Osvětlení kola

Aktualizováno 21.1.2008 - tento článek a informace v něm obsažené již neodpovídají skutečnosti. Je to zejména proto, že od jeho vytvoření došlo k významnému pokroku v oblasti polovodičových zdrojů světla a tyto se tak staly mnohem výkonnější, efektivnější a v neposlední řadě také dostupnější, takže systém založený na halogenové žárovce jim není schopen úspěšně konkurovat. Pokud Vás přesto zajímá, co bylo pro skutečně účinné svícení při jízdě na kole v terénu používáno na přelomu let 2006 - 2007, čtěte dál a napsané berte s rezervou.

Pořádné osvětlení kola jsem začal vážně řešit přibližně v době kdy jsem začal jezdit na kole do práce i po změně času z letního na zimní. To znamená, že ráno jedu JEŠTĚ za tmy a odpoledne jedu UŽ za tmy. Což o to, po městě a osvětlených komunikacích to ještě jde, to stačí i diodová blikačka vpředu a vzadu, ale pokud se chce člověk po práci trochu projet a vyrazí do lesa nebo do polí kde zpravidla veřejné osvětlení není, vzniká problém. Dostupná diodová světla zdaleka nestačí k dostatečnému osvětlení cesty před bicyklem tak aby se člověk při rychlosti, kterou je schopen trénovaný cyklista vyvinout nepřizabil (nebo nepřizabil nějakého chodce či psa). V okamžiku kdy jste schopni jet po lesní nebo polní cestě nad 30km/h prostě potřebujete vidět.

Jak na to, toť otázka. Existují různé více či méně dostupné komerčně vyráběné systémy, z nichž ty nejpoužívanější lze podle zdroje světla rozdělit asi takto:

Výkonové bílé diody - Luxeon - obchodní název a registrovaná značka.
Metalhalidové výbojky - obdoba světlometů moderních aut, tzv. Xenony.
Halogenové žárovky - osvědčená klasika.

Luxeony už nejsou takový hitem jako před pár lety, kdy i obyčejná bílá dioda byla malý div světa. Na stránkách výrobce se o nich dozvíte vše podstatné. Vyznačují se dobrým poměrem světelný výkon/příkon a nutností dodržet maximální proud stejně jako řádně provedené chlazení, protože nedodržení kterékoliv z těchto dvou požadavků vede ke zničení poměrně drahé součástky. Svítivost 3W Luxeonu odpovídá přibližně 12W halogenové žárovce.

Luxeon s reflektrorem

Metalhalidové výbojky jsou doménou firmy Lupine. Mají také výborný poměr vyzářeného světla k dodanému výkonu, ale jelikož se jedná o poměrně novou technologii, jsou tyto systémy velmi drahé, řádově se jedná o částky 10 000 Kč - cca 25 000 Kč (r. 2006) za jedno zařízení. Z technologického hlediska je u metalhalidových výbojek zajímavé, že k zažehnutí potřebují napětí několik tisíc voltů což může být pochopitelně v určitých situacích nebezpečné. Např. u aut není oficiálně povolena výměna výbojky jinde než v servisu.

Firma Lupine vyrábí samozřejmě i systémy založené na Luxeonu, resp. halogenové žárovce a na svém webu má také výborně udělaný test svítivosti jednotlivých systémů (Menu - Products/Lighttest), jenž mnohé napoví. Následující tři obrázky pochází z tohoto testu. Můžete také mrknout na ceník jejich výrobků, je to ale pro silnější povahy, ceny jsou v eurech.... Pro průměrného našince prozatím nedostupné, určitě to však bude jeden z hlavních směrů budoucího vývoje v oblasti osvětlení (nejenom) kol, možná za pár let už na kolech nic jiného než xenony mít nebudeme.

LED

Halogenová žárovka

Test Lumine - Xenon

Metalhalidová výbojka

Halogenové žárovky se od doby svého vzniku rozšířily natolik, že je dnes těžké najít odvětví v němž se neuplatní. V porovnání s výše uvedenými zdroji světla mají halogenové žárovky nejhorší poměr svítivosti k příkonu, pořád jsou na tom však mnohem lépe než klasické žárovky "ne"halogenové. Jsou (oproti Luxeonu nebo Xenonu) levné a vyrábějí se v mnoha typech a příkonech a tak není problém si vybrat tu pravou. Jediný problém, zato však zásadní, je jejich spotřeba, která je, vzhledem k tomu jaké množství světla na našich výletech lesem potřebujeme, značná. Prostě těch 20 - 50 W příkonu je nutné něčím živit.

