Az egyre gyakoribb igen változatos és szélsőséges időjárási viszonyok miatt, a kedvező mezőgazdasági talajviszonyokat kihasználva a nagy teljesítményű traktorokkal, különösen a betakarítás idején, nemcsak nappal, hanem éjszaka is dolgoznak. Az éjszakai traktorvezetéshez szükséges megfelelő világítást ma már LED-munkalámpák alkalmazásával valósítják meg. Az utóbbi időkben a munkalámpák fejlesztése tovább folytatódott.
A traktorokon közúti forgalomban való részvétel esetén kötelező világítóberendezések műszaki és üzemeltetési feltételeit a 6/1990. (IV. 12.) KÖHÉM-rendelet és módosításai határozzák meg. A mezőgazdasági területen közlekedő, munkát végző traktorokon és önjáró munkagépeken további munkalámpákat, jelzőfényeket lehet alkalmazni, de csak a tompított fény használatával együtt. A világító lámpatestekben a következő fényforrásokat használják.
Hagyományos járműizzók
A hagyományos izzók esetében az üvegburában vákuum alatt lévő volf rám izzószál a 12 V (24 V) villamos áram hatására izzani kezd, és ez bocsátja ki a fényt. A felhasznált villamos energia 95%-a hő- és csak 5%-a alakul fényenergiává. Ennek a fényforrásnak előnye a széles körű alkalmazása és az alacsony beszerzési ára, hátránya az izzószál rövid, 250–350 üzemóra élettartama, az alacsony fénykiaknázás 20–25 lumen/W értéke, illetve a mechanikai sérülékenysége.
Halogénizzó
Az izzólámpákhoz hasonló fényforrások az ún. „halogén körfolyamatnak” köszönhetően magasabb hőmérsékleten üzemeltethetők, ezért előnyük a nagyobb fénykibocsátás, a jobb fényhasznosítás, ami 25–30 lumen/W. Hátrányuk a magas működési hőmérséklet, ezért a világítótestben alkalmazott anyagoknak, például a tükörfelületnek is hőállónak kell lenniük.
Xenonlámpák
A gázkisüléses xenon fényforrások villamos ív segítségével hoznak létre fényt, használatuk a mezőgazdasági gépeknél nem vált általánossá. A xenon fényforrás előnye, hogy fényét kékesfehérnek látjuk, a fénykiaknázása 70–80 lumen/W, élettartama kb. 3000 üzemóra. A xenon fényforrások hátránya, hogy előállításuk drágább, működtetésükhöz előkapcsolós nagyfeszültségű, váltakozó áramú elektronika szükséges.
LED-fényforrás
A LED-fényforrás 1992-ben jelent meg, a „LED” rövidítése az angol „Light Emitting Diode” (szó szerint „fénykibocsátó dióda”) kifejezésnek. A LED-fényforrás egy félvezető dióda, a p-n átmenetre nyitóirányú feszültséget kapcsolva a félvezető réteg fényt bocsát ki. A gyakorlatban hasznosítható LED-ek először vörös, később zöld, narancs- és citromsárga, kék fényt bocsátottak ki. 1995-ben jelent meg az első fehér fényű LED, ezzel elkezdődött a járművekben, traktorokban való felhasználásuk is. A LED működéséhez 2–3 V egyenáram szükséges, ezért a lámpákban 12 V-os hálózat esetén 4–6 darabot sorba kapcsolnak. Az egyes LED-ek fényáramát a fényszóró kialakításának megfelelő optikai tengelybe állítják be, és a lámpatestbe több ilyen egységet helyeznek el. A LED-ek áramigénye alacsony és már akkor világítanak, ha a megengedhető átfolyó áramnak törtrésze (néhány mA) áramlik át rajtuk. A fehér színű, nagy teljesítményű LED-ek színhőmérséklete kb. 6500 K érték, a fényhasznosításuk pedig 70–100 lumen/W körüli. A fénykibocsátó diódák rendkívül érzékenyek a megengedett áramerősség legkisebb mértékű túllépésére, ezért az áramkörbe áramhatároló elektronikát vagy előtét-ellenállást iktatnak be. A LED mechanikus ütésnek, rázásnak jól ellenáll, élettartama magas, és kevés villamos energiát fogyaszt. A LED élettartalma a hőmérséklettől függ, ezért a LED-lámpák esetében egyszerre kell biztosítani a hőszigetelést, a hőelvezetést és a melegedés korlátozását.
