Podzespoły elektroniczne

Oświetlenie LED - liczy się nie tylko oszczędność energii

Rozwojowi rynku oświetlenia LED sprzyja wiele czynników. Głównym jest energooszczędność, bo zużywające niewiele energii elektrycznej diody pozwalają ograniczyć zużycie energii elektrycznej. Wraz ze zmianami prawnymi na terenie Unii Europejskiej związanymi z presją na ekologię, kolejnymi zakazami zawężającymi możliwości wykorzystania substancji szkodliwych, jak rtęć lub po prostu zakazami sprzedaży tradycyjnych żarówek, tworzy się też dodatkowa przestrzeń do rozwoju tego rynku. Poza nimi liczy się w tym obszarze także możliwość uzyskania wsparcia finansowego dla nowych technologii i produktów ekologicznych, które są zaliczane do strategicznych w naszym rejonie świata, do których oświetlenie LED z pewnością się zalicza. Oszczędności przy oświetleniu diodowym nie byłyby możliwe, gdyby nie charakteryzowało się ono wysoką trwałością, umiarkowaną ceną, łatwą dostępnością i wysoką sprawnością energetyczną. Każdy z tych czynników pojedynczo jest ważny, ale dopiero razem okazują się na tyle istotne, że są w stanie stworzyć przełom technologiczny.

Nowe aplikacje i rynki

Nawet jeśli bilans kosztów związanych z oświetleniem diodowym nie jest korzystny, nie przesądza to z góry o możliwości aplikacji. Duża sprawność diod, małe wymiary emiterów, możliwość kształtowania barwy świecenia oraz szereg drobniejszych ich cech związanych np. z brakiem bezwładności emisji tego światła, możliwością daleko posuniętej integracji w aplikacji, brakiem konieczności serwisowania lamp i podobnymi aspektami, zapewnia dużą wartość dodaną. Wiele aplikacji wnosi do branży oświetleniowej na tyle ważny pierwiastek innowacyjności, nowości, wzornictwa, że cena schodzi na drugi plan. Taki trend jest ważny zwłaszcza w dwóch najważniejszych obecnie sektorach rynku elektroniki: konsumenckim i przemysłowym. W tym pierwszym LED-y zapewniają nowoczesne wzornictwo, małe wymiary i nowe aplikacje, w drugim jakość, trwałość i niskie koszty serwisu. Za taką funkcjonalność rynek jest w stanie odpowiednio zapłacić. W warunkach krajowych istotny jest przede wszystkim obszar przemysłowy, który na skutek specjalizacji jest w stanie wchłonąć innowacyjne produkty bez parcia na niską cenę.

Ceny oświetlenia LED stale maleją, co nieustannie przesuwa w dół granicę opłacalności oświetlenia diodowego i sprawia, że stać na nie coraz liczniejszą grupę klientów. Proces ten zachodzi równolegle do wzrostu wiedzy i świadomości klientów, co można osiągnąć, jaka jest oferta rynku i gdzie szukać odpowiednich produktów. Technologia związana z oświetleniem LED istnieje na rynku już blisko dekadę i przez ten czas zdążyła się już dość mocno zakorzenić w świadomości większości potencjalnych klientów.

Szybki postęp techniczny

W branży oświetlenia LED zmiany zawsze zachodziły bardzo szybko i na przestrzeni ostatnich lat nic się w tej sprawie nie zmienia. Najbardziej widowiskowe są oczywiście zmiany wydajności świetlnej diod. Duża wydajność jest kluczowa dla rozwoju rynku, ponieważ zapewnia możliwość stworzenia wydajnych emiterów o małych wymiarach, a także pozwala na zapewnienie pracy w szerokim zakresie temperatur pracy, co jest kluczowe dla aplikacji w przemyśle, motoryzacji, medycynie i w podobnych branżach.

Poza wydajnością widać, że oferta rynku w zakresie diod, elementów optycznych, jednostek zasilających oraz komponentów bazujących na tych elementach, a więc głównie modułach oświetleniowych, bardzo się rozwinęła. W tematykę LED zaangażowało się wiele firm, przez co dzisiaj liczba producentów i dostawców takich produktów jest nierzadko imponująco duża od strony asortymentu. Czasem można odnieść wrażenie, że liczba wariantów obudów i wykonań, typów sterowników, rozwiązań optycznych i chłodzących przekracza już możliwości percepcji. Zjawisko to może być problemem dla sieci dystrybucji, bo utrudnia promocję, planowanie i rozwijanie projektów. Duża rotacja, a więc częste wprowadzanie na rynek nowych rozwiązań, z jednoczesnym wycofywaniem starszych produktów, jest sporą uciążliwością przy tworzeniu aplikacji, zwłaszcza tych bardziej specjalistycznych. W ich przypadku długi czas funkcjonowania na rynku może stać w sprzeczności z dostępnością komponentów, czyli innymi słowy konstruktor musi z góry zakładać zmiany konstrukcyjne. Tworzy to też ryzyko nieoptymalnej konstrukcji, bo czas pracy nad wieloma projektami aplikacji specjalistycznych jest dość długi, często przekracza umowny rok, na skutek czego w czasie prac mogą na rynku zajść istotne zmiany.

Branża oświetlenia

Pozytywnym czynnikiem wspierającym branżę oświetlenia LED jest to, że w Polsce funkcjonuje wielu producentów oświetlenia, o różnej wielkości zakładów i profilu rynkowym. Podobnie jak w wielu innych branżach tutaj też firmy te zmagają się z tanimi produktami dalekowschodnimi, uciekając w specjalizację, produkty o atrakcyjnym wzornictwie lub projekty dopasowane ściśle do obiektów lub urządzeń. Wiele z zakładów interesuje się nowymi technologiami i z czasem angażuje się w LED-y, kupując na rynku pojedyncze elementy jak diody i sterowniki lub gotowe moduły. Największe szanse kryją się zapewne w specjalistycznych lampach przemysłowych, budynkowych, takich z certyfikatami: Atex, DNV, górniczymi, GOST-R, z wbudowaną "inteligencją" sterowania i z komunikacją w sieciach mesh, lampach o wysokiej jakości światła (oddawanie kolorów, temperatura barwowa) i podobnych. Takie procesy są w części efektem tego, że klienci kupujący oświetlenie LED do zastosowań pozakonsumencko-domowych stawiają na jakość i trwałość produktów i interesują się innowacyjnymi projektami. To zainteresowanie jakością i funkcjonalnością nie bierze się z przypadku, można ją traktować jako odpowiedź rynku na zalew tanich produktów z Azji.

Mariusz Ciesielski, Microdis Jaka jest atrakcyjność LED-ów z punktu widzenia działalności dystrybucyjnej? LED-y, zasilacze i akcesoria optyczne są dla rynku dystrybucji towarem bardzo atrakcyjnym. Rynek w tym obszarze stale rośnie, powstają nowe firmy wykorzystujące technologię LED, a obecni producenci opraw coraz chętniej rezygnują z tradycyjnych źródeł światła na rzecz diod. Jaka jest konkurencja na rynku w tym obszarze? Konkurencja jest dość duża na naszym rynku, ale jest to również związane z tym, że nadal jest on dość wąski. Porównując nasz rynek do np. niemieckiego - z wieloma klientami produkującymi oprawy przemysłowe, lub włoskiego - z producentami bardzo nastawionymi na wizualną atrakcyjność projektów, nadal jesteśmy na początku długiej drogi. Korelacja między liczbą klientów a konkurencją jest bardzo silna. Jaki wpływ na rynek diod LED mają tani dostawcy z Azji? Na świecie jest około dziesięciu liczących się producentów białych diod dużej mocy. Tani dostawcy diod z Azji nie mają na rynku europejskim dużego przebicia - nie są w stanie dorównać lub zbliżyć się parametrami do światowej czołówki, a różnice cenowe, w przypadku diod mocy, nie są na tyle atrakcyjne, aby usprawiedliwić korzystanie z produktów o mniejszej jasności i sprawności. Większy wpływ na rynek mają azjatyccy producenci gotowych wyrobów, jak np. "żarówek" LED. Cenom takich produktów trudno dorównać, a niestety one również często kształtują percepcję odbiorcy końcowego - mogą zrazić do LED-ów, jeśli nie są wykonane z wysokich jakościowo komponentów - a takiego klienta już trudniej ponownie przekonać do diod świecących, pomimo dużo lepszych parametrów.

Trwałe i tanie?

Technologia oświetlenia LED zawsze reklamowana była jako zapewniająca bardzo dużą trwałość i jakość światła. Te zalety były równoważone tym, że w zamian za większą początkową inwestycję uzyskiwało się produkt działający przez długie lata. Niestety ten długi deklarowany czas działania jest źródłem wielu problemów w branży, bo niestety w zakresie oświetlenia diodowego nie ma na rynku prostych narzędzi ani metod pozwalających na charakteryzację takich źródeł.

Ocena jakości oddawania barw, temperatura barwowa, powtarzalność i wydajność świetlna wraz z dużą trwałością to parametry, które niełatwo zmierzyć po stronie klienta. W praktyce pomiary wymagają posiadania kosztowych przyrządów pomiarowych, których nie kupuje się, o ile skala działania i stopień specjalizacji tego nie uzasadni. W reszcie przypadków, a więc w zdecydowanej większości sytuacji rynkowych, klienci muszą wierzyć danym podawanym przez producentów w kartach katalogowych, ufając, że kupowane diody mają tyle lumenów i CRI, ile jest tam napisane.