Když jsem uvažoval jaký systém si pro svoje potřeby pořídit, zvažoval jsem kromě potřebného výkonu samozřejmě také finanční náročnost a životnost systému jak technickou tak i morální. Z porovnání uvedených snímků je jasné, že co se výkonu týče s přehledem vítězí xenon. I v ceně... Ale přesto, že dnes systémy s metalhalidovou výbojkou patří do kategorie pro mne nekřesťanské ceny, počítám, že během dvou tří let může být všechno jinak, technologie se dnes vyvíjejí obrovským tempem a je klidně možné, že za dva roky bude třeba něco jako Edison od Lupine dostupné za cenu dnešní blikačky s pěti diodami. (No to jsem možná trochu přehnal... :-) Nicméně, z uvedeného důvodu jsem dobu používání světla odhadl na cca dva až tři roky, pak si pravděpodobně pořídím nové, lepší. Z technického pohledu byla konstrukce světla s metalhalidovou výbojkou vzhledem k mým bastlířským schopnostem (a možnostem) také poměrně nereálná, takže jsem tento systém pro tuto chvíli definitivně vyloučil.

Luxeon, to už je jiné kafe. O tom jsem uvažoval poměrně vážně. Spíše však o vlastní výrobě, protože luxeony s výkonem 3W zabudované v reflektoru lze koupit za pár stokorun a postavit zdroj stálého proudu není větší problém. Ale nakonec mne od stavby odradil nízký světelný výkon tříwattového luxeonu. Prohlédl jsem spoustu fotek na internetu a v prodejně vyzkoušel některé světla s luxeonem a nakonec jsem uznal, že tohle není to co potřebuji. Bylo by to jen polovičaté řešení a na opravdovou jízdu by asi nestačilo. Možná je dojem nízké intenzity světla umocněn i poněkud nepřirozenou barvou světla, které Luxeon produkuje, je takové studené a do modra. I když, kdo ví, takový X6 od Blackburn vypadá dost zajímavě.

Blackburn X6 - dva luxeony po 3W

Takže mi zůstala ta halogenka. Možnost zakoupení hotového výrobku jsem vyloučil, protože provedení s výkonem do 10 Wattů mne moc nezajímalo a výkonnější řešení lze celkem jednoduše postavit i doma. Inspirací mi byl (stejně jako v případě stavby interface pro HAC4) web www.noBrakes.de kde je mj. několik řešení nočního osvětlení kola založených na použití halogenové žárovky s reflektorem. Další podobné je popsáno na www.Bajk.cz. Je to stejná žárovka, která se používá v tzv. bodovkách. Vyrábí se jich mnoho typů takže si lze vybrat. Starosti mi dělalo jediné - to co jsem již zmínil na začátku článku - čím to budu "živit". V podstatě jediným smysluplným řešením je použití olověného akumulátoru, protože varianty složení napájecí jednotky z článků NiMH, LiIon nebo LiPol buď nemají dostatečný výkon, nebo mají omezený počet nabíjecích cyklů anebo jim vadí chlad a mráz, málokteré jsou určeny pro takový proud, který je potřebný a vždy byly několikanásobně dražší. Olověný akumulátor potřebné kapacity stojí cca 250 - 300 korun a jeho životnost pokud se k němu budeme chovat slušně je přinejmenším velmi dobrá. Jediná, zato však podstaná vada, je jeho hmotnost. S tím jsem si dělal velké starosti. Ne že bych nějak honil gramy na kole, ale přece jenom, na lehkém kole se jezdí lépe než na těžkém a také mohly vzniknout problémy s řádným uchycením takové hmoty na kole tak aby vydržela i rychlejší jízdu terénem bez následků na bicyklu nebo jezdci. Nakonec to vše dopadlo lépe než jsem čekal....

Druhým zásadním problémem bylo, do čeho žárovku s reflektorem umístit. I obyčejná žárovka docela hřeje, ta halogenová ještě víc a všechna popisovaná řešení měla žárovku umístěnu v kovovém pouzdře všemožného původu. Já nemám žádnou dílnu, kde bych mohl bastlit a s kovem se na koleně moc dobře nepracuje, takže jsem hledal něco jiného. Muselo to být dostupné, ne drahé, lehce obrobitelné a samozřejmě to muselo vydržet žár halogenové žárovky s příkonem 15 - 35 Wattů. První pokusy s novodurovou trubkou na odpady nedopadly nejlépe. Použil jsem žárovku s příkonem 35 Wattů a ta trubka to tak nějak nezvládla. Prostě začala teplem sálajícím z reflekoru měknout a měknout až vyměkla úplně a pokus musel být z bezpečnostních důvodů přerušen. Nicméně mi to stačilo na to, abych si s ní trochu posvítil venku a zjistil, že těch 35 Wattů je možná až zbytečně moc. Stejně jsem tento výkon považoval za nejzažší hodnotu z důvodu potřebné kapacity akumulátoru, ale byl jsem rád, že se ukázalo, že i 20 Wattů bude bohatě stačit.

