“Bir aydınlatma armatürünün ekonomik ömrü bir çok değişken parametreye bağlıdır. Nasılsa doğadaki canlıların, makinelerin, malzemelerin bir ömrü var ve bu ömürlerin hepsi birbirinden farklı ise, her farklı tip aydınlatma armatürünün ömrü de biribirinden farklıdır.”

31 Mart ‐ 4 Nisan 2014 tarihleri arası, 2 yılda bir gerçekleştirilen Light & Building fuarı sona erdi. 2004 yılından bu yana bu fuara katılan bir gözlemci olarak fuar için diyebilirim ki; artık klasik (floresan, kompakt floresan, HID vb.) lambaların devri kapanmıştır/kapanmaktadır. 21. Yüzyılın başlarında olmamıza rağmen aydınlatma tekniğinde led teknolojisi hızlı bir şekilde varlığını hissettirmektedir. Led’ler yarı iletken teknoloji ile üretildiklerinden, dijital teknoloji ve yazılım ürünleri ile hızla adaptasyon sürecini tamamlayacaklardır. İnsanların hayatını kolaylaştıran, günlük yaşamdaki konfor düzeyini arttıran “Otomasyon ve Kontrol Teknolojisi” daha fazla seçenekle led’li aydınlatma ürünleri ile birlikte hayatımıza girecek gibi görünüyor.

Sektörün öncülerinden Zumtobel, Trilux, Erco, Thorn, Philips, Osram, İguzzuni, Cree, Nichia gibi lider firmalar, önümüzdeki 10 yılda dünyadaki aydınlatma teknolojisinin geleceği seviyeyi kendi standlarında sergilediler. Dikkatimi çeken en önemli unsur ise sergilenen teknolojilerde bu saydığım öncü firmaların kendi ülkelerindeki üniversitelerle yoğun işbirliği yapmaları, yeni teknolojileri bu işbirlikleri neticesinde geliştirmeleri idi. Bu firmalar, mühendislik ve teknolojik gelişmişliklerini, bilimsel ve nitelikli Ar-Ge çalışmalarına borçlular. Dünyada aydınlatma sektörüne yön veren Avrupa ülkeleri, sanayi‐üniversite işbirliğini realize etme konusunda uzun zamandır oldukça başarılı çalışmalar yapıyor.

Umuyorum ki Türkiye’deki aydınlatma sektöründeki öncü firmalarımız da üniversitelerimizle yoğun işbirliği ile teknoloji üretirler ve katma değerli ürünlerimiz ile dünya pazarlarında boy gösteririz. Ancak bu konuda ülkemizdeki sektörel sivil toplum kuruluşlarına da teşvik ve yönlendirme konusunda fazlasıyla görev düştüğünü, bir dip not olarak ayrıca belirtmek isterim.

Türkiye’ de Aydınlatma Sektörünün Geleceği;

Aydınlatma armatürleri günümüzde LED’ler ile birlikte algılanmaya başlandı. LED’li aydınlatma armatürleri, tasarım ve üretim süreçlerinde bir çok farklı mühendislik disiplinini bir arada bulunduran, ulaşılan teknoloji itibariyle hiç de basite indirgenmemesi gereken ürünler. Nitekim ülkemizde aydınlatma sektörünün kalbi, büyük bir katalog olan Şişhane semtinde atıyor. Şişhane’de irili ufaklı binlerce firma mevcut. Bu firmaların hepsi de gerek yurtiçi, gerekse yurtdışı taleplere yetişmeye calışıyor. Yetişmeye çalışıyor diyorum çünkü talep, arzın üzerinde bir hızla gelişiyor. Bu hızlı gelişim neticesinde, ülkemize yurt dışı menşeili, kalite gereksinimlerini yeterli düzeyde karşılayamayan çok fazla ürün çeşidi giriyor. Tüketicilerin hangi çeşit ürünü ne özellikde talep etmeleri gerektiğini bilmemesi, LED’li ürünlerle ilgili standartların yeterli düzeyde olmaması, bu standartları hazırlayan, denetleyen ve gerektiğinde standartlara uygun olmayan ürünlere “DUR” diyecek, ülkemize girişini engelleyecek sistemin tam anlamıyla oturmamış olması, LED’li ürünlere olan güveni azaltıyor. Tüm gelen ürünler böylemi, elbette hayır. Sektörde uzun yıllardır var olan köklü bir çok aydınlatma firmasını, bu söylediklerimin dışında tutuyorum. Onlar kendilerini bilirler.

Bu saydıklarım yurtdışından ülkemize giren ürünlerle ilgili idi. Peki Türkiye’de üretim yapan, yapmaya çalışan firmalar, sektördeki kalitesiz ürünlerden dolayı son kullanıcıların güvenlerini azaltırken, hem rekabet edip hem de bu güveni tekrar nasıl geri kazanacaklar?