Jeszcze trudniej jest badać parametry związane z trwałością oświetlenia LED, a więc tego, co będzie działo się z emisją diody po kilkudziesięciu tysiącach godzin pracy. Nie tylko w zakresie spadku wydajności początkowej, ale także wielu innych czynników związanych z degradacją luminoforu lub tworzywa w układzie optycznym itp.

Oczywiście papier jest cierpliwy i zniesie wszystko, dlatego część mniej renomowanych producentów w walce o rynek nagina opisane parametry na swoją korzyść, wychodząc z założenia, że między sprzedażą a ewentualną reklamacją minie wiele czasu. Presja odbiorców na niskie ceny w ten sposób nie tylko promuje produkty o niskiej jakości, ale też prowadzi do zamieszania z oceną techniczną komponentów. Kupowanie diod przez to przypomina trochę loterię, zwłaszcza gdy cena jest istotna i nie da się od razu postawić na najlepsze rynkowe marki.

Słaba jakość produktów z Dalekiego Wschodu zniechęca wielu klientów, którzy się z nimi zetkną, do technologii LED generalnie. Po takich negatywnych przejściach nierzadko można dojść do wniosku, że inwestycja w zakup i instalację oświetlenia LED zwraca się po zbyt długim czasie.

Zalew tanich gotowych produktów oświetleniowych na bazie LED z Azji też w tym nie pomaga, bo uwypukla jeszcze bardziej negatywne zjawiska. Żarówki, świetlówki i reflektory bazujące na LED, a także cały szereg latarek, lampek, od rowerowych po choinkowe mają problemy nie tylko z jakością długoterminową, ale nierzadko jakością krótkoterminową, gdzie usterki widać po chwili. O ile nie budzi to zdziwienia w przypadku produktów o nazwach bardzo egzotycznych, ale za to tanich, to jednak nawet duzi i markowi producenci oświetlenia nie dają jasnych komunikatów, np. zapewniając o trwałości rzędu 10 lat, ale udzielając tylko 12 miesięcy gwarancji i dopisując drobnym drukiem szereg warunków i ograniczeń. Takie kruczki na pewno nie budują zaufania klientów do technologii LED. To zaufanie jest ważne, bo oszczędność energii elektrycznej przy wykorzystaniu LED wcale nie jest tak duża, jak było to pomiędzy klasycznymi żarówkami wolframowymi a świetlówkami kompaktowymi. Więc bez dodatkowego atutu, jakim jest trwałość, trudno w sposób trwały przekonać klientów do inwestycji w to oświetlenie.

Układ sił na rynku się zmienia

Duży potencjał drzemiący w rynek oświetlenia LED oraz potencjalne duże zyski spowodowały, że tematyką tą zainteresowało się i zajęło wiele firm w Polsce. Dotyczy to dystrybutorów diod i układów zasilających, które stały się normalnym rozszerzeniem ofert dla dostawców komponentów, ale nie tylko, bo LED-y to temat atrakcyjny dla producentów złączy, płytek drukowanych, firm kontraktowych, urządzeń technologicznych.

Na rzecz oświetlenia LED oferty przygotowują dostawcy zasilaczy, aparatury pomiarowej, a także wiele firm, które postanowiło wejść na nowy i otwierający się rynek i zająć produkcją lamp, modułów oświetleniowych lub innych podobnych i powiązanych produktów. Oprócz dostawców powiązanych ze znanymi i wiodącymi markami, którzy nastawili się na długofalową współpracę, pojawiło się wiele firm, które można nazwać importerami okazjonalnymi, którzy organizują import jednorazowy skuszeni przypadkową ofertą lub możliwościami. W takich działaniach celują głównie mniejsze firmy krajowe, którym ze względu na obecność międzynarodowych firm na polskim rynku trudno jest się przebić. Efekt jest taki, że klienci coraz bardziej zrażają się do tanich produktów azjatyckich, co uprzywilejowuje pozycję znanych marek i dużych silnych dostawców. Słabsi dostawcy i producenci zaczynają coraz bardziej odstawać od czołówki, co może spowodować, że na polskim rynku za kilka lat będą tylko liczyły się 3-4 marki. Gdy taki scenariusz okaże się prawdopodobny, to będzie znaczyło, że rynek jest w przededniu procesu konsolidacji.

Nowości

Na rynku zawsze nowością są diody o rekordowo dużej wydajności świetlnej, która przekroczyła już 150 lm/W. Ale o ile dawniej chodziło o sam rekord, o tyle dzisiaj duża wydajność często jest uzupełniana dodatkowymi parametrami: temperaturą barwową, współczynnikiem oddawania barw lub niestandardowym wykonaniem. Diody LED są coraz jaśniejsze przy mniejszym bądź takim samym prądzie zasilającym, ale często także są mniejsze pod względem wymiarów, mają CRI powyżej 90 i to nawet przy wysokiej temperaturze barwowej.

Trend ten widać w tym, jak szybko rozwija się dzisiaj technologia diod typu COB (chip on board), pozwalająca na realizację płaskich emiterów o szerokim kącie rozsyłu światła i o bardzo dużej gęstości (do 70 chipów/cm2). Dioda COB to element wielostrukturowy, w którym chipy umieszczone są bezpośrednio na laminacie aluminiowym. Sposób ten pozwala na niewielkiej powierzchni jednego modułu otrzymać strumień światła o dużej gęstości, zwłaszcza w porównaniu z diodą z wyprowadzeniami, w której maksymalna gęstość upakowania wynosi 4 diody/cm2.

Największą zaletą diody COB jest generowanie strumienia światła o bardzo dużej mocy. Źródła światła LED COB cechuje: najwyższa niezawodność, duża odporność na wahania napięcia i prąd udarowy, jednolita temperatura barwowa i w pełni płynne światło. Na rynku można spotkać oświetlacze LED zbudowane na bazie diod COB, które mają moc nawet powyżej 100 W, co pozwala tworzyć za ich pomocą lampy dotąd zarezerwowane dla halogenów i żarówek rtęciowych.

Szybko poszerza się oferta dostępnych gotowych modułów oświetleniowych, gdzie na laminacie aluminiowym zamontowane są emitery i system zasilania. Kiedyś większość z nich była wykonywana na zamówienie, obecnie wiele podstawowych typów można kupić z półki. Zmiany dotyczą też zawartego na modułach zasilacza, który nie tylko zasila i reguluje jasność, ale coraz częściej ma opcję komunikacji bezprzewodowej lub pracuje w sieci.

W wielu wypadkach nowości w technologii oświetlenia LED to de facto nowoczesne wzornictwo i unikalne rozwiązania w zakresie integracji emiterów w urządzeniu lub produkcie. Takie nowości są dla wytwórców nawet atrakcyjniejsze od zwykłych zamienników żarówek, bo nie ma w nich tak silnej presji na współczynnik wydajność/cena.

Marek Galas, Dacpol Jaka jest konkurencja na rynku w obszarze oświetlenia LED? Do niedawna na rynku dostępne były tylko produkty firm azjatyckich. Ze względu na problemy z jakością, terminami dostaw oraz dostępnością firmy polskie rozpoczęły produkcję oświetlenia na bazie LED. Działania te przyczyniły się do poprawy jakości produktów i dostępności przy jednoczesnym ustabilizowaniu cen na pewnym poziomie. Niestety nadal dostępne są na rynku bardzo tanie produkty dalekowschodnie kiepskiej jakości. Znane nam są firmy w Polsce, które importują stamtąd oświetlenie i gwarantują jakość produktów, ale wiąże się to z koniecznością kontroli jakościowej u producenta wschodniego przed wysyłką towaru. Na jakie parametry należy zwrócić uwagę przy wyborze oświetlenia ledowego? Przy doborze zamienników tradycyjnego oświetlenia na oświetlenie na bazie LED należy zwrócić uwagę przede wszystkim na barwę światła, bo najbardziej zbliżona do tradycyjnego oświetlenia jest barwa 3000-4000 K, w dalszej kolejności na wydajność i temperaturę pracy, bo LED-y nie powinny pracować w temperaturze powyżej 50°C, gdyż szybko tracą swoje parametry świetlne. Bardzo istotnym parametrem jest także współczynnik oddawania barw tzw. CIR RA (CRI). Im jest wyższy, tym kolory są lepiej oddawane, a przedmioty wyglądają naturalniej.

Zasilanie dla diod LED dużej mocy

O ile kilka lat temu specjalizowanych produktów do zasilania diod na rynku było niewiele, o tyle teraz bez trudu można wybierać spośród ofert wielu producentów i typów jednostek zasilających. Rośnie też stopień zaawansowania technicznego zasilaczy do diod, co ma korzystny wpływ na parametry oświetlenia i trwałość.

Oferta rynku komponentów i jednostek zasilających jest z pewnością bardzo szeroka i obejmuje gotowe jednostki zasilające w obudowie, moduły OEM i układy scalone specjalizowanych konwerterów impulsowych. Większość ze scalonych zasilaczy dla LED to przetwornice obniżające lub rzadziej podwyższające wejściowe napięcie stałe. Ich układ sterujący zapewnia ograniczenie prądu wyjściowego na poziomie wymaganym przez LED, stabilizację i regulację tego prądu oraz kompensację temperaturową.