No a protože 20 W je mnohem méně než 35 W a protože ta trubka zase až tak rychle nepovolila, přistoupil jsem k dalšímu pokusu. V OBI jsem si koupil novou trubku (14 Kč), podle nápisů jsem usoudil, že se jedná o německý výrobek a jal jsem se vyrábět jednoduchou tepelnou izolaci sestávající ze zbytku plechovky od piva. Plech z plechovky jsem nůžkama upravil a stočený do cca dvou závitů vložil dovnitř k zadní části reflektoru žárovky tak, aby co nejlépe pohltil vyzářené teplo. Povedlo se. Bylo to v pohodě, navíc mám pocit, že tato trubka je z nějakého odolnějšího novoduru a že tedy tentokrát soudruzi v NDR žádnou chybu neudělali :-)

Zbývalo vyřešit uchycení světla na řidítka a akumulátoru na rám. První záležitost vyřešilo zakoupení náhradního držáku pro nějaké světlo od CatEye, pár šroubků a jeden díl z Jakubovy stavebnice Merkur. Uchycení akumulátoru si pak vyžádalo také úsilí Darinčino, která mnou navržený a vystřižený kus pogumovaného plátna sešila na šicím stroji. V GM jsem koupil kolébkový přepínač a konektory XLR, přidal nějaké dráty a pojistkové pouzdro ze šuplíku a začal jsem TO tvořit.

Jednotlivé díly světla

Z novodurových trubek na odpady jsem použil krátký spojovací díl, který se na jednom konci rozšiřuje tak aby do něj bylo možné zasunout konec další trubky. Vnitřní průměr této rozšířené části je přesně 50 milimetrů, což je stejně jako je vnější průměr reflektoru žárovky. Do této rozšířené části jsem vlepil lepidlem na novodur kroužek uříznutý z opačného konce proto, aby osazení žárovky dosedalo rovně a ta tak byla souosá s trubkou. Druhým takovým kroužkem je pak žárovka zajištěna proti vypadnutí. Zadní část trubky je uzavřena vlepeným kolečkem vyříznutým také z novoduru.

Použitý akumulátor má při napětí 12 V kapacitu 8 Ah a před umístěním do obalu jsem jej ještě obalil bublinkama pro lepší ochranu proti chladu. V místech kde se bude dotýkat rámu kola jsem umístil vytvarované kousky polystyrenu tak aby nedocházelo k odírání laku hranou akumulátoru a současně aby akumulátor do rámu lépe pasoval a míň se "giglal" - bohužel nemám vhodnější výraz.

Obě části, světlo i akumulátor, jsou spojeny konektory zejména proto, abych mohl akumulátor pohodlně nabíjet bez nutnosti cokoliv z kola sundávat a zase zpět montovat. Prostě jen rozpojím konektor a připojím nabíječ. Rám jsem v místech kde jej obepíná suchý zip olepil černou izolační páskou aby se zbytečně neodíral lak.

První jízdní zkouška byla úspěšná. To čeho jsem se nejvíce bál - hmotnost akumulátoru - nezpůsobovalo žádné obtíže a asi po deseti kilometrech jsem už zvýšenou hmotnost kola nevnímal. Překvapilo mne však, jak významný je přínos vzduchu obtékajícího za jízdy žárovku pro její chlazení. Venku bylo ten den kolem 8°C a i po delší době trvalého svícení byl povrch světlometu jen příjemně teplý, což bylo super, protože o něj šlo prima ohřívat dlaně.

To, že je kolo vybavené akumulátorem těžší o téměř tři kila (akumulátor samotný váží 2,6 kg), má ještě další dva efekty. Zejména se kolo špatně nosí, případně zvedá přes nějaké vyšší překážky, u mne například přes turniket v práci. Je tomu tak kromě zvýšené hmotnosti především proto, že je akumulátor v rámu uchycen v místě, za které obvykle kolo držím při přenášení apod. Dá se na to zvyknout, ale je to otrava. Druhý efekt je příjemnější - přestože nárůstu hmotnosti kola člověk lehce přivykne, když jsem jeden víkendový den před vyjížďkou akumulátor i světlo sundal, měl jsem pocit, že z kola se stala malá raketa. Bohužel to však opět trvalo jen chvíli, než se pocity vrátily k normálu.