A LED legfontosabb előnyei: alacsony energiafogyasztás, bekapcsoláskor azonnal teljes fényerővel világít, magas az élettartama, ütés- és rázásálló, karbantartásmentes, bárhol használható, alkalmazása széles körű formatervezési lehetőséget biztosít. A LED-lámpatestek hátránya az, hogy üzemi hőmérsékletüket szűk tartományban ajánlatos tartani a magas élettartamuk biztosítása érdekében, és magasabb az előállítás költsége, amely a tömeges alkalmazással jelentősen mérséklődik. A LED-es munkalámpák forradalmasították a traktorok és a mezőgazdasági munkagépek éjszakai használatának lehetőségét a gazdaságos világítás megvalósításával.
Munkalámpák által biztosított megvilágítás összehasonlítása
A munkalámpák értékelése többféle szempont alapján lehetséges, de elsődleges a biztosított megvilágítás szempontja. A LED-munkalámpákat fénysugárzásuk, isolux diagramok alapján ultraszéles, széles, tompított és reflektorfényt adó osztályokba sorolhatjuk. Ma már néhány fénysugárzás-kombináció egy lámpatestbe épített LED-ekkel együtt is megvalósítható, ezzel csökkenthető az alkalmazott lámpatestek száma. A traktor munkalámpájának tényleges megvilágítása számos tényezőtől függ, például a lámpa elhelyezésétől, magasságától, dőlésszögétől, valamint a lámpaüveg tisztaságától. Az objektív összehasonlítást nehezíti, hogy a lámpa beállított színkalibrálása és a traktoros személyi adottsága alapján is másképpen ítéli meg a talajpontok fényességét. A traktoros a lámpák használata közben tudja kiválasztani az optimális megvilágítást. Több vállalat állít elő LED-es mezőgazdasági munkalámpákat, sok esetben a nagy gyártók chipjeinek, alkatrészeinek felhasználásával. Most csak néhány tipikus megoldást mutatunk be.
Continental NightViu®
A német vállalat Continental NightViu® Working Lights elnevezéssel készít LED-munkalámpákat. Ezek a 12/24 V-os munkalámpák 16 változatban készülnek, a 4 fényáramopció (1500, 2500, 3500 és 4500 lumen) és a 4 fénykarakterisztika (ultraszéles, széles, tompított és reflektorfény) szabad kombinációjával (1. kép).
A 113 × 117 × 67 mm méretű, 100 lumen/W fényáramú lámpák víznek és a pornak, rázásnak ellenálló alumínium házzal, valamint rugalmas, törésálló polikarbonát lencsékkel rendelkeznek, a lámpák -40 és +90 oC közötti hőmérsékletet is kibírnak. A Continental NightViu® LED-munkalámpák kiválóan felhasználhatók a mezőgazdasági traktorokon.
Hella Oval 90 LED Gen.2 és Ultra Beam LED 2
A járművilágítás területen is híres német HELLA GmbH & Co. vállalat nagyszerű LED-munkalámpákat készít a mezőgazdaság számára is. A Hella Oval 90 LED Gen.2 jelölésű második generációs munkalámpa (2. a kép,) kétszer annyi fényt biztosít, mint az 1. generációs. A lámpa a reflektorkarakterisztika mellett ívelt lencsével, extra széles megvilágítást biztosító változatban is készül. A 126 mm magas, 177 mm széles és 105 mm mély, 9–33 V feszültségű LED-lámpa 5000 lm fénykibocsátás mellett 60 W fogyasztású, színhőmérséklete 6500 K, alumíniumházas, polikarbonát (PC) lencséjű, IP6K9K védettségű. A HELLA Ultra Beam LED 2 munkalámpa a bevált és népszerű sorozat új generációja (2. b kép).