Do ich wyjścia można dołączyć zwykle od jednej do kilku diod połączonych szeregowo. Ich parametry pracy są stale monitorowane. Standardem wielu rozwiązań jest układ pomiaru prądu płynącego przez diody oraz obwody detekcji błędów.

Kolejne obwody umożliwiają regulację jasności, generowania efektów i podobne funkcje. Sprawność zasilaczy nierzadko przekracza 90%, napięcie wejściowe zmienia się od wartości charakterystycznych do zasilania bezpośrednio z baterii po współpracę wprost z siecią energetyczną.

Zasilacze w obudowach lub wykonane jako tzw. open-frame obejmują zwykle jednostki o mocy od kilku do kilkudziesięciu watów, maksymalnym napięciu na tyle wysokim, że możliwe jest zasilanie kilku diod połączonych szeregowo i dodatkowymi funkcjami jak regulacja jasności. W sumie to nic zaskakującego, ale w tym przypadku liczy się głównie trwałość, spełnianie certyfikatów i ogólna bezproblemowość.

Zasilacze dla diod LED są w ofertach wielu producentów systemów zasilania. Niemniej z upływem czasu widać, że rynek zdecydowanie przejmują producenci dalekowschodni, celujący w tworzeniu szerokiego asortymentu standardowych konstrukcji o dobrym poziomie jakości.

Natalia Kleist, Elhurt Czego oczekują klienci? Klienci w pierwszej kolejności pytają o jak najlepszą cenę. W tym przypadku zwracają uwagę nie tyle na koszt poszczególnych diod, ale na stosunek możliwej do uzyskania jasności do ceny. Jednak bardzo istotnym czynnikiem jest również jakość oferowanych rozwiązań oraz zaufanie pomiędzy dostawcą oraz klientem. Z tego powodu firma Elhurt skupia się na rozwiązaniach wysokiej jakości, które w końcowym rozrachunku przynoszą klientom najlepsze korzyści biznesowe. Istotnymi czynnikami są również pomoc techniczna oraz pewność dostaw. Gdzie kieruje się rozwój tego biznesu (aplikacje, obszary rynku, branże)? Najważniejszą branżą jest oczywiście wszelkiego typu oświetlenie LED, rozpoczynając od oświetlenia wewnątrz pomieszczeń i kończąc na lampach ulicznych oraz oświetleniu zewnętrznym budynków. Diody wyższej mocy znajdują również zastosowanie m.in. w przemyśle samochodowym, sygnalizacji świetlnej i medycynie.

Krajowi dostawcy oświetlenia LED

Dystrybutorzy koncentrują się na tym, aby być powiązanym autoryzacją z renomowanym producentem, niemniej w zakresie diod LED takich czołowych firm wcale nie ma na świecie wiele. Stąd wielu dostawców nie zajmuje się samymi diodami i sprzedaje raczej komponenty oświetlenia, jak moduły, taśmy, zamienniki żarówek lub nawet gotowe lampy. W tym zakresie wybór jest już znacznie szerszy.

Dostawcami diod są duże światowe firmy dystrybucyjne, jak Arrow, EBV lub Future, a spośród firm krajowych JM elektronik, Elhurt, Masters, Maritex, Soyter Components oraz Gamma i Microdis.

Produktami oświetleniowymi LED zajmuje się także Dacpol, Semicon, Unisystem, Ledex oraz oczywiście wszyscy dystrybutorzy katalogowi, jak Micros, TME, Farnell, Conrad i RS.

Lista ta od paru lat jest w zasadzie stała, co jest kolejnym dowodem na dojrzewanie rynku. Na skutek zainteresowania jakością i pośrednio także przez zalew azjatyckiej tandety widać powoli symptomy konsolidacji.

Liczba dystrybutorów specjalnie się nie zwiększa, a parę firm, które jeszcze dwa-trzy lata temu starało się zaistnieć na rynku, chyba odpuściło sobie wysiłki. Istotne pozycje na rynku dystrybucyjnym LED, przynajmniej w obecnym potencjale technologicznym, są już chyba zajęte i czas masowego wchodzenia w LED-y to już przeszłość.

Wyświetlacze. Nowe technologie i szeroka oferta podstawą szybkiego rozwoju rynku

Rynek elektroniki zawsze gdzieś szuka inspiracji i za każdym razem któryś z jego licznych sektorów oraz części jest inspiracją dla reszty, wyznaczając trendy i rekordy w elektronice. Przez wiele lat takim liderem były aplikacje wojskowe i specjalne, z których technologie przenikały do elektroniki konsumenckiej i przemysłowej. Aktualnie taką funkcję w wielu aspektach pełni elektronika konsumencka, a nowoczesne telefony komórkowe, tablety stanowiące rdzeń nowoczesnej elektroniki przenośnej, stały się wzorcem i punktem odniesienia dla interfejsu użytkownika także dla aplikacji profesjonalnych. Jasny i kontrastowy wyświetlacz o wysokiej rozdzielczości z ekranem dotykowym jest tym samym centralnym elementem wielu urządzeń elektroniki profesjonalnej i razem z mikrokontrolerem jest pierwszym komponentem, który wybiera się do nowych projektów. W konsekwencji rynek wyświetlaczy rozwija się bardzo dynamicznie, a nowości produktowe pojawiają się na nim co chwilę.

Wymagania, aby produkowane obecnie urządzenia miały coraz lepsze wyświetlacze, najlepiej kolorowe o dużej rozdzielczości i z dotykiem, szybko przenoszą się na kolejne sektory składające się na rozległy rynek elektroniki. Użytkownicy sprzętu profesjonalnego, na co dzień korzystający z komórek i tabletów, chcą mieć podobne możliwości wizualizacji, bo kolorową grafikę i dotykowy ekran traktuje się dzisiaj jako standard.

Ponadto młoda kadra inżynierów programistów ma mniej ograniczeń i nie boi się tworzenia aplikacji z nowoczesnym graficznym interfejsem użytkownika. Mamy obecnie lepszą dostępność darmowych bibliotek graficznych oraz duże wsparcie ze strony producentów mikrokontrolerów, zarówno sprzętowe, jak i programowe (np. wbudowane kontrolery wyświetlaczy oraz gotowe biblioteki z przykładami), przez co ta spora bariera techniczna związana z obsługą wyświetlacza graficznego, która zawsze ograniczała tempo ekspansji nowych technologii w zastosowaniach specjalistycznych, dzisiaj ma już wyraźnie mniejszy wpływ na rozwój.

To zaangażowanie się producentów mikrokontrolerów w to, aby programistom i konstruktorom ułatwić implementację wyświetlaczy, w ostatnich kilku latach wyraźnie się poprawiło, co z pewnością dla omawianego obszaru rynku jest dobrą wiadomością.

Liczne zestawy startowe, będące nierzadko kompletną platformą sprzętową dla aplikacji, plus dostępne oprogramowanie i biblioteki procedur w wielu przypadkach sprawiają, że nakład pracy wymaganej do zapewnienia obsługi wybranych popularnych modeli wyświetlaczy graficznych z panelem dotykowym jest porównywalny z tym, jaki trzeba było poświęcić na obsługę prostych modułów znakowych z kontrolerem.

Stąd nawet najbardziej inercyjni i zachowawczo podchodzący do projektów inżynierowie nie mogą nie zauważać tego, że rynek wyświetlaczy szybko się rozwija, w tym także w zakresie specjalizowanych jednostek ukierunkowanych na modernizacje starych aplikacji oraz w kierunku wersji z wbudowanym inteligentnym kontrolerem wysokiego poziomu.

Zamienniki dla starych typów wyświetlaczy lub wspomniane komponenty z wbudowanym mikrokontrolerem sterującym dla kilku producentów wyświetlaczy stały się nawet rynkową specjalizacją, co pokazuje, że projektanci elektroniki mają wsparcie i nie są zostawieni sam na sam z obsługą jednostki wyświetlającej.

Skoro wyświetlacz w praktycznie każdym większym urządzeniu stał się niezbędny, to w konsekwencji rynek tych produktów, zarówno od strony obrotów jak i asortymentu i szybko się rozwija w kilku kierunkach. Granice wyznaczają z jednej strony wyspecjalizowane rozwiązania, które skupiają się wokół dążącego do optymalizacji kosztowej konkretnego produktu.

Drugi biegun należy do złożonych rozwiązań zawierających inteligentny sterownik, łatwych do adaptacji i wykonanych w formie modułowej. Nowe jednostki o coraz lepszych parametrach pojawiają się co chwila, a duża liczba producentów i dystrybutorów tworzy niezwykle konkurencyjny i zróżnicowany rynek. Dostęp do nowych technologii staje się coraz łatwiejszy, a ceny omawianych produktów stale się zmniejszają. Doskonale widać to na bazie produktów OLED. Co więcej, technologia ta dostępna jest nie tylko w nowych jednostkach graficznych, ale także jest wprowadzana do starych modułów znakowych.

Trudno odpowiedzieć, czy i w jakim stopniu szeroki dostępny asortyment wyświetlaczy kreuje nowe aplikacje, czy też ważniejszy jest proces odwrotny, w którym rozwój elektroniki i ekspansja na nowe rynki powoduje, że potrzeba coraz więcej tych jednostek. W sumie sprowadza się to do tego samego: mamy coraz większy asortyment jednostek wyświetlaczy, są one coraz tańsze a więc dostępniejsze, mają coraz lepsze parametry w zakresie wizualizacji danych oraz odporności mechanicznej i środowiskowej.

