L'éclairage d'entrepôt à LED offre des niveaux supérieurs d'efficacité énergétique. Les éclairages LED pour grande hauteur offrent une contrôlabilité, une durabilité et une fiabilité supérieures, ce qui les rend particulièrement attrayants pour les applications d'éclairage industriel.
Les entrepôts sont une composante majeure de tout système logistique commercial et ont évolué en raison de la complexité croissante des fonctions, effectuant de multiples tâches telles que la logistique, l'emballage, l'étiquetage, la préparation des commandes, l'expédition et la réception, l'assemblage léger et le travail de bureau dans un grand espace. Dans l'environnement commercial dynamique d'aujourd'hui, la gestion des installations d'entrepôt est devenue une opération hautement spécialisée pour les fabricants, les grossistes, les détaillants, les importateurs, les exportateurs, les services de messagerie, les entreprises de transport et de logistique.
En tant que composant essentiel de tout système de logistique commerciale, l'éclairage d'entrepôt joue un rôle essentiel dans le maintien d'un contrôle strict des coûts d'exploitation et de la productivité des tâches. Les entrepôts industriels, les bâtiments logistiques et les centres de distribution commerciale effectuent une gamme très diversifiée d'activités de traitement entrant et sortant et imposent donc des exigences très spécifiques et difficiles aux solutions d'éclairage pour réduire les coûts d'exploitation tout en augmentant l'efficacité.
Un système d'éclairage bien conçu est essentiel pour favoriser la visibilité, la productivité et la sécurité des travailleurs. Afin de développer des solutions d'éclairage d'entrepôt qui répondent aux exigences de performance, aux critères opérationnels et de maintenance, un ensemble robuste de valeurs quantitatives et de variables qualitatives doit être pris en compte.
Systèmes d'éclairage conventionnels
Les appareils d'éclairage HID, tels que les lampes à vapeur de mercure, au sodium haute pression et aux halogénures métalliques, ont été largement utilisés pour l'éclairage des entrepôts en raison de leur rendement lumineux extrêmement élevé. Cependant, l'éclairage HID présente des inconvénients inhérents tels qu'une consommation d'énergie excessive, une mauvaise expression des couleurs, une dépréciation insuffisante de la lumière de la lampe (LLD), une sensibilité aux dommages causés par les chocs et les vibrations, aucune sélection de température de couleur, des pertes optiques élevées, une capacité de gradation limitée dans le temps et la plage, et le manque de ballasts électroniques efficaces pour alimenter les sources lumineuses HID.
Une alternative aux lampes HID standard pour l'éclairage des entrepôts est la lampe fluorescente, qui émet une lumière diffuse à partir d'un long tube de verre. Les inconvénients des lampes fluorescentes linéaires traditionnelles sont une consommation d'énergie élevée, une courte durée de vie, la nécessité d'un grand nombre de luminaires pour éclairer de grandes surfaces, ce qui augmente les coûts d'installation initiaux, et un rendement lumineux de mauvaise qualité en termes de température de couleur et de rendu des couleurs.
Les lampes fluorescentes compactes à haute intensité, plus efficaces, permettent d'utiliser des systèmes d'éclairage fluorescent dans les espaces commerciaux, institutionnels et industriels dont la hauteur de plafond est inférieure à 15 pieds. Bien que les lampes fluorescentes compactes présentent de nombreuses limitations par rapport aux lampes HID et aux lampes fluorescentes à ballast externe, telles qu'une faible luminosité, une durée de vie relativement courte, une émission d'ultraviolets (UV) de courte longueur d'onde et une faible compatibilité avec la plupart des gradateurs, des détecteurs de mouvement, des cellules photoélectriques et des minuteries, les lampes fluorescentes compactes peuvent être utilisées dans des espaces commerciaux, institutionnels et industriels.
