LED, jat lag in šport

Jutranje sonce skozi oblake

Na spletnem mestu lux review so objavili zanimivo novičko, da nemški tekmovalci v alpskem smučanju uporabljajo očala z vgrajenimi LED diodami in si z njimi 15 minut osvetljujejo oči. Na ta način povečajo budnost in koncentracijo.

In ker pri vrhunskem športu šteje vsaka stotinka, so trenerji pozorni na vsako možnosti izboljšanja rezultata. Stotinka je lahko razlika med tretjim in četrtim mestom ali celo med prvi in drugim mestom. Poleg tega je pri vrhunskem športu, poleg telesne pripravljenosti,  izredno pomembna tudi psihična pripravljenost.  Tako so psihologi pomemben del trenerske ekipe.

In kaj ima LED svetloba s tem?

O cirkadnem ritmu smo že pisali in tokrat si poglejmo kako lahko s povečanjem budnosti vplivamo na psiho človeka. Oglejmo si študijo, ki je bila objavljena v strokovni reviji JAMA Psychiatry januarja leta 2001. Z naslovom “Circadian Time of Morning Light Administration and Therapeutic Response in Winter Depression”

V študiji so raziskovali možnost terapevtske uporabe svetlobe, kot antidepresiva. 42 pacientom so, v času depresije dvakrat dnevno (zvečer in ponoči),  jemali vzorce melationina in po 10 do 14 dneh 30 minutnega dnevnega osvetljevanja z močno svetlobo. Rezultat je pokazal uspešnost uporabe svetlobe pri zmanjševanju depresije zaradi motenj, ki jih povzroča menjava sezone na počutje posameznikov (zimska depresija). V tem primeru se je izkazalo, da je bolje uporabiti dodatno osvetljevanje zgodaj zjutraj.

Če smo že pri športu in cirkadnem ritmu: nemški in angleški strokovnjaki so v strokovni reviji Chronobiology International objavili študijo The Circadian Rhythm of Core Temperature: Origin and some Implications for Exercise Performance” , kjer so opisali vpliv cirkadnega ritma na zmanjševanje možnosti poškodb pri športniku  s študijo, kako cirkadni ritem vpliva na temperaturo jedra telesa.

Če se vrnemo na novico o nemških smučarjih, ki uporabljajo 15 minutno osvetljevanje oči, pred tekmo, da povečajo zbranost in pripravljenost in po prebranih strokovnih člankih, o vplivu cirkadnega ritma na telesno pripravljenost, se pojavi vprašanje: ali lahko z manipulacijo cirkadnega ritma, vsaj delno, vplivamo na pripravljenost športnika, ko je najbolj potrebna (tik pred tekmo).

Kakšen napajalnik potrebujemo za LED trak

Pred kratkim je stranka prosila, da ji izdelamo konstanten vir toka za napajanje LED traku.

napajalnik za LED svetila
napajalnik za LED svetila

Glede na to, da s tokom reguliramo svetilnost LED traku, pri konstantni napetosti,  se je, prvi hip, pojavilo kar nekaj vprašanj, ki so se vsa gibala okoli moči LED diod na LED traku.

 

moder LED trak
moder LED trak

Stranka ni vedela kakšna je moč LED diod na LED traku, le da gre za 60 diod na meter in da potrebuje (pri LED traku dolžine 4m) svetilnost 240lm, torej 60lm/m. Po tej želji se je izkazalo, da ima LED trak z močjo 14,4W/m in da bo za 4m LED traku potrebovala napajalnik z močjo 60W.

Pri napajalniku z močjo 60W in izhodno napetost 12V,  pa moramo vzeti takega, ki bo dovoljeval izhodni tok, vsaj 5A, torej 12V/5A. Stranka vztrajala, da bo uporabila napajalnik, kjer je največji tok 1A, vendar pri tako nizki moči ne bo dosegla željene svetilnosti LED traku.

Poglejmo pa si, kako priti do ustreznih podatkov o napajalniku, da boste znali izbrati primeren napajalnik za vaš LED trak.

Iz opisa LED traku lahko razberemo, da imamo 60 LED diod na meter in da je moč porabe 14,4W/m. Poleg tega vidimo, da gre za LED trak, ki za svoje delovanje potrebuje napetost 12V.

Predvsem napetost je pomemben podatek, ker lahko preobremenimo LED trak, ki se bo zaradi tega pokvaril.

Če imamo 4m LED traku, kot v podanem primeru lahko izračunamo, da potrebujemo napajalnik moči 60W tako, da pomnožimo 14,4W/m s 4m in dobimo 57,6W.

Napajalniki imajo običajno moč zaokroženo oz. vedno izbremo tak napajalnik, ki je normiran za večjo moč,  kot izračunano. Torej od 60W naprej.

Če nas zanima kolikšen je tok, ki bo tekel skozi diode LED traku je potrebno moč deliti z napetostjo, ker je formula za moč zmnožek napetosti in toka – torej 60W deljeno z 12V in dobimo 5A.

Potrebujemo torej napajalnik, ki je normiran na 60W oz. 12V/5A. Če je napajalnik normiran za višje tokove ni nič narobe. Pomembno je le, da je izhodna napetost 12V.

Glava me boli zaradi fluorescentne cevi -raje bom uporabil LED trak

V prispevku Cirkadni ritem, modra svetloba in njen vpliv na budnost smo omenili fluorescentne cevi, ki se zelo pogosto uporabljajo za razsvetljavo v javnih prostorih (trgovski centri, trgovine, javne inštitucije in tudi šole). Kot omenjeno v članku, pa ima taka razsvetljava tudi svoje slabe strani.

Fluorescentna cev

Tisti, ki poznajo stvari vedo, da je za delovanje fluorescentne cevi potrebna dušilka (imenovana tudi balast). Preprosto rečeno – gre za škatlico z elektroniko, ki poskrbi, da ima cev primerno napajanje, ob nihanju izmenične napajalne napetosti.

V grobem obstajata dve vrsti dušilk: magnetna in elektronska. Razliko najlažje opazimo ob vklopu – če cev nekajkrat poblisne in se prižge, je v uporabi magnetna dušilka.

Ker pa je magnetna vrsta dušilke bolj zanesljiva in cenejša, jo največkrat uporabljajo v javnih prostorih, tudi v službah in šolah. Problem takih dušilk pa je (včasih) opazno utripanje cevi.

Kot pravi profesor Arnold Wilkins,  vpliva utripanje svetlobe fluorescentnih cevi , pri uporabi magnetnih dušilk (utripanje s frekvenco 100 do 200 Hz), na ljudi in še posebej mladino. Povečano je tveganje za tesnobo, migrene, glavobole in celo disleksijo.

Torej – čeprav lahko z uporabo fluorescentnih cevi prihranimo energijo, lahko povzročimo kar nekaj škode. Po drugi strani pa nam LED viri svetlobe, dajejo možnost prihranka energije brez utripanja.

Res je, da se pri določenih LED sijalkah utripanje lahko pojavi, vendar je to posledica pregrevanja elektronike znotraj sijalke in ne tehnologije. Običajno se to zgodi, ko je sijalka, večje moči (npr. 12W),  zaprta v premajhnem prostoru (luči) in se slabo hladi.  Rešitev za ta problem je uporaba “odprte” luči – torej luči, kjer je sijalka “na prostem”.

V nekaterih primerih imajo sijalke tudi dodatne odprtine za odvajanje toplote, a je še vedno potrebno poskrbeti za primerno zračnost okoli nje.

Za nadomestilo fluoerescentnih cevi lahko uporabimo LED cevi – cevi, ki so oblikovanje kot fluorescentne cevi, le da imajo vgrajen LED trak. Pri montaži je potrebno paziti, da odstranimo stvari, ki so potrebne za sijanje fluorescentnih cevi (dušilka, starter) in poskrbimo za 12V napajanje s primernim tokom.

V takem primeru seveda ne potrebujemo LED cevi, tako da lahko namesto razsvetljave, ki uporablja cevi uporabimo kar LED trakove in si olajšamo tako montažo, kot menjavo.

 

Podrobneje o moči LED sijalk in drugih virih svetlobe (paneli, trakovi)

V objavi Moč sijalke smo že govorili o izbiri moči LED sijalk. Ker smo dolgo časa kupovali žarnice na žarilno nitko, smo se kar navadili na izbiro po njihovi moči: da res sveti, vzemimo 100W, pa je, za manjše prostore bo 60W že dovolj in tako naprej. Lestvica je bila v uporabi dolga leta. No, morda ne ravno od izuma žarnice :).

Že ko so prišle na trg halogenske sijalke (ker nimajo žarilne nitke ne žarijo, ampak sijejo) se je lestvica morala spremeniti. Te sijalke imajo nižjo porabo za isti nivo svetilnosti, tako da smo se morali z izbiro moči sijalke prilagoditi novi lestvici.

Proizvajalci so to, večinoma, reševali tako, da so na škatlo napisali kateri moči žarnice je ekvivalentna svetilnost halogenske sijalke.

Halogenske sijalke so sicer bolj varčne, kot običajne žarnice, vendar povzročajo kar nekaj nevarnih odpadkov, ko jih zavržemo. Tako da je se potrebno vprašati, ali z izbiro halogenskih sijalk res koristimo okolju.

V naslednji fazi so se na trgu pojavile LED sijalke. Le-te imajo še večji prihranek, kot halogenske in seveda je lestvica izbire ponovno drugačna. Spet smo pri iskanju ekvivalentov moči pri žarnicah.  Še bolje pa je, da namesto primerjave s “starimi” žarnicami uvedemo novo lestvico in se je kar navadimo. Ne razmišljajmo več o moči sijalke, ampak le še o njeni svetilnosti. Tako si lahko olajšamo izbiro, ker so sedaj viri svetlobe najrazličnejših oblik, od LED panelov, do trakov in seveda sijalk, ki izgledajo, kot stare, dobre žarnice.

Za trenutek pozabimo na barvo svetlobe, ker nam bo to samo zakompliciralo izbiro in se usmerimo le na svetilnost. Za lažjo predstavo smo pripravili infografiko, kjer si lahko ogledate novo lestvico za izbiro LED virov svetlobe, glede na njihovo svetilnost (še vedno v primerjavi z žarnicami) in to ne glede na njhovo porabo. Vendar pozor: svetilnost LED svetlobe je podana le kot ena številka. Gre za približek in lahko se zgodi, da bo v opisu vira svetlobe kak lumen več ali manj.

izbira LED sijalk glede na moč žarnice

Kot rečeno – tako lahko izberemo obliko vir svetlobe, ki nam ustreza.

Cirkadni ritem, modra svetloba in njen vpliv na budnost

Kako je s cirkadnim ritmom in LED svetlobo? Zakaj ravno z LED svetlobo? Ker lahko vplivamo na barvo svetlobe in tudi izbiramo med prisotnostjo in odsotnostjo modre svetlobe.

Ideja o cirkadnem ritmu človeka temelji na mnenju, da modra svetloba daje telesu občutek, da gre za dan in da se je potrebno prebuditi. Veliko modre svetlobe oddajajo računalniški monitorji, telefoni (predvsem pametni, ki imajo večje zaslone), tablice … Ko uporabljamo te naprave zvečer, ali celo pred spanjem, nam modra svetloba sije v oči in daje telesu informacijo, da je dan in da se je potrebno prebuditi.

Telo se torej prebudi, potem pa odložimo napravo in gremo spat. Spanec je, nič kaj presenetljivo, slab in otežen.

Zato je bolje zvečer pred spanjem prebrati kakšno knjigo. Tako, “ta pravo”, na papirju. Pod svetlobo, ki ne vsebuje modre barve – recimo LED sijalka tople bele barve.

Idejo o modri barvi v svetlobi LED sijalke pa uporabljajo v zdravstvu, kjer pacientom omogočijo ustrezen ritem dneva in noči z uporabo LED svetlobe.

In ravno razvoj razsvetljave z uporabo LED svetlobe nam omogoča delitev načina osvetlitve po delih stavbe. Če ostanemo v zdravstvenih vodah vidimo, da lahko z različnimi temperaturami svetlobe ločimo prostore med seboj in celo upravljamo z barvo svetlobe v sobah, kjer okrevajo pacienti.

Fluorescentna cev

Zanimiv je tudi citat: “Fluorescentna svetloba lahko poveča bolezni oči zaradi UV svetlobe za 12%”. Torej, kljub temu, da je fluorescentna razsvetljava energijsko učinkovita, lahko povzroči več težav ravno zaradi barvnega spektra svetlobe, ki jo le-ta oddaja.

In glede na to, da lahko namesto fluorescentne cevi uporabimo kar LED trak, res ne vidim razloga za uporabo fluorescentnega vira svetlobe. Da o negativnem vplivu na okolje sploh ne govorim.

Če le pogledamo Wikipedio, kaj pravi o fluorescentnih sijalkah: “Pomanjkljivosti varčnih sijalk so močno elektromagnetno polje, moteče »migetajoče« frekvence, nenaravna barva svetlobe, ekološko kritična proizvodnja, vsebnost strupenega živega srebra, nevarni odpadki, s časom padajoča svetilnost, krajša življenjska doba pri povečanem številu vklopov, višja cena”

Nekaj predlogov, kako napajati LED trak

Ob nakupu LED traku včasih ne razmišljamo o napajanju. Potem pa se izkaže, da trak potrebuje napetost 12V in da ne vemo, kako ga priklopiti. Da ne govorim o tem, da potrebujemo tudi stikalo za vklop in izklop.

Kaj sedaj?

Ena od možnosti je, da je stikalo že del napajalnega kabla iz napajalnika in nanj priklopimo žici LED traku. Rešitev je prikazana na naslednji sliki:

Stikalo vezano na napajalnik

Glede na to, da za napajanje LED traku potrebujemo enosmerno napetost, moramo biti pozorni, kje je minus in kje plus. Zato je na stikalu oznaka, kateri priključek je +.  Pri tej rešitvi žici priklopite na konektor in ju z vijaki pritrdite. Na koncu z rahlim potegom preverite, če je vijak dobro “prijel” žico, da se ne bi snela.

Sedaj lahko preizkusite, ali je bila montaža uspešna in če je vse OK, trak in stikalo pritrdite, kjer ju potrebujete.

Druga možna rešitev pa je, da na žice traku pritrdite priključni konektor

power jack

konektor in uporabite napajalnik, ki ima na napajalni strani moški del takega konektorja. V tem primeru lahko vmes vstavite stikalo, ki je že pripravljeno za takšne konektorje. Potrebno je tudi paziti na + in -, ko pritrjujete konektor na kabel, seveda če to delate sami. Priporočljivo je, da na sredino konektorja priključite žico, ki potrebuje pozitivno napetost. Nato pa lahko uporabite takšno stikalo, kot je prikazano na sliki.

Stikalo, ki ga priklopiš na napajalnik

Pri tej rešitvi bi lahko prišlo od težav oziroma izklopa konektorja, če bi vlekli žico na eni ali drugi strani. Temu se izognemo z dobro pritrditvijo žic na obeh koncih.

Sicer pa vedno velja pravilo, da naj napajalnik ne visi, ampak naj bo na ravni površini oziroma pritrjen, da se ne premika. Nikakor ni priporočljivo, da napajalnik visi, ker prihaja do mehanske napetosti kabla oziroma se lahko le-ta sname, če uporabljate drugo, prikazano, rešitev.

LED trak, ki ga lahko prišijete

Med obiskom sejma Electronica v Münchnu, mi je v oko padla stojnica podjetja Harvatek.

prikaz Harvatek traku

Na stojnici so imeli razstavljene LED trakove, kar, samo po sebi, ni nič posebnega. Zanimivo je bilo, da so izgledali, kot da so iz tekstila in še bolj zanimivo, da so bili v vodi in ni nič izgledalo, da jim škodi. Ampak, pritegnil me je tekstil.

Harvatek trak - škatla

Sodelujem z mokoronoškim podjetjem M Tom, kjer, po meri, izdelujejo oblazinjeno pohištvo. Srečali smo se na forumu, ki ga je organiziral časopis Finance in od takrat odlično sodelujemo. Skupaj smo razmišljali o tehničnih nadgradnjah sedeža ErgoPhoneSeat, ki je izdelan tudi v inkarnaciji za ljubitelje domačih živali (PetBondingSeat). Razmišljanje pa se ni ustavilo v prostorih M Toma in tako me je stojnica pripeljala do ideje, da nadgradimo sedež z LED svetlobo. Še posebej, ker Harvatek ponuje kar nekaj različnih barv trakov.

Hitro smo našli skupen jezik in izmenjali vizitke.

Po prihodu domov sem na njih kar malo pozabil. Ob zadnjem pogovoru na M Tomu, sem se na podjetje spet spomnil in jim pisal.

Izkazalo se je, da imajo podjetje tudi v Nemčiji, tako da me je kontaktirala njihova predstavnica v Nemčiji. Prosil sem jo za vzorec in ker smo se v M Tomu pogovarjali, da začnemo z belo svetlobo, je bila izbira barve jasna: bela naj bo.

Zanimivo pri tekstilnem LED traku podjetja Harvatek je, da je zraven tudi upravljalnik s trakom. S pritiskom na tipko lahko zamenjamo način svetlobe: utripanje, vsaka druga LED dioda, cel trak. Poleg tega potrebuje upravljalnik 3 AAA baterija, torej je napetost 4,5V dovolj. To pa je, po drugi strani, razlog, da svetloba, ki jo dobimo s takim trakom ni namenjena osvetljevanju površin, ker je jakost precej nizka, ampak je njen namen, predvsem, okrasen.

Gre pa za tekstilni trak in ga lahko prišijemo na blago.

Podjetje ponuja trak v dveh gostotah: LED dioda na vsake 20 mm in na vsake 40 mm. Trak pa je lahko v petih barvah: bela, modra, zelena, rdeča in rumena.

Temperatura LED svetlobe

Pa ne mislimo na to, ali vam je pod LED sijalko vroče ali ne. Gre za temperaturo svetlobe.

Npr. običajna (stara) žarnica ima temperaturo svetlobe med 2700 in 3000 K. Svetloba je rahlo rumena in nekateri med vami ste te svetlobe še najbolj navajeni.

Modernejša, bolj čista svetloba in predvsem svetloba, ki daje občutek večje svetlosti je svetloba, ki jo daje LED sijalka s hladno belo svetlobo in le-ta ima temperaturo od 4000 K naprej. Poudariti pa je potrebno, da taka sijalka oz. svetloba vsebuje več modre svetlobe, tako da takšne sijalke ne priporočamo zvečer, ko naj bi se telo pripravilo na počitek.

Kot običajno gre tu za osebne odločitve in je najenostavnejše poskusiti tako eno, kot drugo svetlobo in se na tej podlagi odločiti. Če se izkaže, da vam bolj ustreza sijalka s toplo belo svetlobo in ste ravno kupili sijalko s hladno belo svetlobo, jo uporabite v prostoru, ki ga ne obiščete pogosto (npr. shramba ali hodnik).

Zanimiva je tudi uporaba svetlobnih teles v “komercialne” namene. Tu mislimo na izložbe. Katera svetloba bi bila primerna? Izbiro prepuščamo oblikovalcem izložbe, da si izberejo svetlobo gleda na namen, ki ga želijo doseči (domačnost vs. moderni izgled npr.).

Temperatura žarnice in sijalke

Nekatera svetila imajo omejitev moči običajnih žarnic, ker se le-te preveč grejejo. Manj močna žarnica pa pomeni tudi manjšo svetilnost.

V takih primerih nam LED sijalke zelo koristijo, ker je njihova temperatura veliko nižja in lahko uporabimo LED sijalke z večjo svetilnostjo, kot bi bila pri običajnih žarnicah.

Vendar pa imajo tudi LED sijalke svojo temperaturo in lahko se zgodi, če pričakujemo preveč, da bomo razočarani. Tudi pri dobro izdelanih (s kvalitetno elektroniko) LED sijalkah se lahko zgodi, da začne svetloba rahlo utripati. Eden od razlogov je lahko pregretost sijalke.

Zaščita LED trakov in moč svetilnosti

Pri izbiri led traku je potrebno biti pozoren na nekaj stvari.

Trakovi se razlikujejo po številu LED diod na meter traku. Najboljše razmerje med ceno in svetilnostjo je, po moje, pri 60 LED diodah na meter.

Naslednji podatek je način izdelave oz. občutljivost pred vdorom, tako vlage, kot trdnih delcev.

Primer oznake je IP20 (ingress protection –  “zaščita pred vdorom”), kjer nimamo nobene zaščite pred “vdorom” tekočin in minimalno zaščito pri trdnih delcih. Na tej spletni strani je odlična tabela oznak.

Pri trakovih so prisotne še oznake IP65, IP67 in IP68. Iz tabele vidimo, da gre v tem primeru za popolno zaščito pred delci (prahom) in pri drugi cifri zaščito pred curki vode (5), začasno potopitvijo traku (7) in potopitev traku na globini okoli 4m (8).

Pomembna je tudi moč “sijanja” LED diod oz. velikost diod. O tem nam govori oznaka npr. 5050.

 Torej: višja številka, več svetlobe.