Graficzny interfejs użytkownika z ekranem dotykowym, znany z telefonów komórkowych i innych aplikacji konsumenckich, jest też wytrychem otwierającym drzwi do wielu nowych branż, np. inteligentnego budynku, systemów bezpieczeństwa i ochrony mienia, branży reklamy no i oczywiście do przemysłu, czyli sektora najbardziej wartościowego.

Jakub Cieślewicz - Maritex Czego oczekują klienci zaopatrujący się w wyświetlacze? Dla klientów głównym kryterium wyboru wyświetlacza coraz częściej przestaje być cena, natomiast kwestią najważniejszą stają się jego parametry, między innymi przekątna ekranu, rozdzielczość, jasność czy kąt widzenia. W przypadku wyświetlaczy stosowanych w urządzeniach przenośnych olbrzymie znaczenie odgrywać zaczyna pobór mocy. Bardzo ważnym czynnikiem przy doborze wyświetlacza jest także jego żywotność. Należy pamiętać, że klient zawsze oczekuje jak najlepszego stosunku jakości do ceny, ale także jak najkrótszych terminów dostaw i profesjonalnych warunków współpracy z dystrybutorem. Jakie nowości i trendy są warte zauważenia? Wyświetlacze są aktywnie rozwijaną grupą elementów elektronicznych. Można to zauważyć między innymi, porównując dzisiejsze modele telefonów z tymi sprzed 5 czy 10 lat. Dodatkowo, przemysł wyświetlaczy poprzez ciągłe udoskonalanie i poprawianie parametrów doprowadził do stworzenia nowych dziedzin ich zastosowań (doskonałym przykładem są tablety). Godny uwagi w ostatnich latach jest przede wszystkim rozwój technologii OLED. Organiczne wyświetlacze znajdują coraz szersze zastosowania i stopniowo wypierają technologie takie jak LCD czy TFT. Graficznie i z dotykiem? Czy to jest jedyna opcja warta obecnie uwagi? Tak naprawdę w dzisiejszych czasach trudno wyobrazić sobie urządzenie elektroniczne niewyposażone w jakikolwiek element interaktywny. Oczywiście może to być zwykła dioda sygnalizująca czy brzęczyk, jednak coraz więcej producentów decyduje się na stosowanie wyświetlaczy. Oferują one możliwość przekazania użytkownikowi bardzo dużej ilości informacji, a jeśli wyświetlacz jest dodatkowo wyposażony w panel dotykowy, gwarantują również możliwość komunikacji z urządzeniem oraz jego bezpośrednią obsługę. Dotykowe wyświetlacze graficzne upraszczają obsługę urządzenia. Proces projektowania interfejsu sprowadza się natomiast do warstwy programowej, a nie sprzętowej.

Usługi integracji z obudową

Te idealne podłoże do rozwijania biznesu ogranicza trochę spora konkurencja pomiędzy producentami i dystrybutorami. Skoro mikrokontroler i wyświetlacz są głównymi elementami systemu embedded, także od strony wartościowej, to jasne jest, że na rynku dystrybucji trwa tradycyjna walka: o dystrybucję najlepszych marek, które są poszukiwane przez klientów i nieźle napędzają sprzedaż i w tym, aby sprzedaż uzupełniało kompetentne wsparcie techniczne oraz usługi. To dlatego, że aplikacja wyświetlacza, zwłaszcza w wersji ze zintegrowanym panelem dotykowym, wymaga odpowiedniego spasowania z obudową. Coraz liczniej panel dotykowy z wyświetlaczem jest przyklejany do szyby czołowej montowanej w obudowie i taki proces wymaga posiadania maszyn i umiejętności. Stąd dystrybutorzy wyświetlaczy nawiązują dzisiaj współpracę z producentami obudów, którzy potrafią wykonać płytę frontową i zamontować (przykleić) do niej zespół wyświetlający. Takie usługi pojawiają się obecnie na rynku i są oferowane przez dostawców specjalizujących się w produkcji obudów np. Qwerty i LC Elektronik. W ten sposób dostawcy wyświetlaczy uciekają też przed agresywną konkurencją cenową ze strony tanich produktów azjatyckich. Gorszy okres w gospodarce nauczył wielu klientów dokładniej liczyć koszty i patrzenia na produkt jako całość, przez co takie dodatki stają się coraz ważniejsze. Dla rynku to dobra wiadomość, bo oznacza normalizację rynkowych relacji.

Mateusz Papierowski, Masters Jakie nowości i trendy rynku wyświetlaczy są warte zauważenia? Z uwagi na dynamiczny rozwój technologii, na rynku możemy zauważyć kilka nurtów rozwoju aplikacji z użyciem wyświetlaczy. Dynamicznie rozwijającym się w ostatnim czasie jest segment graficznych interfejsów użytkownika w aplikacjach typu "home automation". Zastosowanie znajdują tu wyświetlacze kolorowe TFT o wysokiej rozdzielczości coraz częściej integrowane z pojemnościowymi panelami dotykowymi, które tworzą estetyczną elewację zewnętrzną urządzeń. Kolejnym nurtem są wszelkiego rodzaju regulatory i manipulatory zasilane bateryjnie. W tym przypadku stosowane są wyświetlacze cechujące się niskim poborem prądu, takie jak wyświetlacze segmentowe, OLED, a nawet e-paper. Ostatnim nurtem wartym wspomnienia są rozwiązania przemysłowe, czyli wielkoformatowe matryce LCD o niestandardowych rozmiarach i parametrach stosowane m.in. w systemach informacji pasażerskiej. Co jest ważne przy sprzedaży wyświetlaczy? Handel wyświetlaczami jest dosyć specyficzny. Produkty z tej grupy, w przeciwieństwie do innych, oprócz posiadania parametrów, muszą być także zaakceptowane niejako wizualnie. Dlatego też niezwykle ważna jest możliwość zaprezentowania danego produktu na żywo. Pomocnym elementem mogą być tutaj płytki demo. Wpływ na podjęcie decyzji przez klienta może mieć także dostępność tych elementów, co po stronie dystrybutora wiąże się z budowaniem magazynu. Z jednej strony portfolio wyświetlaczy jest bardzo szerokie, klient ma z czego wybierać. Ale z drugiej strony takie rozdrobnienie może wpływać negatywnie na wspomniany magazyn. Stąd po stronie dystrybutora stoi ważne zadanie badania trendów na rynku oraz wyselekcjonowania najodpowiedniejszych wyświetlaczy. Liczy się też kompleksowa obsługa klienta, a więc solidne inżynieryjne wsparcie na etapie projektowania urządzenia, dostępność produktów w magazynie, konkurencyjność cenowa. Uzupełnieniem handlu jest ponadto możliwość zaoferowania klientom rozwiązań dopasowanych do specyficznych potrzeb, jak również integracja z podzespołami, takimi jak panele dotykowe, układy sterowania i zasilania.

Dostawcy specjalizowani górą

Przy sprzedaży wyświetlaczy widać wyraźnie znaczenie kompetentnego wsparcia technicznego, bo liczba problemów, jakie pojawiają się przy aplikacji najnowszych komponentów, jest spora. Stąd kompetentni inżynierowie po stronie dystrybutora i nierzadko także dodatkowa pomoc ze strony producenta mogą i przesądzają o kupnie, aplikacji tego lub innego produktu oraz o długofalowej współpracy z klientem. Dział wsparcia technicznego znający się na wyświetlaczach jest też jednym z bardziej widocznych różnic pomiędzy zwykłymi firmami handlowymi a specjalizowanymi dostawcami.

Patrząc na rynek z perspektywy ostatniej dekady, widzimy ponadto, że pozycja rynkowa dostawców specjalizowanych rośnie wraz z rozwojem technologii. To dlatego, że oferta rynku szybko się zmienia, co chwila pojawiają się nowe rozwiązania, kontrolery, lepsze matryce o większych rozdzielczościach. Inżynier, który godzinami ślęczy nad projektem, zazwyczaj nie jest dogłębnie zorientowany w szczegółach a więc w tym, co jest dostępne na rynku, które rozwiązania mają przyszłość, a nie są kolejnym przystankiem w rozwoju technologii i wynikiem eksperymentów producentów.

Skutkiem ubocznym szerokiej oferty rynku i krótkiego czasu życia wielu technologii jest to, że projektanci często nie wiedzą, czego potrzebują lub wiedzą jedynie w zarysie. Taki klient zawsze wymaga pomocy, gdyż nie jest w stanie podać z góry specyfikacji, nie mówiąc już o oznaczeniu i producencie. Takie potrzeby obsługują specjalizowani dostawcy wyświetlaczy i bezsprzecznie firmy te mają znaczną przewagę nad handlowymi.

