روشنایی مسیر ایمنی: علائم خروج اضطراری LED مهندسی

حکم: علائم خروج اضطراری LED هزینه های انرژی را تا 95 درصد در مقابل لامپ های رشته ای کاهش می دهد.

برای ساختمان های تجاری که به روشنایی خروجی مطابق با کد نیاز دارند، علائم خروج اضطراری LED مصرف کنند 1-5 وات در هر علامت در مقایسه با 20-40 وات برای لامپ های رشته ای، هزینه انرژی سالانه را از 50-100 دلار به 2-10 دلار برای هر علامت کاهش می دهد. . نتیجه گیری مستقیم: یک علامت خروج اضطراری LED را بر اساس انتخاب کنید لیست UL 924 (اجباری برای ایالات متحده آمریکا)، نوع باتری (NiCad، LiFePO4، یا سرب-اسید مهر و موم شده)، فاصله مشاهده (6 تا 30 متر)، روش نصب (دیوار، سقف، نصب انتهایی)، و رنگ چهره (قرمز یا سبز به ازای کد محلی) . برای یک دفتر معمولی 10000 فوت مربعی با 20 علامت خروج، تغییر از لامپ رشته ای به LED باعث صرفه جویی 2000 تا 3000 کیلووات ساعت در سال (240-360 دلار در 0.12 دلار در کیلووات ساعت) و حذف 50 تا 100 تغییر لامپ در سال می شود.

انطباق با UL 924: حیاتی ترین گواهینامه

در ایالات متحده، همه علائم خروج اضطراری باید در فهرست UL 924 (استاندارد لابراتوارهای زیرنویس برای روشنایی اضطراری و تجهیزات برق) باشد. UL 924 گواهی می‌دهد که علامت الزامات دید (ارتفاع حروف، روشنایی، فاصله دید)، مدت زمان پشتیبان‌گیری باتری (حداقل 90 دقیقه پس از شارژ کامل) و انتقال نیرو (تغییر خودکار به باتری در عرض 10 ثانیه پس از قطع برق) را برآورده می‌کند. . تابلوهای بدون فهرست UL 924 در بازرسی ساختمان شکست می خورند و پوشش بیمه ای را از بین می برند. به دنبال علامت UL 924 روی محفظه علامت و در دفترچه راهنمای دستورالعمل باشید. علامت های تقلبی UL در واردات کم هزینه رایج است. پایگاه داده آنلاین UL (iQ محصول) را برای تأیید شماره فهرست بررسی کنید. برای کانادا، به گواهینامه CSA C22.2 شماره 141 نیاز دارید.

پروتکل تست: NFPA 101 (کد ایمنی زندگی) نیاز به آزمایش ماهانه 30 ثانیه ای و آزمایش تخلیه کامل سالانه 90 دقیقه ای همه علائم خروج اضطراری دارد. . علائم فهرست شده در UL 924 دارای ویژگی های خودآزمایی (تست فشاری دکمه یا تشخیص خودکار خودکار) هستند که انطباق را ساده می کند. علائم بدون خودآزمایی برای آزمایش نیاز به قطع دستی برق AC دارند. تابلوهای غیر منطبق (بدون UL 924) را نمی توان در مشاغل تجاری استفاده کرد، حتی اگر به نظر درست کار کنند. برای پروژه‌های مقاوم‌سازی، بررسی کنید که مقاوم‌سازی‌های ال‌ای‌دی جایگزین در فهرست UL 924 برای وسایل خاص ذکر شده‌اند. بسیاری از کیت های مقاوم سازی ال ای دی پس از فروش، گواهی روشنایی اضطراری را ندارند.

انواع باتری: NiCad در مقابل اسید سرب مهر و موم شده در مقابل لیتیوم

تابلوهای LED خروجی اضطراری از باتری های قابل شارژ استفاده می کنند که باید پس از 5 سال کارکرد 90 دقیقه کار کنند. باتری های نیکل کادمیوم (NiCad) رایج ترین هستند: 3.6 ولت تا 7.2 ولت، 500-1500 میلی آمپر ساعت، قیمت 10-25 دلار، طول عمر 5-8 سال، دمای کار 0-50 درجه سانتی گراد . NiCad تخلیه/شارژ مکرر را به خوبی کنترل می کند (دوره های خودآزمایی) و در محیط های سرد (تا 20- درجه سانتی گراد با ظرفیت کاهش یافته) کار می کند. باتری های سرب اسیدی مهر و موم شده (SLA) (6 ولت، 2.5-4 Ah) 15 تا 30 دلار قیمت دارند، 3 تا 5 سال عمر می کنند، اما وزنشان 3 برابر بیشتر از NiCad است و اگر کمتر از 50 درصد ظرفیت تخلیه شوند، خراب می شوند. باتری های لیتیوم یون (LiFePO4) (3.2V-6.4V) در حال ظهور هستند: قیمت 25-50 دلار، 8 تا 10 سال عمر می کنند، از -20 درجه سانتیگراد تا 60 درجه سانتیگراد کار می کنند و چگالی انرژی 2 برابر دارند اما به مدارهای شارژ تخصصی نیاز دارند.

برای علائم با خودآزمایی و خود تشخیصی، NiCad یا LiFePO4 ترجیح داده می‌شوند زیرا باتری‌های SLA با آزمایش‌های مکرر سریع‌تر تحلیل می‌روند (عمر SLA در صورت تخلیه روزانه به نصف می‌رسد). برای ذخیره سازی سرد (20- تا 0 درجه سانتیگراد)، نیکاد یا لیتیوم (با شارژ در دمای پایین) مورد نیاز است. SLA 50-70 درصد ظرفیت خود را در دمای 0 درجه سانتی گراد از دست می دهد . برای محیط های گرم (55 درجه سانتی گراد، اتاق زیر شیروانی، اتاق های دیگ بخار)، NiCad یا لیتیوم (درجه حرارت بالا) مورد نیاز است. عمر SLA به 1-2 سال بالای 45 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. تعویض باتری: UL 924 نیاز به تعویض باتری ها هر 5 سال یا طبق برنامه سازنده دارد. فقط از بسته های باتری شناخته شده UL استفاده کنید. باتری‌های عمومی ممکن است زمان اجرای اضطراری را برآورده نکنند و می‌توانند فهرست علامت را باطل کنند.

علائم خروج قرمز در مقابل سبز: کدهای منطقه ای

رنگ چهره علامت خروج بسته به حوزه قضایی متفاوت است. علائم خروج قرمز رنگ در اکثر ایالت های ایالات متحده (بر اساس سنت NFPA 101) و کانادا مورد نیاز است. علائم خروج سبز در بسیاری از مکان های بین المللی (ISO 7010، اروپا، استرالیا، آسیا) و در برخی از شهرهای ایالات متحده (نیویورک، شیکاگو، سانفرانسیسکو) مورد نیاز است. . رنگ قرمز در شرایط دودی بیشتر قابل مشاهده است (طول موج بلندتر بهتر به دود نفوذ می کند)، اما افراد کور رنگ (8٪ از مردان) ممکن است رنگ قرمز را از پس زمینه تیره تشخیص ندهند. رنگ سبز توسط شورای کد بین المللی (ICC) توصیه می شود و استاندارد علائم نورتابی است. قبل از خرید کد آتش محلی را بررسی کنید. نصب علامت رنگ اشتباه باعث بازرسی می شود.

برخی از تابلوهای فهرست شده در UL 924 چهره‌های قابل تغییر میدان (قرمز/سبز/روشن) یا LED‌های دو رنگ را ارائه می‌دهند که بر اساس حالت تغییر می‌کنند. حروف روشن باید حداقل روشنایی 5 فوت شمع (54 لوکس) برای حالت باتری داشته باشند. علائم خود نورانی (تریتیوم یا فوتولومینسنت) در برخی از کدها مجاز هستند اما به درخشندگی بالاتری نیاز دارند (شمع های 10-20 فوت). کنتراست درخشان بین حروف و پس‌زمینه باید حداقل 70 درصد باشد (حروف روشن در پس‌زمینه تیره یا برعکس). علائم با نور معکوس (حروف سفید روی پس‌زمینه رنگی) در فاصله بیشتر قابل مشاهده هستند و به انرژی کمتری نیاز دارند (ال‌ای‌دی‌های روشن لبه در مقابل نور جلو).