Répartition de la lumière et visibilité des tâches
Les entrepôts industriels ont de grandes géométries et utilisent souvent des systèmes de rayonnages disposés en parallèle de base pour maximiser l'espace de stockage disponible afin de réduire les coûts de stockage. Les conditions d'espace confiné et les allées hautes et étroites posent souvent des conditions d'éclairage difficiles, nécessitant un éclairage uniforme et un éclairage vertical élevé pour une identification optimale des marchandises en stock sous tous les angles de vue.
Les applications d'entrepôt présentent de nombreux types de tâches visuelles, notamment la lecture d'étiquettes sur les allées, les bacs et les produits ; trier et ramasser les marchandises à la main ou avec un chariot élévateur ; assemblage léger et étiquetage des produits en stock ; et la lecture de documents ou la saisie au clavier. Ces multiples tâches font de la conception de l'éclairage un défi car la nature de la zone de stockage définit le plan de travail et un éclairage de travail approprié est essentiel pour que les travailleurs puissent effectuer en toute sécurité, efficacement et avec précision les tâches visuelles clés.
Pour obtenir une bonne visibilité des tâches, il faut un éclairage (ou des niveaux de lumière) adéquat, un contraste et une différence de couleur suffisants. Les considérations de confort visuel impliquant l'éblouissement inconfortable, l'éblouissement aérien et le scintillement sont déterminantes pour l'exécution des tâches et la sécurité sur le lieu de travail.
Efficacité énergétique et coût de maintenance
Dans le marché mondial concurrentiel de l'entreposage et de la logistique d'aujourd'hui, le maintien d'un budget énergétique strict peut faire la différence entre les profits et les pertes. Les entrepôts industriels, tels que les installations de stockage à ciel ouvert et les bâtiments à grande hauteur, s'étendent souvent sur de vastes zones. Plusieurs lumières sont installées pour fournir une gamme généreuse d'éclairage.
Les entrepôts sont souvent des installations surélevées avec des plafonds pouvant atteindre 30 à 40 pieds de haut. À de telles hauteurs, les luminaires d'entrepôt doivent fournir plus de luminosité avec une distribution d'intensité appropriée à la largeur des allées et à la hauteur des piles.
Les luminaires d'entrepôt sont souvent conçus pour fonctionner à plusieurs centaines de watts de puissance afin de fournir une quantité suffisante de lumière. Selon l'industrie, les lumières d'entrepôt fonctionnent de 10 à 18 heures par jour.
Des installations de luminaires excessives, une consommation d'énergie élevée et de longues heures de fonctionnement font des entrepôts des bâtiments énergivores, l'éclairage représentant les deux tiers de la facture d'électricité. En plus d'une consommation d'énergie excessive, la maintenance coûteuse de l'éclairage est un autre élément majeur du coût du cycle de vie d'un système d'éclairage d'entrepôt et doit être considérée avec les coûts énergétiques comme la dépense d'exploitation totale de l'installation.
Les coûts de maintenance sont ceux associés à la gestion et à l'entretien continus du système d'éclairage tout au long de son cycle de vie. À mesure que les entrepôts deviennent plus automatisés, les exigences en matière d'éclairage augmentent, ce qui oblige les gestionnaires d'installations à relever le défi de trouver des systèmes d'éclairage économiques, fonctionnellement fiables et faciles à entretenir.
Types d'entrepôts et exigences d'éclairage
Il existe diverses zones d'entrepôt et installations de stockage qui peuvent survenir lors de l'utilisation d'un entrepôt et qui nécessitent des tâches spécifiques. Les entrepôts de stockage ouverts sont des zones de stockage à espace ouvert qui n'utilisent pas de système de rayonnage et placent généralement le stockage sur le sol et sur des palettes qui peuvent être empilées les unes sur les autres. Les zones de stockage ouvertes utilisent généralement un éclairage de zone général qui fournit un équilibre entre l'éclairage vertical et horizontal.
Les installations de stockage de haut niveau sont généralement automatisées et les bacs de stockage peuvent être tournés de sorte que les bacs inutilisés restent surélevés. Les entrepôts avec des systèmes de rayonnages fixes sont des étagères de grande capacité qui ont plusieurs espacements d'étagères qui créent des allées entre les étagères adjacentes.
