagecache/big_thumb/sites/default/files/fotografie/2012/05kvet en/lampaskladacka01.jpg

Obr. 25: LED lampa z umělého kamene http://www.cetecho.cz/sites/default/files/imagecache/big_thumb/sites/default/files/fotografie/2012/05kvet en/lampazhora03.jpg

Obr. 26 a 27: Atypický recepční pult http://www.cetecho.cz/sites/default/files/imagecache/big_thumb/sites/default/files/fotografie/2011/08srpe n/patriarecepcnipult1.jpg http://www.cetecho.cz/sites/default/files/imagecache/big_thumb/sites/default/files/fotografie/2011/08srpe n/patriarecepcnipult4.jpg

Obr. 28: Interiérový nábytek http://sphotos-d.ak.fbcdn.net/hphotos-ak-snc6/221735_166147660110665_408030_n.jpg

58