Szybki rozwój technologii przeszkadza przemysłowi

W opinii wielu specjalistów rynek wyświetlaczy przemysłowych, które stanowią znaczną część rynku dystrybucji obsługiwanego przez lokalnych dostawców, "nie nadąża" za rynkiem konsumenckim. Oznacza to, że największa zaleta rynku przemysłowego, czyli wieloletnia dostępność i niezmienność wyświetlaczy, jest jednocześnie wadą, ponieważ ogranicza rozwój nowych modeli wykorzystujących nowsze technologie, czyli wyższe rozdzielczości, matryce MVA/IPS itp. Klienci oczekują często, by wyświetlacze przemysłowe miały porównywalne parametry optyczne oraz technologiczne a co więcej, także cenowe jak np. wyświetlacze z telefonów komórkowych dostępne jako serwisowe. Nie jest to możliwe, ponieważ wyświetlacze przemysłowe mają dłuższy czas pracy, tzn. wykonane są z komponentów o wyższej jakości i tym samym droższych. Są też produkowane przez wiele lat, więc muszą wykorzystywać starsze linie i technologie, ponadto często wytwarzane są w mniejszych partiach i utrzymywane w magazynach producentów i dystrybutorów, co również prowadzi do wyższej ceny jednostkowej.

Tradycyjne krajowe problemy

Polscy producenci sprzętu elektronicznego generalnie bazują na rozwiązaniach sprawdzonych i niekoniecznie nowoczesnych. Niechęć do implementacji nowych technologii w przypadku wyświetlaczy jest szczególnie dokuczliwa, ale jest też wiele drobnych czynników, które nierzadko okazują się łyżką dziegciu w rozwoju branży, jak cięcia kosztów i zainteresowanie tanimi produktami azjatyckimi o niskiej jakości. Bazowanie na sprawdzonych rozwiązaniach to trochę wynik tego, że większość nowych wyświetlaczy nie jest kompatybilna z poprzednikami. Do różnic mechanicznych i w rozkładzie wyprowadzeń dochodzą tu jeszcze inne kontrolery, interfejsy, co niestety dla wielu nabywców okazuje się już bagażem pod ich siły. Do tego na nowe wersje trzeba długo czekać, a te o bardziej unikalnych właściwościach potrafią szybko wypaść z produkcji.

Nowości

Patrząc na rynek, zauważyć można, że ogólnie pojawiające się na rynku nowe produkty zwykle wykorzystują nowe technologie, jak na przykład wyświetlacze OLED lub e-paper, które mogą w łatwy sposób być wykorzystane do odświeżenia starego produktu wyposażonego w wyświetlacz LCD lub poszerzają ofertę o nowe wersje, np. o matryce w niestandardowym formacie. Pojawiają się coraz lepsze panele dotykowe i z powodu ich niższej ceny i łatwiejszej dostępności wypierają one wcześniej stosowane wersje rezystancyjne.

Oczywiście rośnie liczba dostępnych przekątnych ekranu i rozdzielczości, jakie ma matryca, proporcji boków, dostępnych interfejsów. Pojawiają się zaawansowane kontrolery, jak FT800 z FTDI. To samo dotyczy opcji związanych z szerokim zakresem temperatur pracy, dostępnym dużym kątem obserwacji i podobnymi parametrami. Proces ten jest ważny, bo przez dłuższy czas brakowało szerokiego pokrycia oferty dla mniejszych przekątnych ekranu (3-8") i wyświetlaczy o różnych rozdzielczościach a tej samej wielkości.

Dostawcy wyświetlaczy tworzą też grupy produktów, wokół których możliwa jest łatwa migracja, czyli zmiana wyświetlacza nie wiąże się z kłopotliwymi zmianami układu elektronicznego i dużymi modyfikacjami oprogramowania. Zwykle takie zmiany dotyczą wielkości przekątnej, rozdzielczości oraz typu panelu dotykowego, ale nierzadko sięgają też głębiej, obejmując zmiany technologii np. TFT na OLED oraz możliwość wybrania kilku opcji sterowania dotykiem (rezystancyjna, pojemnościowa, z opcją wielokrotnego dotyku). Na rynek wchodzą obecnie scalone sterowniki umożliwiające rozpoznawanie gestów (np. firmy Microchip). Zamiast dotykania ekranu wystarczy przed nimi wykonać ruch ręką, aby uruchomić funkcję, a ponieważ od strony mechanicznej czujnik gestów jest zbliżony do panelu dotykowego, ta możliwość łatwej migracji staje się istotna.

Cały czas nowością na rynku są wyświetlacze TFT czytelne w warunkach silnego oświetlenia słonecznego, co jest bardzo istotne w przypadku urządzeń instalowanych na zewnątrz lub w pojazdach. Producenci poprawiają parametry optyczne technologii TFT po to, aby poprawić widoczność w dziennym świetle, instalując wydajne podświetlenie oraz eksperymentując z technologiami typu transflective. Rozwiązań i dostępnych opcji jest na tyle dużo, że nie da się inaczej niż ogólnie ich opisać, bo niestety trzeba by się mocno zagłębić w szczegóły techniczne.

Marek Galas, Dacpol Wyświetlacze wielkoformatowe LED - czy te produkty są przyszłościowe w biznesie? Tablice tego typu bazujące na jasnych diodach LED znajdują coraz szersze zastosowanie w przemyśle i są bardzo elastycznym nośnikiem informacji. Są one dostępne jako wersje numeryczne i alfanumeryczne oraz systemy indywidualne wykonywane na zamówienie. Wyróżniają się niezawodnością, czytelnością komunikatów, elastycznością systemów sterowania oraz długą gwarancją. Oczekiwania naszych klientów kierują się głównie w stronę wysokiej jakości tych produktów, krótkiego czasu realizacji zamówienia oraz korzystnej ceny. Istotne jest także zapewnienie kompatybilności systemów sterowania dla wyświetlaczy wielkoformatowych, które umożliwiają współpracę z innymi urządzeniami tworzącymi cały system. Produkty dla przemysłu wyróżniają się szczelną obudową z metalu, zapewniającą pewną ochronę nawet w trudnych warunkach pracy. Szerokie możliwości konfiguracji od strony elektrycznej zapewniają łatwość implementacji w istniejącą strukturę na liniach produkcyjnych. Tak określona nisza rynkowa jest na tyle specjalistyczna, że takie jednostki wydają się perspektywiczne.

Panele LCD i wyświetlacze modułowe

Od lat ważnym segmentem rynku wyświetlaczy są znakowe wyświetlacze panelowe LCD, czyli innymi słowy sama szklana płytka z ciekłym kryształem bez sterownika, którą można zamówić u producenta w postaci indywidualnego projektu, z logotypem, specyficznymi znakami i indywidualnym wzornictwem.

Wyświetlacze takie trafiają do sprzętu medycznego, prostych urządzeń i automatów, sprzętu AGD, narzędzi, aparatury i systemów pomiarowych i wielu innych podobnych zastosowań, gdzie interfejs użytkownika nie jest skomplikowany, liczba informacji koniecznych do przekazania nie jest duża, a funkcjonalność techniczna dość dobrze zdefiniowana.

Wyświetlacze LCD tego typu charakteryzują się przede wszystkim bardzo małym poborem mocy, co jest bardzo istotne w sprzęcie bateryjnym, a dzięki temu, że wiele mikrokontrolerów zawiera wbudowane interfejsy sprzętowe, ich podłączanie nie jest wielkim kłopotem. Mimo wielu zmian w technologii pozycja rynkowa znakowych paneli LCD pozostaje stabilna, gdyż obsługiwana przez nie nisza zastosowań jest dość duża, daleko odległa od innych technologii wizualizacji informacji.

Producenci takich LCD przez cały czas obniżają koszty uruchomienia produkcji, dzięki czemu możliwe jest zamawianie coraz mniejszych serii, stąd zapewne znaczna część specjalistów jest zdania, że pozycja takich komponentów nawet się zwiększa.

Dostawcy wyświetlaczy - przegląd firm

Dostawcy wyświetlaczy to grupa kilkudziesięciu firm handlowych, z których większość sprzedaje podzespoły elektroniczne, a wyświetlacze są częścią - mniejszą lub większą w zależności od stopnia wyspecjalizowania, tego, jaką markę producenta reprezentują.

Stąd w przypadku tytułowych produktów oceny potencjału dystrybucyjnego też najłatwiej jest dokonać, przyjmując za punkt odniesienia wielkość zaangażowania oraz wielkość sprzedaży firmy.

Czołowi dostawcy na omawianym rynku to firmy takie jak Unisystem, TME, Artronic, JM elektronik oraz Gamma, a także Elhurt i Maritex. W omawianej tematyce wyróżniają się też SE Spezial, Glyn, Micros, dla których omawiane komponenty są ważną częścią biznesu.

Znane marki zagraniczne to tajwański Winstar, Sharp, Raystar, AV Display, Powertip, AUO, Ampire. Ich pozycja na rynku krajowym to w prostej linii efekt wysiłku i lat pracy reprezentujących te marki firm krajowych.

Przełączniki, przyciski i klawiatury w obszarze przemysłowym tworzą wartościowy i pełny nowości sektor rynku

Mimo silnego powiązania z koniunkturą gospodarczą krajowy rynek elementów elektromechanicznych ma się nieźle, a duża liczba dostawców w tym sektorze dowodzi jego atrakcyjności. Przełączniki i klawiatury to produkty, których trwałość i funkcjonalność stale się poprawiają i są źródłem popularności, silnej pozycji na rynku i dużej atrakcyjności biznesowej. Na rynku elementów przełączających sporo się zmienia, zarówno od strony technologii, estetyki, szczegółów, jak również dostępnej oferty dodatkowych akcesoriów montażowych i opcji wykonania.