خروجی لومن و فاصله مشاهده

علائم خروج اضطراری LED باید از دورترین نقطه در مسیر خروج، معمولاً 30 متر (100 فوت) برای ساختمان های تجاری قابل مشاهده باشد. یک علامت UL 924 با ارتفاع حروف 152 میلی متر (6 اینچ) و روشنایی صورت 6-12 فوت شمع (65-130 لوکس) در 30-45 متر برای دید عادی قابل خواندن است. در دود، فاصله دید موثر به 15-20 متر کاهش می یابد . برای فضاهای بزرگ (انبارها، تئاترها، سالن‌ها)، علائم اضافی را در هر 30 متر مسیر خروج نصب کنید، نه فقط در درها. برای خروجی های پوشیده از دود، علائم لومن بالا (15-20 فوت شمع) دید را 30-40٪ بهبود می بخشد، اما باتری بیشتری مصرف می کند (20٪ زمان اجرا را کاهش می دهد).

محاسبه فاصله مشاهده: حداکثر فاصله قابل خواندن (m) = (ارتفاع حروف بر حسب میلی متر) / 20 (برای دید عادی) یا / 10 (برای دید کم). برای حروف 152 میلی متری: 152/20 = 7.6 متر به طور معمول، اما UL 924 به دلیل طراحی علامت خروج (کنتراست بالا، شکل آشنا) به 30 متر نیاز دارد. . برای علائم در ارتفاع نصب 2.4 متر (استاندارد)، فردی که 1.5 متر از کف فاصله دارد، علامت را در 1.2 متر افست عمودی می بیند. زاویه دید بر روشنایی تأثیر می گذارد - علائم LED باید 80٪ درخشندگی چهره را در زاویه دید 45 درجه حفظ کنند. برای تابلوهای دیواری در انتهای راهرو، با نورسنج در دورترین نقطه تست کنید. خواندن باید بیش از 5 فوت شمع باشد.

روش های نصب: دیواری، سقفی، انتهایی

علائم خروج اضطراری LED در چندین پیکربندی نصب می شوند. نصب روی دیوار (پشت پایه) رایج ترین است: علامت مستقیماً به سطح دیوار متصل می شود و اگر دو رو باشد از هر دو طرف قابل مشاهده است. تابلوهای نصب شده بر روی سقف از سقف های ریزش دار یا درپوش های سخت آویزان می شوند که از همه جهات قابل مشاهده هستند و در فضاهای باز بزرگ (انبارها، آتریوم ها) استفاده می شوند. . نصب انتهایی (نصب جانبی) به انتهای یک ردیف از علائم یا به ستون ها متصل می شود. در راهروهایی که فضای دیوار محدود است (راه پله ها، راهروهای باریک) استفاده می شود. برای قرار گرفتن در معرض آفتاب، تابلوهای دارای رتبه در فضای باز (IP65-IP67) به محفظه های واشر دار و لنزهای پلی کربنات تثبیت شده با اشعه ماوراء بنفش نیاز دارند.

ارتفاع نصب: NFPA 101 نیاز به نصب علائم خروجی بین 2.0 متر (6.5 فوت) تا 2.5 متر (8 فوت) بالاتر از کف دارد، مگر در موارد خاص. . نصب بالاتر (بالاتر از 3 متر) به حروف بزرگتر (حداقل 200 میلی متر) یا علائم اضافی در ارتفاع کمتر نیاز دارد. برای تابلوهای سقفی در اتاق هایی با سقف بلند (> 4.5 متر)، از تابلوهایی با نشانگرهای جهت قابل تنظیم (شورون های پیکان) برای اشاره به خروجی ها استفاده کنید. خواندن علائم در ارتفاع بالای 6 متر دشوار می شود (حروف خیلی کوچک به نظر می رسند). برای راه پله ها، علائم را در هر فرود (هر 3-4 متر به صورت عمودی) و در هر سطح طبقه نصب کنید. فلش های جهت دار باید جهت خروج (بالا یا پایین) را نشان دهند.