No a jak to svítí? Hezky :-) Samozřejmě, k ideálu ješte trochu chybí, ale pracuji na tom. Předně musím říci, že intenzita osvětlení vozovky je nesrovnatelná s diodovými (ne Luxeon) světly. Pro porovnání jsem udělal nějaké fotky, ale neměl jsem stativ a udržet čtyři vteřiny v ruce je bez alespoň lehkého máznutí nemožné, proto jsou fotky lehce rozmazané. Pro porovnání účinnosti by to mělo stačit. Protože výstup z foťáku neodpovídal zcela realitě a neposkytl by tak objektivní představu o intenzitě osvětlení, obě fotky jsem v Gimpu trochu upravil. Tu první jsem musel vylepšit a tu druhou trochu "přidusit" tak aby podle mého subjektivního pohledu naznačovaly skutečný stav.

Na prvním snímku je cesta osvětlena běžnou svítilnou s pěti diodami od fy Author. Nově nabité články. Pravda, s alkalickými bateriemi by to svítilo o trochu víc, sami však asi uznáte, že toto je dobré tak na nouzové dojetí z osvěžovny kilometr přes pole domů. Při rychlejší jízdě v žádném případě nevidíte na vzdálenost, na kterou jste schopni bezpečně zastavit.

Druhý snímek ukazuje intenzitu osvětlení cesty mým Domado světlem. Byla použita běžně dostupná žárovka od fy Phillips, výkon 20 Wattů, úhel vyzařování 36°. Světlo svítí možná zbytečně moc do stran což způsobuje, že kus terénu těsně před předním kolem je osvětlen tak intenzivně, že v porovnání s nejvzdálenějšími osvětlenými místy až oslňuje. Se žárovkami ještě hodlám trochu laborovat, protože použití menšího vyzařovacího úhlu při stejném výkonu za prvé zvýší intenzitu osvětlení (stejné množství světla na menší prostorový úhel) a za druhé zmírní rozdíl intenzity osvětlení předmětů blízkých oproti vzdáleným. Jako ideální vidím úhel kolem 20°, zatím jsem však nesehnal vhodnou žárovku. Ono to je totiž i v těch halogenových žárovkách docela věda.

Tuto tabulku jsem si připravil pro lehčí porovnání žárovek jednotlivých typů od různých výrobců. Mají vždy stejný příkon, liší se však úhlem vyzařování a použitou technologií výroby. Po chvilce zkoumání tabulky přijdete jistě na to, že není žárovka jako žárovka :-). Jednoduše řečeno, technologie IRC u Osram, nebo Brilliantline či Master Line u Phillips zvýší svítivost velmi podstatně, v porovnání s obyčejnou halogenovou žárovkou až dvojnásobně. Při stejném příkonu. Pochopitelně pak má smysl použít tyto technologicky vyspělejší žárovky i přes jejich vyšší cenu. Problém však nespočívá ani tak v ceně jako v jejich nedostupnosti. Běžní obchodníci je neobjednávají, protože vzhledem k obvyklému využití - bodovky v domácnosti, jsou to exoti a navíc ještě dražší. Normální člověk by si to nikdy nekoupil. Takže mám momentálně problém, protože nevím kde je sehnat. Za tip budu vděčný, když tak prosím dejte info mailem.

Na závěr ještě doplním poslední důležitý údaj a tím je doba, po kterou je akumulátor schopen dodávat potřebný proud pro napájení žárovky. Žárovka s příkonem 20 W si při kontrolním měření vzala 1,61 A při napětí 12 V. Prostým výpočtem pak lze zjistit, že při kapacitě akumulátoru 8 Ah by měla svítit téměř pět hodin. Předpokládám však, že vzhledem k velikosti vybíjecího proudu to může být o dost méně, možná i kolem čtyř hodin, ale i to je pro mne dostatečné, při návrhu jsem si stanovil dobu svitu na tři hodiny a v zimě stejně nebývám venku za tmy déle.

Aktualizováno 21.3.2007: Před cca měsícem se Darince podařilo sehnat potřebné typy žárovek. Zkoušel jsem tedy Phillips Brilliantline 20W 36°, Osram Decostar IRC 20W 24° a Osram Decostar IRC 20W 10°. Nejlépe s přehledem dopadla žárovka Osram a úhlem vyzařování 24°. Je to rozumný kompromis mezi intenzitou osvětlení plochy před bicyklem a její velikostí. Žárovka s úhlem 36° svítí zbytečně do stran a část plochy bezprostředně před kolem až oslňuje a žárovka s úhlem 10° zase nepostačuje pro jízdu terénem díky tomu, že nevidíte do zatáček. Pro jízdu po asfaltové silnici bez ostrých zatáček bych vyzařovací úhel 10° doporučil, mj. také proto, že taková žárovka dosvítí, ač úzkým kuželem, nejdále, ale jako nejuniverzálnější řešení vidím tu prostřední s úhlem 24°.

V Praze 14.1.2007.

Poslední změna: 21.1.2008.

Kontakt na správce webu

Návštěv: