W obrocie towarowym Unii Europejskiej, fundamentalnymi są przepisy dotyczące certyfikacji i normalizacji produktów, zasad wprowadzania na rynek oraz przepisy w zakresie bezpieczeństwa wyrobów. Przepisy te dotyczą wszystkich uczestników Jednolitego Rynku, w tym również producentów lokalnych. Polska od 1 maja 2004 r. jest zobowiązana do przestrzegania podpisanych porozumień.
Dyrektywa Rady Wspólnot Europejskich 89/106/EEC dotycząca wyrobów budowlanych nie jest adresowana do przedsiębiorców, ale do rządów państw członkowskich. Źródłem prawa dla przedsiębiorcy są przepisy krajowe implementujące tę dyrektywę wspólnotową do porządku prawnego. Są to:
- ustawa o wyrobach budowlanych,
- ustawa o systemie zgodności,
- ustawa Prawo budowlane,
- ustawa o normalizacji,
- oraz wydane na ich podstawie rozporządzenia i normy.
Tymczasem w przypadku urządzeń bezpieczeństwa ruchu drogowego stale (w sensie „stare”) obowiązującym źródłem prawa jest rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 3 lipca 2003 r. w sprawie szczegółowych warunków technicznych dla znaków i sygnałów drogowych oraz urządzeń bezpieczeństwa ruchu drogowego i warunków ich umieszczania na drogach (Dz.U. z 2003 r. Nr 220. poz. 2181), które w ocenie niezależnych prawników pozostaje w jawnej sprzeczności z przywołanymi wyżej przepisami – cyt.: „Pozostawienie tego rozporządzenia w porządku prawnym krajowym, jeżeli utrudnia czy ogranicza stosowanie na terytorium RP wyrobów, które spełniają postanowienia dyrektywy 89/106/EEC – stanowić może przypadek naruszenia przez Rzeczpospolitą Polską - jako państwo członkowskie - postanowień powołanej dyrektywy (artykuł 6 ust. 1, artykuł 21, artykuł 15)”.
Taki dwoisty stan rzeczy ma niekorzystny wpływ na treść zapisów przetargowych, budzi wątpliwości i stanowi przesłankę do dowolności w interpretacji przepisów prawa. W przypadku, gdy podstawowym kryterium wyboru oferty jest 100% ceny, istotne cechy decydujące o użyteczności oraz jakości parametrów optycznych urządzeń są w znaczny sposób zredukowane w stosunku do podstawowych wymagań normatywnych – zwłaszcza w tych urządzeniach, które w swojej konstrukcji wykorzystują technologię LED.(Konsekwencją tej sytuacji jest również obniżenie bezpieczeństwa użytkowników dróg – czyli nas wszystkich).
Wymagania podstawowe w stosunku do znaków o zmiennej treści oraz sposób badania wszystkich kwalifikowanych parametrów zostały określone w normie PN-EN 12966: 2005, która jest zharmonizowana z wymienioną dyrektywą budowlaną. Obowiązek jej stosowania jest datowany na dzień 1 lutego 2007 r.
Wybrane problemy technologii LED
Przy stosowaniu tej normy niezwykle istotną sprawą jest dobranie odpowiedniej kombinacji klas odpowiadających poszczególnym parametrom, aby w skrajnie trudnych, specyficznych dla środowiska pracy urządzenia warunkach zapewnić jego optymalne działanie – to znaczy: widzialność i czytelność wyświetlanej informacji. Ponadto przy formułowaniu wymagań w stosunku do znaków o zmiennej treści, należy również uwzględnić specyficzną charakterystykę diod LED, wynikającą z ich właściwości konstrukcyjnych. W szczególności dostawca/producent urządzenia powinien określić i udowodnić: w jaki sposób zamierza przeciwdziałać zjawisku starzenia (degradacji w czasie) się diod LED?
Bardzo ważne z punktu widzenia eksploatacji i właściwości użytkowych znaków VMS jest technologia zastosowana do produkcji tych urządzeń. Dlatego w tej części artykułu chciałbym przybliżyć mało znany aczkolwiek niezwykle istotny dla użytkowników aspekt dotyczący degradacji diod LED. To zagadnienie często pomijane jest przez dostawców, ponieważ może być słabą stroną oferowanych przez nich urządzeń. W zależności od zastosowanej technologii i doświadczenia producenta dostarczony sprzęt będzie nam służył 2 albo kilkanaście lat.
Diody LED w stosunku do klasycznych, żarowych źródeł światła pobierają niewielkie moce. Jednak, gdy rozpatrzymy ten problem w odniesieniu do gęstości mocy zobaczymy, że w przypadku diod LED są to wielkości o wiele wyższe sięgające nawet 100 W/cm2. O ile żarowe źródła światła większość ciepła emitują w postaci promieniowania IR, to w przypadku diod LED tylko ok. 50% ciepła emitowane jest przez promieniowanie. Pozostałe 50% musi być odprowadzone ze złącza przez konwekcję. Na rysunku 7 przedstawiona jest zależność wydajności świetlnej diody LED w zależności od temperatury złącza. Dioda, której temperatura pracy wynosi 85°C po około 1000 godzinach (ok. 1,5 miesiąca) wykazuje spadek wydajności świetlnej ponad 10%.
Wraz ze wzrostem temperatury następuje również zjawisko zmniejszenia strumienia świetlnego. Katalogowe wartości strumienia świetlnego podawane są przez producentów dla temperatury 25°C. Dla diod o barwie żółtej spadek wydajności świetlnej przy wzroście temperatury do 70°C wynosi aż 50%.
Żeby zrozumieć, na czym polega zjawisko starzenia („słabnięcia” światła) potrzebne jest przyjrzenie się zachowaniu cząstek atomów w półprzewodnikach, z których skonstruowane są diody. Po przyłożeniu napięcia do diody, w atomach następuje „przeskok” elektronów z jednej orbity na drugą. Ten stan nie jest stabilny i po jakimś czasie wracają one z powrotem na pierwotną orbitę. W trakcie drogi powrotnej emitują energię w postaci światła, którego barwa zależy od rodzaju zastosowanych w materiale domieszek. Te tzw. porcje energii nazywamy fotonami. Jednak zasilanie diody maksymalnym prądem znamionowym sprawia, że elektrony nie tylko będą „przeskakiwać” na wyższą orbitę, ale w bardzo krótkim czasie będą emitowane poza ten układ, a to oznacza szybki spadek emisji energii świetlnej. Skoro starzenie zależy tak mocno od ilości energii zasilającej diodę, przeciwdziałanie temu niepożądanemu zjawisku polega na jej zredukowaniu do odpowiedniego poziomu. Ale nie ma nic za darmo! Redukcja prądu znamionowego oznacza również redukcję światłości (popularnie: jasności) emitowanej przez diodę LED.
Celem konstruktorów powinno być zatem dążenie do tego, by każda dioda montowana w ich urządzeniach pracowała na poziomie nieprzekraczającym 30% dopuszczalnego prądu i obniżenie temperatury pracy. Przy zastosowaniu zaawansowanych technicznie układów optycznych z elementami chroniącymi przed nadmiernym wzrostem temperatury, wewnątrz układu, możliwe jest osiągnięcie do 16 tys. godzin pracy diody z zachowaniem sprawności świetlnej na poziomie 90% – przy założeniu, że diody w ciągu tych 16 tys. godzin pracują z pełną intensywnością świetlną. Jednak w nocy taka intensywność jest zbędna. Ponieważ znaki VMS są wyposażone w automatyczny system regulacji światłości diod, dlatego w nocy natężenie może być zredukowane nawet do 5% – przy którym zjawisko starzenia praktycznie nie występuje. Oczywiście w dni słoneczne proces ten jest odwrotny.
Gdyby policzyć wszystkie godziny w roku, w których występują warunki „pełnego słońca”, to w ten sposób otrzymamy czas starzenia diody. Zakładając, że średniorocznie w każdym dniu tak wysoki poziom luminancji zewnętrznej trwa 4 godziny można obliczyć, że rocznie mamy 1 500 takich godzin, w których diody są mocno eksploatowane. Oznacza to, że w ciągu 10 lat otrzymujemy ich 15 tysięcy. Diody po tym okresie zachowują sprawność świetlną na poziomie 90%. Warunkiem jest jednak to, że znak nie będzie pracował na prądzie znamionowym wyższym niż 30% wartości w całym okresie swojej eksploatacji.
- poprz.
- nast. »»