ویژگی های خودآزمایی و خود تشخیصی

علائم خروج اضطراری LED مدرن شامل خودآزمایی خودکار برای ساده‌سازی انطباق کد است. علائم خود تشخیصی هر 30 روز یکبار آزمایشات 30 ثانیه‌ای و سالیانه 90 دقیقه‌ای را انجام می‌دهند، نتایج را ثبت می‌کنند و خطاها را با چراغ چشمک زن یا هشدار صوتی نشان می‌دهند. . این علائم آزمایش دستی را حذف می کند (در هر ماه 1-2 ساعت برای یک ساختمان 50 علامت صرفه جویی می شود) و از تکمیل آزمایش اطمینان می دهد (علائم آزمایش شده به صورت دستی اغلب آزمایش نمی شوند). NFPA 101 علائم خودآزمایی را به عنوان جایگزینی برای آزمایش دستی مجاز می‌سازد، مشروط بر اینکه دارای نشانگر بصری (LED سبز/قرمز) باشد که وضعیت قبولی/عدم شکست را نشان می‌دهد.

به دنبال چه چیزی باشید: علائم با یک LED سبز تک (ok) و LED قرمز (عیب) رایج هستند. علائم پیشرفته تر دارای نمایشگرهای LCD هستند که ظرفیت باتری، زمان باقی مانده و تاریخچه آزمایش را نشان می دهد . برای تأسیسات دارای 100 علامت، یک سیستم نظارت متمرکز (ارتباط بی سیم یا خط برق) را در نظر بگیرید که عیوب را به یک پانل اصلی گزارش می دهد. این سیستم ها 50 تا 150 دلار برای هر علامت اضافی هزینه دارند، اما پس انداز نیروی کار را در عرض 2 تا 3 سال پرداخت می کنند. برای علائم بدون خودآزمایی، یک گزارش آزمایشی ایجاد کنید و پرسنل را برای انجام آزمایش‌های ماهانه و سالانه تعیین کنید. نتایج سند برای بازرسی های آتش نشانی علائمی که در تست ناموفق هستند (زمان کارکرد باتری < 90 دقیقه، خرابی LED) باید ظرف 30 روز تعویض شوند.

ماژول های LED از راه دور و روشنایی اضطراری

برخی از علائم خروج اضطراری LED شامل سرهای LED از راه دور (چراغ های خارجی) هستند که مسیر خروج را در هنگام قطع برق روشن می کنند. هدهای راه دور (معمولاً 2-5 در هر علامت) 50-200 لومن را ارائه می دهند که یک مسیر 5-10 متری را پوشش می دهند. آنها در راهروهای بلندتر از 15 متر بدون روشنایی اضطراری دیگر مورد نیاز هستند . باتری علامت هم سیگنال و هم سر کنترل از راه دور را تغذیه می‌کند، بنابراین ظرفیت باتری باید بر این اساس کاهش یابد: یک NiCad 3.6 ولتی 1500 میلی‌آمپر ساعتی (5.4 وات ساعت) یک علامت LED 2 واتی (90 دقیقه) را تغذیه می‌کند. برای تابلوهای دارای کنترل از راه دور، باتری های بزرگتر (7.2 ولت، حداقل 2500 میلی آمپر ساعت) را مشخص کنید.

قرار دادن سر از راه دور: نصب در ارتفاع 2-3 متر، به سمت مسیر خروج. فاصله ریموت‌ها باید حداقل 1 فوت شمع (11 لوکس) را در سطح کف فراهم کند که با نورسنج اندازه‌گیری شود. . برای راه پله‌ها، در هر فرود، کنترل‌های از راه دور نصب کنید که آج‌ها و بالابرها را روشن می‌کنند. برای خروج ویلچر قابل دسترسی، ریموت ها باید سطح کف (صاف، غیر لغزنده) و هرگونه تغییر عمودی (رمپ، پله) را روشن کنند. برای سالن‌ها یا مکان‌های مونتاژ، ریموت‌ها باید طوری تنظیم شوند که از تابش خیره کننده در چشم سرنشینان جلوگیری شود. تست سرهای راه دور در طول آزمایش تخلیه سالانه 90 دقیقه ای. دماسنج های مادون قرمز پس از 90 دقیقه باید کمتر از 50 درجه سانتیگراد را در هیت سینک های LED نشان دهند.

Edge-Lit در مقابل Front-Lit در مقابل Back-Lit

تابلوهای LED خروج اضطراری از سه فناوری روشنایی استفاده می کنند. علائم لبه روشن دارای LED در محیط و یک پانل راهنمای نور. آنها باریک هستند (ضخامت 10-15 میلی متر) و از نظر زیبایی شناختی دلپذیر هستند، اما روشنایی کمتری دارند (6-8 فوت شمع) و هزینه بالاتر (40-80 دلار) . تابلوهای دارای نور جلو دارای LED هستند که مستقیماً در پشت پانل چهره (پراکنده) هستند. آنها ضخیم تر (25-40 میلی متر)، روشن تر (10-15 فوت شمع)، و قیمت کمتر (20-50 دلار) هستند. تابلوهای دارای نور پس زمینه دارای LED هستند که یک پانل شفاف با حروف مات (کنتراست معکوس) را روشن می کنند. آنها در مناطق با نور محیطی بالا (خرده فروشی، لابی) استفاده می شوند زیرا حروف درخشان با پس زمینه های تیره تضاد دارند. تابلوهای نور پس زمینه بیشتر در دود قابل مشاهده هستند اما 2 تا 3 برابر نور جلو قیمت دارند.

برای اکثر کاربردهای تجاری، تابلوهای دارای نور جلو بهترین ارزش را ارائه می دهند. Edge-lit برای کاربردهای معماری (هتل ها، دفاتر پیشرفته) که زیبایی شناسی اهمیت دارد ترجیح داده می شود. دارای نور پس زمینه برای انبارها، محیط های صنعتی که دود و گرد و غبار دید را کاهش می دهند . برای علائمی با فلش‌های جهت‌دار (شورون)، دیدن لبه‌های روشن از زوایای بیش از 45 درجه دشوار است. نور جلو در 75-80 درجه قابل مشاهده است. برای علائمی که در معرض نور مستقیم خورشید هستند (پنجره ها)، نور از جلو با کنتراست بالا (حروف سفید روی قرمز/سبز) ضروری است. لبه روشن در نور خورشید شسته می شود.

الزامات نصب و سیم کشی

علائم خروج اضطراری LED باید طبق NEC 700 (سیستم های اضطراری) نصب شوند. تغذیه از همان مدار انشعاب مانند روشنایی معمولی در منطقه (بنابراین از دست دادن توان باعث ایجاد پشتیبان باتری می شود). علائم باید روی مدار بدون سوئیچ باشد (بدون کلید دیواری برای خاموش کردن آنها) . سیم کشی: ورودی AC 120 ولت یا 277 ولت (برای ایالات متحده آمریکا؛ 220-240 ولت برای بین المللی). از حداقل 18 AWG برای مدارهای انشعاب 120 ولت استفاده کنید. برای تابلوهای دارای سر از راه دور، کابل ولتاژ پایین AWG 14-18 را اجرا کنید (حداکثر 15 متر فاصله از تابلو تا ریموت برای جلوگیری از افت ولتاژ). برای تابلوهای بیرون از منزل، از لوله های مایع (PVC یا فلزی انعطاف پذیر) و اتصالات ضد آب استفاده کنید.

اشتباهات رایج نصب: علامت اتصال به مدار سوئیچ (چراغ ها خاموش می شوند، علامت برق متناوب قطع می شود اما باتری بلافاصله تخلیه می شود و پس از 90 دقیقه هیچ پشتیبان باقی نمی ماند). راه حل: به یک پانل اضطراری سیم بزنید یا به سمت خط کلید چراغ ضربه بزنید . اشتباه شماره 2: نصب علائم بالای درهای ضد حریق (درهای آتش نشانی نباید مسدود شوند؛ تابلوها را در ارتفاع 2 متری از کف نصب کنید، نه روی در). اشتباه شماره 3: زمان شارژ باتری ناکافی قبل از بازرسی (باتری های جدید برای رسیدن به ظرفیت کامل به 24-48 ساعت شارژ اولیه نیاز دارند). اشتباه شماره 4: استفاده از جعبه های اتصال غیر UL (باید UL 514 ذکر شده باشد). اشتباه شماره 5: عدم اتصال به اعلام حریق ساختمان (برخی از حوزه های قضایی نیاز به علامت زدن یا تغییر رنگ پس از فعال شدن اعلام حریق دارند).

پروتکل های تست و بازرسی

آزمایش مناسب تضمین می کند که علائم خروج اضطراری LED در مواقع اضطراری کار می کنند. ماهانه: تست 30 ثانیه ای را با فشار دادن دکمه تست (یا قطع برق AC) انجام دهید. تأیید کنید که علامت روشن باقی می ماند (LED ها همه روشن هستند، بدون سوسو زدن). ثبت نتایج آزمون (تاریخ، نتیجه، حروف اول). سالانه: آزمایش 90 دقیقه ای انجام دهید (برق AC را قطع کنید، مدت زمان روشن ماندن علامت). در صورت روشن ماندن علامت به مدت 90 دقیقه عبور کنید. اگر زمان اجرا کمتر از 90 دقیقه است، باتری را تعویض کرده و دوباره تست کنید . برای علائم خودآزمایی، LED وضعیت را ماهانه بررسی کنید (سبز = خوب، قرمز = خطا). گزارش های خودآزمایی را سالانه مرور کنید. هر کد خطا نیاز به بررسی دارد.

مستندات: ثبت گزارش برای هر علامت با: مکان، شماره سریال، تاریخ تعویض باتری، نتایج آزمایش ماهانه، نتایج تست سالانه، تعمیرات. بازرسی های آتش نشانی به 12 ماه سوابق نیاز دارد . برای ساختمان‌هایی با علائم بیش از 50، از سیستم مدیریت نگهداری کامپیوتری (CMMS) برای برنامه‌ریزی آزمایش‌ها و پیگیری نتایج استفاده کنید. برای علائمی که در تست‌ها ناموفق هستند، باتری را ظرف 30 روز تعویض کنید. اگر علامت پس از تعویض باتری خراب شد، کل علامت را تعویض کنید (درایور LED یا مدار شارژر معیوب است). علائم با قدمت بیش از 10 سال باید بدون توجه به وضعیت باتری تعویض شوند (محفظه های پلاستیکی شکننده می شوند، LED ها به کمتر از 70٪ خروجی می رسند).

تجزیه و تحلیل هزینه: LED در مقابل لامپ رشته ای در مقابل فوتولومینسانس

در یک دوره 10 ساله، علائم خروج اضطراری LED اقتصادی ترین هستند. علامت رشته ای: 30 دلار اولیه، مصرف 35 وات، تعویض 4 لامپ در سال (هر کدام 2 دلار) = 30 دلار (35 دلار وات × 8760 دلار ساعت × 0.12 دلار / کیلووات ساعت × 10 / 1000 = 368 دلار) لامپ 80 دلار = 478 دلار در مدت 10 سال. علامت LED: 50 دلار اولیه، مصرف 2.5 وات، 0 تعویض لامپ = 50 دلار (2.5 وات × 8760 × 0.12 دلار × 10 / 1000 = 26 دلار) 0 = 76 دلار در مدت 10 سال. LED باعث صرفه جویی 402 دلاری در هر علامت نسبت به لامپ های رشته ای می شود . برای 50 علامت، LED در طول 10 سال 20100 دلار صرفه جویی می کند.

علائم نورتابی (درخشش در تاریکی): اولیه 30-60 دلار، مصرف 0 وات، بدون باتری، بدون لامپ. اما علائم فوتولومینسانس نیاز به شارژ نور محیطی دارند (حداقل 5 فوت شمع به مدت 60 دقیقه قبل از قطع برق) و پس از 10-15 سال تخریب می شوند (نیمه عمر آلومینات استرانسیم). آنها همچنین در دود (جذب درخشش) ناموفق هستند و در همه حوزه های قضایی مجاز نیستند (کد محلی را بررسی کنید) . برای هزینه چرخه عمر، LED قابل اعتمادترین و قابل قبول ترین گزینه است. برای علائم در مناطق خالی (اتاق برق، اتاق مکانیکی)، علائم LED همچنان در NFPA 101 مورد نیاز است. تابلوهای نورافشانی فقط در مشاغل خاص (برخی خرده فروشی، اداری) مجاز هستند. همیشه قبل از مشخص کردن علائم غیر الکتریکی، پذیرش کد را تأیید کنید.