Technologia dotykowa zmienia rynek

Już od ponad pięciu lat na rynku dostępne są rozwiązania technologii dotykowych, które zastępują elementy elektromechaniczne i pozwalają na wyeliminowanie najbardziej dotkliwych ich wad - ograniczonej trwałości i odporności na wpływ środowiska. Początkowo elementy dotykowe pojawiły się w elektronice konsumenckiej jako dotykowe ekrany rezystancyjne nakładane na wyświetlacze. Niemniej wówczas nie był to jeszcze przełom, bo były to technologie rezystancyjne, też pełne wad i ograniczeń.

Zmianę przyniosło opanowanie technologii dotyku pojemnościowego, która nie bazuje na elementach i materiałach o ograniczonej trwałości i pozwala na umieszczenie sensora dotykowego nawet za grubą warstwą ochronną, na przykład za kilkumilimetrowej grubości taflą szkła lub poliwęglanu. Co więcej, sensory dotykowe nie są związane tylko z wyświetlaczami graficznymi, za ich pomocą można tworzyć punktowe przyciski na płytach czołowych, suwaki regulacyjne złożone z wielu małych punktów dotykowych, czyli także w postaci rozwiązań dyskretnych jak klasyczne przełączniki. Dotykowy przycisk pojemnościowy jako wydzielony, pojedynczy element stanowiący odrębną całość, której można użyć praktycznie tak samo jak tradycyjnego, został zbudowany już ładnych parę lat temu. Wydawać mogłoby się, że po tym kroku droga do rewolucji w branży elektromechanicznej stoi otworem.

Pierwsze przymiarki implementacji technologii dotykowej do rynku przycisków pojawiły się w branży dość szybko i to na wymagającym obszarze, np. w pojazdach komunikacji miejskiej w roli przycisku do otwierania drzwi, przy sygnalizatorach świetlnych na skrzyżowaniach do włączania zielonego światła, a nawet w windach. Konstruktorom i inwestorom chodziło niewątpliwie o zapewnienie dużej trwałości, ale szybko okazało się, że pojawiły się kłopoty. Konieczność ściągania rękawiczki zimą przed dotknięciem, brak natychmiastowego i jednoznacznego potwierdzenia zadziałania to chyba te najbardziej dotkliwe problemy i z pewnością niejedyne związane z technologią dotykową.

W praktyce przyciski pojemnościowe przeznaczone są przede wszystkim do realizacji interfejsu użytkownika. Nie nadają się do przełączania napięć zasilających, bo same wymagają zasilania, wysokich napięć ani też czułych sygnałów z sensorów.

Nie da się ich używać w aplikacjach wymagających absolutnej pewności działania (tzw. aplikacje bezpieczeństwa), w warunkach silnych zaburzeń elektromagnetycznych, na przykład blisko pracujących urządzeń do zgrzewania indukcyjnego, suszarek mikrofalowych lub w sąsiedztwie działających nadajników radiowych. W takich warunkach elementy pojemnościowe tracą czułość i mogą po prostu słabiej lub z opóźnieniem reagować na dotykający palec. Oczywiście jest to stan na dzień dzisiejszy. Technologia dotyku pojemnościowego stale jest poprawiana i być może z czasem większość jej wad zostanie w końcu całkowicie wyeliminowana. Ale droga do tego, aby trwale i całkowicie zmienić branżę elektromechaniczną, jest jeszcze bardzo daleka.

Z pewnością zjawiska charakterystyczne w największym stopniu dla rynku elektroniki konsumenckiej, w tym ekspansja ekranów dotykowych, miniaturyzacja, nowoczesne wzornictwo, które często wyklucza tradycyjną płytę czołową i podobne czynniki związane z wzornictwem, sprzyjają technologiom dotykowym. Istotne jest też widoczne cały czas ograniczanie liczby rozwiązań mechanicznych w nowoczesnej elektronice, co wiąże się z chęcią zapewnienia lepszej jakości urządzeń oraz z tego, że po prostu konstruktorzy mają obecnie alternatywne rozwiązania dla tych elementów. Z takich powodów elementy elektromechaniczne będą znikać z płyt czołowych, niemniej nie z każdej i nie błyskawicznie, czasem też wcale.

Największe oddziaływanie na rynek, pomijając elektronikę konsumencką, a więc tablety, telefony i podobne, technologia dotykowa niesie obecnie w możliwości schowania części przełączającej pod osłoną i możliwością dowolnej kompozycji płyty czołowej bez wiercenia dziur. Technologie dotykowe pojawiają się więc w dość dużym obszarze rynku dzielącym elektronikę profesjonalną i przemysłową od całej reszty. Sprzęt AGD, komponenty automatyki domowej, automaty sprzedaży i systemy POS, sprzęt informacyjno-rozrywkowy, wydają się na razie tworzyć pewnego rodzaju niszę, gdzie systemy te mogą pokazać wiele zalet, a opisane wady nie są dokuczliwe.

Ważnym aspektem wpływającym na tempo rynkowej ekspansji ekranów dotykowych jest to, że zapewniają one konstruktorom największy stopień elastyczności projektu, dają możliwość wypływania na kształt interfejsu użytkownika w trakcie eksploatacji urządzenia poprzez wymianę oprogramowania oraz pozwalają na tworzenie indywidualnych projektów interfejsu użytkownika bez konieczności inwestowania w przygotowanie produkcji. Jest to silny argument za, nawet gdy na przeciwnej szali położy się technologię druku cyfrowego dla paneli czołowych pozwalającą wykonywać pojedyncze sztuki.

Paweł Banaś, Horizon Technologies Czego oczekują klienci od producentów klawiatur? Klient dziś to partner wymagający, motywujący dostawcę do wytężonej i kreatywnej pracy, często świadomy wizji rozwiązania, które zamierza wprowadzić na rynek. Oczekuje on oczywiście najlepszej jakości w najniższej cenie przy możliwie najkrótszym terminie realizacji. Ale przede wszystkim zależy mu, aby produkt, nad którym właśnie pracuje, odniósł sukces rynkowy i przyczynił się do rozwoju jego firmy. Żeby taki scenariusz był możliwy, klient potrzebuje rzetelnego i fachowego wsparcia w zakresie realizacji projektu od jego początkowej fazy. Pomoc w zakresie właściwego doboru technologii, odpowiednich materiałów zapewniających prawidłową oraz bezawaryjną pracę urządzenia w określonych warunkach środowiskowych, dopasowane do aktualnych trendów rynkowych wzornictwo przemysłowe to tylko część bardzo istotnych elementów, na których dziś skupia swoją uwagę klient. Reasumując można zatem powiedzieć, że klient oczekuje przede wszystkim szeroko rozumianego wsparcia i zrozumienia jego potrzeb przez dostawcę, a jakość, cena oraz termin realizacji muszą iść w parze z profesjonalnie przygotowanym i prowadzonym projektem wdrożeniowym. W jakich obszarach aplikacyjnych ekrany dotykowe wpływają na biznes związany z klawiaturami? W przypadku produkcji urządzeń elektronicznych na lokalnym rynku, trudno jest mówić w tej chwili o ofensywie ekranów dotykowych. Faktycznie zauważalny jest wzrost zainteresowania rozwiązaniami dotykowymi ze strony klientów. Zdecydowanie jednak sytuacji tej nie należy postrzegać, a raczej my jej nie postrzegamy, jako zagrożenia dla pozycji klawiatur membranowych. Pozycja klawiatur membranowych jest nadal bardzo mocna, a nasz lokalny rynek charakteryzuje się dużym potencjałem do wzr ostu. Przewrotnie rzecz ujmując, rozwiązania oparte na ekranach dotykowych to szansa na jeszcze bardziej komplementarną ofertę dla klienta. Dzięki dostępowi do nowych technologii jesteśmy w stanie zaoferować więcej alternatywnych sposobów zmierzających do realizacji celów biznesowych naszych klientów. Wielu z nich nadal będzie wykorzystywało w swoich urządzeniach standardowe klawiatury membranowe, kolejni zaczną wdrażać urządzenia oparte na panelu dotykowym, który zapewni im dodatkowe funkcjonalności, trudne do zrealizowania za pomocą klawiatury membranowej. Znajdą się jeszcze tacy klienci, dla których wdrożymy rozwiązanie, które łączy ze sobą panel dotykowy z klawiaturą membranową.

Producenci przełączników bronią się jakością i wzornictwem

W ostatniej dekadzie trwałość tradycyjnych przełączników i przycisków znacznie się poprawiła. Oczywiście nie tych najtańszych, które są robione byle jak i z kiepskich materiałów, ale wyroby markowe mają żywotność niebędącą problemem w większości zastosowań. Producenci udoskonalili technologię, poprawili precyzję działania tych elementów i sięgnęli po nowe lepsze materiały, aby zdjąć z elementów elektromechanicznych piętno najsłabszego ogniwa. Wystarczy przejrzeć pobieżnie karty katalogowe renomowanych producentów, aby dojść do wniosku, że to nie jest już problem spędzający sen z powiek. Ponieważ w wielu aplikacjach przełączniki i przyciski pracują z niskimi napięciami i prądami, coraz częściej w kartach katalogowych rozgranicza się wytrzymałość mechaniczną od elektrycznej, co pozwala lepiej dobrać konkretny element do aplikacji.

Producenci starają się też ograniczać liczbę wytwarzanych wersji i wykonań za pomocą systemów modułowych, gdzie w ramach jednego rdzenia i pola przełączającego można zmieniać fronty, kształty klawiszy, podświetlenie, kolor, a także spinać kilka oddzielnych przycisków w bloki. To samo dotyczy zgodności akcesoriów, które zwykle są wspólne dla wielu różnych elementów.

Wytwórcy przełączników przemysłowych i rozwiązań przeznaczonych do pracy w trudnych warunkach otoczenia, a więc obszarach ściśle profesjonalnych jak przemysł, wojsko, transport, telekomunikacja, są praktycznie wolni od oddziaływania ze strony technologii dotykowych. Największy wpływ notują z pewnością producenci koncentrujący się na obsłudze aplikacji półprofesjonalnych (sprzęt audio, AGD) lub też na aplikacjach, gdzie liczy się wygląd i dobre parametry, jak chociażby medycyna. Wytwórcy ci stawiają dzisiaj na modułowość konstrukcji, pozwalającą na kompozycję elementów przełączających dobrze dopasowanych do aplikacji, na ciekawe wzornictwo oraz wprowadzają także własne projekty przycisków dotykowych.

Producenci klawiatur mocno inwestują w technologię: nowe trwałe materiały, zapewniające odporność środowiskową i długotrwałe działanie, wykorzystują druk cyfrowy po to, aby dać możliwość pełnej indywidualizacji projektów i łączą w ramach jednej oferty wiele technologii przełączających, podświetleń i całego know-how, aby mieć ofertę dla każdego klienta. W ich przypadku zagrożenie dotykiem jest też szansą na rozwój biznesu - producenci klawiatur mają technologię i potencjał do tego, aby stać się integratorami technologii dotykowych.

Marcin Rzechonek, Irga Co zmienia się w technologii klawiatur? Obserwujemy w firmie wzrost zainteresowania konstrukcjami klawiatur z podświetlanymi klawiszami. Olbrzymi postęp w technologii LED i spadek cen elementów pozwalają na dużą elastyczność w projektowaniu. Konstrukcje takie zaczynają być atrakcyjne nawet dla klientów z branż tradycyjnie przywiązanych do rozwiązań opartych na typowych przyciskach pulpitowych. Na jakie parametry należy zwrócić uwagę przy wyborze klawiatury? Jak w każdym przypadku kluczowe jest znalezienie kompromisu między wymaganiami technicznymi a ekonomicznymi. Technologia membranowa pozwala na produkcję klawiatur zarówno bardzo tanich, o ograniczonej żywotności, jak również konstrukcji bardzo trwałych i odpornych. Istotne jest określenie środowiska, w jakim klawiatura ma działać i kto ma jej używać, w zależności od odpowiedzi na te pytania nasza firma jest w stanie doradzić rozwiązanie najbliższe oczekiwaniom klienta. Możliwości wykonania grafiki frontowej również są bardzo szerokie - jest to olbrzymia zaleta wyróżniająca tę technologię na rynku, ale komplikująca decyzję klienta: czy wybrać wersję ekonomiczną, czy droższą w produkcji, ale bardzo efektowną wizualnie. O ile nasi projektanci mogą pomóc w opracowaniu designu, o tyle wybór jego stylu i odpowiedź, co jest optymalne marketingowo, zawsze jest po stronie klienta. Czy ofensywa ekranów dotykowych zagraża pozycji klawiatur na rynku? Wydawać by się mogło, że te technologie "zawojują świat" wszelkiego typu sterowników - jest taki trend w segmencie HMI. Technologie dotykowe wciąż jednak mają wady ograniczające ich przydatność w przemyśle. Są nimi niska wytrzymałość mechaniczna dla technologii rezystancyjnej, wciąż niewystarczająca niezawodność, wrażliwość na zakłócenia oraz konieczność obsługi gołymi palcami w technologii pojemnościowej albo z kolei wysokie koszty dla ekranów z falą powierzchniową. Tam gdzie pewność zadziałania ma kluczowe znaczenie, a więc w sterownikach przemysłowych, aparaturze medycznej itp. pozycja klawiatur membranowych wydaje się na razie niezagrożona. Podobnie we wspomnianym segmencie paneli HMI obserwujemy raczej integrację klawiatur z panelami dotykowymi niż ich wypieranie.

Czynników sprzyjających rozwojowi rynku jest wiele

W dużej mierze czynnikiem napędowym dla rynku elementów elektromechanicznych we wszystkich sektorach produktowych jest ogólny rozwój rynku elektroniki, automatyki i wzrost liczby rozwiązań opartych na urządzeniach elektrycznych i elektronicznych. W każdym z takich miejsc gdzieś pojawia się przełącznik, nierzadko jest ich wiele. Ogólny rozwój rynku napędzają także inwestycje, modernizacje starych linii produkcyjnych, urządzeń infrastruktury, obowiązki prawne związane z zapewnieniem bezpieczeństwa użytkowania oraz także rozwój usług montażu kontraktowego. Trwa dobra koniunktura na rynku profesjonalnym: wojskowym, kolejowym, komunikacji bezprzewodowej, co zawsze przekłada się w pewnym stopniu na sprzedaż.

Z przełączników nie rezygnuje się bez powodu ani też nie szuka na siłę zastępczych technologii, bo z każdą kolejną generacją poprawiają się ich parametry: trwałość mechaniczna i elektryczna, a następnie odporność środowiskowa. Poprawia się wzornictwo, rośnie liczba dostępnych wykonań, kolorystyki i opcji oraz akcesoriów. Innymi słowy producenci pracują nad tym, aby kwestia wyboru od strony technicznej (mechaniczny czy elektroniczny) oraz jakościowej była jak najbardziej neutralna.

Tandeta zmienia patrzenie na jakość

Przyciski i przełączniki to obszar rynku, w którym funkcjonuje bardzo wielu producentów, zwłaszcza w zakresie tych najpopularniejszych wersji, które często tworzone są, aby pełnić funkcję funkcjonalnego zamiennika dla markowych produktów znanych producentów. Takie zamienniki zawsze są tańsze, ale nierzadko ich jakość jest słaba. Firmy sygnalizują, że pojawiają się też podróbki, które często wprowadzają zamieszanie.

O ile w ciężkich czasach tanie wersje azjatyckie znajdują nabywców, o tyle jednak dla wielu producentów kontakt z nimi ma walory edukacyjne i pogłębia zainteresowanie jakością. Wykorzystywanie chińskich podróbek jako zamienników wyrobów markowych spędza sen z oczu autoryzowanym dystrybutorom, bo nie tylko degraduje sprzedaż, ale niszczy prawidłowe relacje wiążące markę z jakością.

Kiepskiej jakości przełącznik lub klawiatura są w stanie skutecznie popsuć opinię o producencie urządzenia wśród wielu klientów, a firmę wpędzić w kosztowne akcje serwisowe. W miarę upływu lat coraz więcej osób jest świadomych tego ryzyka i co jest również ważne, ma obecnie pieniądze na to, aby je minimalizować. Temat jakości elementów elektromechanicznych jest najpopularniejszym zjawiskiem tego sektora rynku od wielu lat. Dystrybutorzy i producenci wkładają od lat wiele wysiłku w promocję elementów markowych wśród firm elektronicznych, cierpliwie pracując nad zmianą podejścia klientów do zakupów.

To co przeszkadza w rozwoju branży

Specjaliści twierdzą, że najczęściej przyczyny degradujące tempo rozwoju rynku leżą po stronie ekonomicznej: w braku kapitału, oszczędnościach wywołanych kryzysem, w wysokich cenach tych produktów, będących pochodną kursów walut, kosztów zakupu metali i tworzyw. Za czynniki regresywne uznane zostały także przyzwyczajenia klientów, postępująca miniaturyzacja ograniczająca miejsce, jakie można przeznaczyć na przełączniki i klawiaturę, odchodzenie od przycisków i klawiatur na rzecz ekranów dotykowych. W dalszej kolejności podawano w ankietach częste oszczędności przy projektowaniu systemów i dużą konkurencję pomiędzy dostawcami na rynku.

Zarówno pozytywne, jak i negatywne czynniki stymulujące rynek nie zmieniają się od co najmniej 5 lat, przekonując, że w branży panują stabilne relacje, a biznes w praktyce determinuje ogólna koniunktura w gospodarce.

Co na rynku klawiatur?

Na naszym rynku obecnych jest kilku producentów klawiatur: Qwerty, LC Elektronik, Horizon, Irga, i jeszcze kilku mniejszych innych wytwórców. Firmy te zajmują się przede wszystkim ich produkcją oraz wykonywaniem płyt frontowych na indywidualne zamówienie. Większość producentów klawiatur oferuje wszystkie popularne technologie, z tym że największe znaczenie na rynku mają klawiatury foliowe. To dlatego, że są one dość tanie i jednocześnie trwałe, niewielkiej głębokości i dające duże możliwości indywidualizacji. Klawiatury foliowe wybijają się na rynku także swoją elastycznością technologiczną, gdyż mogą być wykonywane w wielu różnych opcjach związanych z kształtem klawiszy, sygnalizacją naciśnięcia (klikiem), a nawet pozwalają na instalację podświetlenia dla całości klawiatury lub selektywnej iluminacji pojedynczych przycisków. Możliwe jest też łączenie klawiatury z oknem dla wyświetlacza, przez co w ten sposób daje się opracować cały panel frontowy urządzenia. Wraz z warstwami realizującymi ekranowanie elektromagnetyczne konstrukcja jest zabezpieczana przed wpływem czynników środowiskowych lakierami i warstwami ochronnymi. W połączeniu z nowymi materiałami, trwałymi tworzywami sztucznymi i silikonami daje to możliwość stworzenia trwałych klawiatur do wielu aplikacji.