De préférence, la source de lumière pour le système de plancher haut et d'étagères est linéaire, la longueur de chaque lumière linéaire étant approximativement égale à la longueur de l'allée sur laquelle le luminaire est monté.
Les systèmes de stockage de rayonnages mobiles sont une alternative peu encombrante et économique aux applications de rayonnages à palettes fixes, l'ensemble du bloc de rayonnage se déplaçant sur des rails montés au sol, ouvrant et fermant les allées selon les besoins.
Les solutions de stockage à haute densité qui optimisent l'utilisation de l'espace disponible utilisent souvent des systèmes d'éclairage intelligents qui allument automatiquement les lumières lorsque les allées sont ouvertes. Les entrepôts frigorifiques nécessitent des appareils d'éclairage avec un niveau de protection plus élevé est obligatoire dans les entrepôts frigorifiques, avec des performances stables même à basses températures.
Avantages de l'éclairage LED pour les entrepôts et les installations industrielles
L'industrie de l'éclairage s'éloigne des sources lumineuses énergivores et inefficaces. Les progrès de la technologie d'éclairage à semi-conducteurs et les progrès de l'optique et de la science des matériaux ont déclenché une révolution sur le marché de l'éclairage haute puissance.
L'introduction de systèmes d'éclairage à diodes électroluminescentes (LED) entraîne des mises à niveau agressives de l'éclairage dans les installations commerciales et industrielles. Les LED sont connues pour être des diodes semi-conductrices qui émettent une lumière à spectre étroit ou une électroluminescence en excitant des électrons et des trous à travers une jonction p-n polarisée. Les diodes électroluminescentes sont supérieures aux lampes à décharge de gaz en termes d'efficacité lumineuse, d'efficacité lumineuse et de lumens par unité.
L'éclairage LED offre de nombreux avantages par rapport aux lampes à décharge de gaz, notamment : faible consommation d'énergie, efficacité élevée du flux de photons, luminescence à bande étroite, robustesse améliorée, longue durée de vie, petite taille, vitesse de commutation rapide et plus grande flexibilité d'assemblage que les sources lumineuses traditionnelles.
Pour les gestionnaires d'installations, le coût de l'éclairage de l'entrepôt comporte trois composantes, les coûts de la première composante (achat et installation), les coûts d'entretien de l'éclairage et les coûts d'électricité.
Bien que les lampes HID et fluorescentes soient relativement peu coûteuses à l'achat, elles sont coûteuses à alimenter et à entretenir en raison de leur faible efficacité énergétique, de leur faible efficacité lumineuse, de leur durée de vie limitée et de systèmes qui s'avèrent instables dans des environnements extrêmes. Contrairement à l'éclairage conventionnel, l'éclairage LED offre une excellente durabilité et fiabilité, un rendement élevé à des courants d'entraînement plus élevés, une excellente contrôlabilité et des performances stables dans les environnements d'entreposage frigorifique, ce qui le rend particulièrement attrayant pour les applications d'éclairage d'entrepôt.
La consommation d'énergie et les coûts de maintenance réduits et la durée de vie plus longue des LED raccourcissent le temps de récupération et paient les rénovations ou les mises à niveau de l'éclairage au fil du temps.
Appareils d'éclairage d'entrepôt à LED
Pour la plupart des applications d'éclairage d'entrepôt, les principales fonctions d'un luminaire industriel sont de
1) contrôler avec précision la distribution de la lumière émise pour assurer un alignement optique cohérent et fournir des performances photométriques reproductibles;
2) modifier esthétiquement l'aspect de la source lumineuse en proposant une conception globale basée sur les caractéristiques optoélectroniques, qui inclut l'environnement thermique, sachant que les performances de l'éclairage LED sont très dépendantes de la température de jonction;
3) supporte mécaniquement les composants électriques et optiques et fixe solidement le luminaire à son support pour les applications industrielles robustes.
Projecteur LED UFO sont les appareils d'éclairage les plus répandus dans les entrepôts de stockage à ciel ouvert et les installations industrielles et minières.
While there are inherent differences in lighting technology, the commercialization of LED luminaires began with a similarity in form factor to luminaires using traditional light sources. Thus, the traditional round LED I&M lamp is a reflector lamp that mimics the shape of a metal halide I&M lamp, which relies on a reflector to shape the beam pattern.
The disadvantages of round reflector type I&M lamps are low optical efficiency because they use secondary optics and excessive physical size due to the use of bulky reflectors and heat sinks. The entire luminaire looks outdated and clumsy and does not fit into modern architectural designs.
De plus, le grand nombre de réflecteurs minces en aluminium nécessitait un soin particulier dans un emballage séparé lors de l'expédition, ce qui augmentait encore les frais d'expédition.
Les luminaires pour grande hauteur modernes, souvent appelés projecteur LED UFO, sont discrets, durables et conçus pour s'adapter aux environnements commerciaux, de vente au détail et industriels modernes. Les lentilles en acrylique moulées avec précision pour le moteur d'éclairage LED sont indexées sur la carte pour produire une distribution optimisée, éliminant l'utilisation d'optiques secondaires pour la lumière gaspillée et offrant un espacement optimal des luminaires et une uniformité améliorée.
Projecteur LED UFO avec leur conception résistante à la poussière et à l'humidité et leur peinture polyester thermodurcissable appliquée électrostatiquement, sont excellents pour une utilisation dans des applications industrielles difficiles avec de la poussière et de l'humidité.
Gestion thermique et stabilité du système
Lors de la sélection d'un équipement d'éclairage d'entrepôt à LED, il est important de prendre en compte sa conception de gestion thermique.
Dans le fonctionnement des LED, la chaleur est un sous-produit de la conversion de l'électricité en lumière, un processus qui excite les luminophores photoluminescents en réponse à l'énergie optique d'entrée. Les phosphores qui présentent une luminescence ont tendance à se dégrader avec le temps en raison de l'exposition à la chaleur accumulée.
Les performances optiques et le cycle de vie d'une source lumineuse LED peuvent être affectés par la température. Le niveau de sortie de lumière d'une LED typique est déterminé par la quantité de courant fournie à la LED.
La plupart des applications d'éclairage industriel nécessitent une sortie de luminosité élevée, qui peut être obtenue en augmentant considérablement le courant d'entraînement de la source lumineuse. Par conséquent, une gestion thermique efficace est essentielle pour les systèmes d'éclairage LED haute puissance.
Contrôle d'éclairage
Les avantages économiques du passage à l'éclairage LED dans les entrepôts et les installations industrielles peuvent être encore multipliés en raison de l'excellente contrôlabilité des équipements LED.
Avec des systèmes de contrôle électronique correctement conçus, les systèmes d'éclairage à LED peuvent automatiquement et efficacement récolter la lumière du jour pour réduire la consommation d'énergie, ajuster de manière flexible l'intensité lumineuse ou allumer et éteindre les lumières à des heures prédéfinies dans des zones prédéfinies.
De nombreuses solutions d'éclairage d'entrepôt traditionnelles, en particulier les lampes HID, sont peu compatibles avec les capteurs avancés et les commandes sans fil.
La gradation et l'intégration avec des capteurs de présence et des photocontrôles offrent des avantages supérieurs pour les lumières LED afin d'améliorer l'efficacité énergétique et la satisfaction des utilisateurs. Les systèmes d'éclairage d'entrepôt intelligents adoptent une approche intégrée en communiquant via plusieurs protocoles sur une variété de canaux de communication.
Le système de contrôle d'éclairage offre aux clients industriels soucieux de leur budget une solution d'éclairage d'entrepôt fiable pour des niveaux supérieurs d'efficacité énergétique, ainsi que des capacités d'éclairage et de contrôle de réseau de haute qualité.