Elbette kalitenin bir maliyeti var, ancak emin olunması gerekir ki ; “Kalitesizliğin maliyeti, kalitenin maliyetinden daha fazladır”.

Üretim yapan firmalar için;

LED’li aydınlatma armatürleri tasarım ve üretim sürecinde olması gereken başlıca uzmanlık alanları;

A‐ Elektronik Mühendisliği: LED tercihine göre Power SMD veya COB ürünler için öncelikli olarak elektronik tasarım yapılır. COB LED’ler genellikle bir PCB’ye ihtiyaç duymazlar. Son zamanlarda COB LED’lerin termal performansı için seramik tabanlı malzemeler kullanılmaktadır.

Power SMD türü LED’ler PCB’ye (Printed Circuit Board) ihtiyaç duyarlar. Tasarımı yapılan elektronik devre dizaynının ardından, LED yerleşimine (LED’lerin seri veya paralel), ulaşılması istenen ürün gücüne göre PCB tasarımı yapılır. PCB dizayn edilirken sabit akım veya sabit gerilim LED tipine göre, PCB alüminyum, FR4 tipinde malzemelerden imal edilebilirler.

B‐ Termodinamik Mühendisliği: Makine mühendisliğinin temel anabilim dalıdır. LED’li ürünlerin ulaşılması istenen elektriksel güç ve LED chip üreticisinin beyan ettiği maximum jonksiyon sıcaklığına göre uygun gövde tasarımı yapılmalıdır. Termodinamik yasaları;

a‐ Isı iletimi

b‐ Isı taşınımı

c‐ Isı ışınımı

temel alınarak LED’li aydınlatma armatürü gövde tasarımı dizayn edilmelidir. LED’li ürünlerde pasif ve aktif ısı tranferi yöntemleri birlikte veya ayrı ayrı kullanılabilmektedir. Ancak pratik ve ekonomik olduğu için genellikle LED’li ürünlerde pasif ısı transferi metodu tercih edilmektedir.

Termodinamik yasaları dikkate alınarak dizayn edilen bir armatürde;

Isı iletimi için; Isı iletim katsayısı 230-240 W/mK olan ve endüstride sıkça temin edilebilen aluminyum malzeme ve alaşımları kullanılır.

Isı taşınımı için; LED’ler tarafından üretilen ısının havaya taşınabilmesi için, alüminyum malzeme soğutma yüzey alanının arttırılması için (W/mm2) gövdenin hava ile temas eden alüminyum yüzeyleri kanatlı yapılır.

Isı Işınımı için; LED’lerde üretilen ısı, iletim yoluyla gövdeye ve taşınım yolu ile havaya transfer edildikten sonra, ışınım yolu ile de ısının aktarım hızı ve stabilizesi, uygun tasarım teknikleri ile sağlanır. En iyi ışıma “Black Body” ışımasıdır ve armatürün gövdesinin pütürlü boya ile boyanmış hali ile boyasız hali arasında yüzey sıcaklığı açısından farklılıklar oluşur.

Led’li aydınlatma armatürlerinin alüminyum gövdeleri, enjeksiyon, ekstrüzyon, kokil, kum döküm vb. üretim teknikleri ile kolaylıkla elde edilebilir.

C‐ Elektrik Mühendisliği: LED’li aydınlatma armatürleri elektrik enerjisi ile çalıştıklarından, ürünün kullanılacağı yerdeki temel elektrik enerji kalite değerleri öngörülerek, olmazsa olmaz elektrik mühendisliği parametreleri belirlenmelidir.

Led’li aydınlatma armatürlerindeki Led’ler genellikle DC (doğru akım) ile çalıştıklarından, led’leri çalıştıracak güç kaynakları AC/DC dönüştürücüler olmalıdır. Led’li bir üründe elektrik enerjisi ile ilk karşılaşacak olan driver/güç kaynaklarıdır.

Driver/ güç kaynağı seçiminde genellikle şebekede karşılaşılan enerji kalite problemlerine karşı dayanımlı olan modelleri seçilmelidir. Örn: PF 0,95’den büyük olan, aşırı akım koruması olan vb. elektrik tesislerinde karşılaşılan temel enerji kalitesi problemleri;

‐ Gerilim dengesizliği,

‐ Gerilim çökmesi,

‐ Gerilim dalga şekli,

‐ Ani gerilim yükselmesi,

‐ Kısa devre,

‐ Kapasitif reaktif güç kompanzasyonu,

‐ Frekans toplam harmonik bozulması,

‐ Gerilim harmonikleri,

‐ Akım harmonikleri.

D‐ Endüstri Ürünleri Tasarımı:

Son kullanıcılar için özellikle aldıkları aydınlatma armatürünün sağlamlığı, uzun ömürlü oluşu, düşük bakım maliyeti avantajı gibi gerekliliklerle birlikte, görsel ve estetik tasarımlar daima farklılık oluşturmuştur. Bu nedenledir ki, üniversitelerimizin “Endüstri Ürünleri Tasarımı” bölümü mezunları son yıllarda aydınlatma endüstrisinde istihdam edilmeye başlandı.

“Endüstri Ürünleri Tasarımı”nın aydınlatma endüstrisinde iki önemli anlamı var.

a‐ Ergonomi: Üretim yapan firmaların ar-ge departmanlarındaki mühendislerle birlikte çalışan, ergonomi çıktılarının elde edildiği tasarım fonksiyonu. Bir aydınlatma armatürü tasarım sürecinde olmazsa olmazlar; elektronik mühendisliği, elektrik mühendisliği ve termodinamik mühendisliğinin dördüncü sac ayağı ergonomidir.

b‐ Görsel ve Estetik Tasarım: Hayallerin olabildiğince maddeye dönüştüğü bu süreçte, seçilen malzemelerin en uygun üretim yöntemleri ile üretilebildiği, maliyet/performans oranını etkileyecek en önemli kısımdır. Çünkü tasarım çıktıları, ancak günümüz teknolojisinin geldiği nokta itibariyle üretilebilir hale getirilebilir. Bu nedenle tasarımcıların, ar-ge ve üretim departmanları arasında bir köprü vazifesi görmesi son derece önem arz etmektedir.

Bir Aydınlatma Armatürünün Ekonomik Ömrü:

Bir aydınlatma armatürünün ekonomik ömrü bir çok değişken parametreye bağlıdır. Nasılsa doğadaki canlıların, makinelerin, malzemelerin bir ömrü var ve bu ömürlerin hepsi birbirinden farklı ise, her farklı tip aydınlatma armatürünün ömrü de biribirinden farklıdır. Özellikle LED’li aydınlatma armatürleri üreticisi ve ithalatçısı birçok firma, ürettikleri/ithal ettikleri ürünlerin kutuları, kullanma klavuzlarına “50.000 saat”, “80.000 saat” gibi klişe ibareler eklemektedirler. Bu tür etiketlere itibar edilmemesi gerekir. Çünkü bir aydınlatma armatürünün ömrünü aşağıda belirtildiği gibi birden fazla parametre tek başına veya çoklu olarak belirler. Bu parametrelerin başlıcaları;

‐ Armatür içerisinde kullanılacak komponentlerin uygun ve kalite belgeleri olanların seçimi,

‐ Armatürde kullanılacak komponentlerin (Örn: Led, driver, lehim, reflektör, lens vb.) birbirine uyumu,

‐ Armatürün üretim sürecinin başlangıcından sevk olana kadar ki süreçlerin denetlenebilir, takip edilebilir ve raporlanabilir olması (Olası üretim hatalarına karşı kalitenin güvence altına alınması),

‐ Armatürlerin enerji ile buluştuğu noktanın enerji kalitesi,

‐ Armatürlerin sahadaki montörler tarafından, üretici tarafından beyan edildiği şekliyle montajının yapılması,

‐ Son kullanıcının armatür üretici tarafından beyan edilen çalışma koşullarına uyması,

‐Elektrik proje firmalarının, elektrik projelerinde kullanacakları elektriksel komponentlerin doğru ve uygun olanlarını seçmesi.

Bu konu oldukça önem arz etmektedir. Zira LED’li aydınlatma armatürleri temel elektriksel güç karakteristiği “Kapasitif Reaktif”dir. Yani LED’li aydınlatma armatürleri kapasitif karakteristiğe sahip olduklarından, özellikle elektrik proje firmalarının projelerinde yanlış “Kompanzasyon Sistemi” seçimi son dönemlerde sıkça duyduğumuz bir konudur. Zira zaten kapasitif karakteristiğe sahip olan LED’li aydınlatma armatürleri, alçak gerilim şalt dolabında “Reaktif Güç Kompanzasyonu” için kondansatör bataryaları ile kompanzasyon yapılmaya çalışıldıklarından, aşırı kapasitif güç kompanzasyonu problemi ile karşılaşılmaktadır. Bunun sonucunda son kullanıcılar kapasitif reaktif gücün aşırı çekilmesinden dolayı, elektrik kurumuna reaktif güç cezası ödemek zorunda kalmaktadırlar. Bu konuma gelinmemesi için, daha proje aşamasının başlangıcında, elektrik projelerini çizen uzmanların, projede kullanılacak aydınlatma armatürlerinin elektriksel karakteristiği hakkında bilgi sahibi olmaları ve buna göre elektrik tesisi komponentlerini seçmeleri son derece önemli bir husustur.

Saygılarımla

Kaan DİLBER

Elektrik MühendisiWONE LIGHTING

Yorumlar

Yorum Mesajınız