A 115 × 106 × 85 mm méretű, 9–33 V feszültségű LED-lámpa 4400 lumen fénykibocsátású, 45 W fogyasztású, 6500 K színhőmérsékletű, alumíniumházas, polikarbonát (PC) lencséjű, IP6K9K védettségű, széles és reflektor sugárzó változatban készül.
TOPBRI 370 WA kínai Guangzhou Topbright Technology Corp. vállalat szuper erős LED-es munkalámpát készít a járműipar számára. A TOPBRI 370 Wtípusjelzésű munkalámpa 37 db 10 W-os Cree LED amerikai chipet tartalmaz (3. kép). A 250 × 222 × 80 mm méretű, 9–30 V feszültségű LED-lámpa 33 300 lumen fénykibocsátású, 370 W fogyasztású, 6000 K fehér fényű, -40–85 oC üzemi hőmérsékletű, alumíniumházas, PC-lencséjű, IP68 osztályú, széles és reflektor sugárzó kialakításban készül. A széles, terítőfényű LED-munkalámpa nagy területet világít meg, míg a reflektor szúrófényű változata akár 1500 m távolságra is elvilágít.
Willpower LED-fénysávok
Az amerikai Willpower vállalat több méretben és típusban készít fénysávokat a mezőgazdasági gépek számára (4. kép). A fénysávos LED-lámpák használata ott előnyös, ahol széles sávban szükséges egyenletes megvilágítást biztosítani. A Willpower fénysávok 4”–36” hosszúságban készülnek. A Willpower 36 hüvelykes 234 W-os LED-es fénysáv (4. a kép) kombinált fénykarakterisztikával rendelkezik, kétoldalt reflektorfénnyel, középen pedig ultra széles fénysávval. Ez a 914 × 74 × 107 mm méretű fénysáv 12/24 V feszültségű, 234 W fogyasztású, IP67 víz- és porállóságú, -45–85°C üzemeltetési hőmérsékletű, alumínium házú, PC-anyagú lencsékkel készült, 3 kg tömegű termék.
Mátrix és intelligens LED-lámpák
A jövőbeni LED-munkalámpák az autótechnikából átvett Mátrix elvet fogják alkalmazni, ahol a több darab 64–100 LED fényforrást egyedileg, elektronikus úton lehet digitálisan ki- és bekapcsolni. Ezekkel a lámpákkal – megfelelő programmal – adaptív (alkalmazkodó) megvilágítás hozható létre, a fényerő és fénykarakterisztika megváltoztatásával.
Az intelligens LED-lámpák a Mátrix LED-képességeit tovább növelik azzal, hogy kiszélesítik a megvilágítási lehetőségeket. Például az angol TYRI vállalatcsoport INTELLilight® elnevezésű rendszert kínál a mezőgazdaság számára. Ennél a rendszernél több lámpa vezérelhető vezeték nélküli (Bluetooth) megoldással, az egyes lámpák egyedileg programozhatók, és az adaptív világítás automatikusan a környezethez igazítható. A beállításnak megfelelő vezérlőprogram a traktoros személyéhez is rendelhető, nem szükséges személycsere esetén a LED-lámpákat újraprogramozni.
Dr. Varga Vilmos
ny. okl. gépész- és villamosmérnök
Agrárágazat Tudástár: Az éjszakai mezőgazdasági munkák hatékony és biztonságos elvégzését ma már modern LED-munkalámpák segítik. A hagyományos izzókkal szemben a LED-ek alacsony energiafogyasztás, hosszú élettartam, azonnali teljes fényerő és rázkódásállóság révén váltak meghatározóvá. A különböző fénykarakterisztikák (ultraszéles, széles, tompított, reflektor) kombinációjával a traktorok egyedi igényeihez igazítható megvilágítás biztosítható. A nagy gyártók, mint a Continental, a Hella, a Willpower vagy a Topbri, már széles kínálatot fejlesztettek ki a mezőgazdasági gépek számára. A jövő trendje az intelligens, mátrix elven működő LED-lámpák elterjedése, amelyek programozható, adaptív fényvezérléssel még rugalmasabban alkalmazkodnak a munkakörülményekhez. Ez jelentősen növeli a hatékonyságot és a munkabiztonságot a szélsőséges időjárási és éjszakai körülmények között.