Nowością są również moduły podświetlające wykonywane na bazie mat światłowodowych i płytek dyfuzyjnych zapewniające równomierne rozprowadzenie światła z diod LED. Zainteresowaniem cieszą się także folie podgrzewające wyświetlacze LCD pracujące w niskich temperaturach, gdyż integracja klawiatur i wyświetlaczy jest powszechna i naturalna.

Warto zauważyć, że technologie produkcji klawiatur częściowo przenikają się i oprócz podstawowych wersji są jeszcze wykonania pośrednie, w których gumowe klawisze współpracują z zestykami foliowymi lub mikroprzełącznikami, co dowodzi, że w praktyce technologia wykonania styków jest luźno powiązana z klawiszem. Zapewnia to niewątpliwie wysoką elastyczność konfiguracji i możliwość dostosowania się do mniej typowych wymagań.

Produkcja indywidualnie dopasowanych do aplikacji klawiatur, w pełni zintegrowanych z obudową także w małych seriach tworzonych za pomocą druku cyfrowego, od wielu lat jest podstawą biznesu krajowych wytwórców. Ta nisza rynkowa i wysoki stopień specjalizacji skutecznie chronią ich przed konkurencją ze strony dostawców azjatyckich.

Czołowi dostawcy i producenci

Charakterystyczną cechą rynku elementów elektromechanicznych jest duża liczba producentów, dystrybutorów i usługodawców funkcjonujących równolegle obok siebie. Firmy te nierzadko mają na tyle różne asortymenty produktów, że mogą funkcjonować zupełnie niezależnie. Przełączniki i przyciski pełnią funkcję uzupełniającą w stosunku do ogólnej oferty podzespołów elektronicznych, często towarzyszą sprzedaży złączy, tworząc kompleksowość. Przy dużej liczbie wytwórców dystrybutorzy nie mają większych kłopotów z nawiązaniem współpracy, bo wiele znanych marek, zwłaszcza tych przemysłowych, ma rozbudowaną siatkę sprzedaży.

Ogólnie firmy z omawianego obszaru można podzielić na kilka kategorii. Pierwszą grupę tworzą dostawcy przycisków i przełączników dla układów automatyki i przemysłu oraz dla energoelektroniki i innych podobnych zastosowań profesjonalnych, jak Dacpol, Novimex, Impol-1, Apar oraz krajowi producenci Promet i Pokój.

Drugą wyraźną grupę firm w raporcie stanowią krajowi producenci klawiatur, czyli Qwerty, LC Elektronik, Horizon, Irga lub Satori. Oferta wymienionych firm obejmuje prawie wyłącznie wersje nastawione na indywidualne wzornictwo.

Kolejny obszar aktywności tworzą katalogowe firmy dystrybucyjne o szerokim profilu, dla których przełączniki i przyciski to jedna z wielu pozycji w katalogu: TME, Farnell element14, Micros, Conrad. A w dalszej kolejności dostawcy specjalizowani jak Elhurt, Maritex, Semicon, a także Eltronika i Elproma.

Przekaźniki elektromagnetyczne atrakcyjnym dodatkiem na rynku dystrybucji komponentów

Przekaźniki elektromagnetyczne od lat łączą obwody w urządzeniach elektronicznych i elektrycznych, zapewniając wysokie parametry użytkowe za niewielką cenę. Ich trwałość i wysoka odporność na przeciążenia okazują się na tyle ważne dla konstruktorów, że nie tylko nie starają się oni zastępować tych komponentów alternatywnymi rozwiązaniami przełączników półprzewodnikowych, ale z powodzeniem aplikują je w nowych rozwiązaniach. Dzięki temu przekaźniki elektromagnetyczne uznawane są za produkty perspektywiczne, zawsze obecne i istotne, a nowe pomysły w zakresie miniaturyzacji, wysokiej jakości wykonania, niskiego poboru mocy przez cewkę elektromagnesu w tych elementach zawsze są interesujące dla środowiska branżowego.

Z pewnością rozwojowi branży sprzyja szybki rozwój automatyki i elektroniki profesjonalnej, a także pokrewnych branż, jak infrastruktura budynkowa, komunalna, transportowa. W wielu takich obszarach korzysta się z przekaźników, które sterują elementami wykonawczymi (zawory, silniki, oświetlenie), tworzą tzw. małą automatykę, zapewniając jednocześnie wysokie parametry użytkowe.

Projekty i inwestycje związane z wymienionymi obszarami są efektem działań krajowych przedsiębiorców, nierzadko korzystających z programów wsparcia określanych ogólnie jako innowacyjna gospodarka, a także jako efekt zleceń zagranicznych producentów i przenoszenia produkcji do Polski.

W efekcie, nawet jeśli w motoryzacji są spadki, a w innych obszarach elektronika oraz przekaźniki półprzewodnikowe SSR ograniczają popyt, to i tak wymienione zjawiska pozytywne przeważają. Czynnikiem sprzyjającym rozwojowi rynku jest też silna konkurencja.

Szereg producentów z różnych stron świata walczy o klienta ceną, jakością, zaawansowaniem technicznym, co zwiększa dostępność tych elementów. Wiele popularnych przekaźników nie ma charakteru własnościowego, a więc konstrukcji przypisanej do jednej marki producenta.

Pasujące odpowiedniki innych wytwórców łagodzą rynkowe napięcia związane z czasem oczekiwania na dostawę, tworząc równoległe źródła dostaw i ograniczają możliwość podnoszenia cen. Przekaźniki - odpowiedniki są wyraźnie zarysowaną cechą tego rynku, odróżniającą go np. od złączy. Przy konserwatywnym nastawieniu klientów do nowości dostępność odpowiedników jest, z punktu widzenia rozwoju i zaspokojenia potrzeb klienta, bardzo pozytywna.

Paweł Janik, Micros Jak najlepiej trafić z przekaźnikami w potrzeby klientów? Dzisiejszy klient jest bardzo wymagający, do każdego projektu czy aplikacji poszukiwane są elementy dobrej jakości. Na tym głównie skupiają się producenci przekaźników, nie tylko w Europie, ale również ten trend zauważany jest na Dalekim Wschodzie. Firmy produkujące przekaźniki coraz częściej chwalą się zdobytymi certyfikatami, aby zapewnić o jak najlepszej jakości swoich wyrobów. Ci dostawcy, których jakość zapewniona jest przez certyfikaty, są najczęściej wybierani. Wysokiej jakości produkty zapewniają trwałość projektów oraz ich bezusterkowość, a co za tym idzie reklamacje oraz ewentualne zwroty lub koszty serwisu są sprowadzone do minimum. Do takich firm zaliczyć możemy krajowy Relpol lub dalekowschodnią Hongfę. Co trzeba zapewnić klientom, aby skutecznie handlować przekaźnikami? W handlu przekaźnikami najważniejsze są przede wszystkim jakość i cena. Klienci szukają dobrej jakości w rozsądnej cenie. Liczy się również marka i historia firmy. Jeśli dany producent istnieje na rynku od wielu lat, jest doświadczony, jego marka jest znana i ma pewną renomę na rynku, wówczas klienci chętniej kupują jego produkty. Generalnie wszystko jest ważne dla klienta końcowego, np. terminowość dostaw, specjalne wersje przekaźników czy kompetencje sprzedawcy, zależne jest to od indywidualnego klienta. Kto w kraju jest największym odbiorcą tych elementów? Najwięcej przekaźników sprzedawanych jest do firm produkujących automatykę. Specjalizacje są bardzo różne, zaczynając od wykorzystania przekaźników w produkcji automatyki i sterowania do centralnego ogrzewania, chłodnictwa, klimatyzacji, przez systemy bezpieczeństwa, alarmowe, wideodomofony, automatykę bram, na automatach z artykułami spożywczymi i aplikacjach motoryzacyjnych kończąc. Jak widać, rynek jest bardzo chłonny i rozwijający się. Spotykamy się z coraz większą rolą automatyki w naszym życiu. Liczyć zaczyna się również miniaturyzacja.

Rynkowe kłopoty nie są dzisiaj zaskoczeniem

Największym problemem rynku przekaźników jest z pewnością nienajlepsza koniunktura w gospodarce, cały czas będąca najważniejszym czynnikiem determinującym rynkowy popyt w kraju w wielu sektorach.

Co więcej, w ostatniej dekadzie w technologii przekaźników zaszło sporo korzystnych zmian poprawiających jakość i trwałość tych elementów, przez co działy utrzymania ruchu w przemyśle kupują obecnie relatywnie mniej tych elementów niż kiedyś.

W wielu aplikacjach konsumenckich, telekomunikacyjnych pojawiły się przekaźniki półprzewodnikowe, dlatego sprzedaż nowych elementów ukierunkowana jest głównie na nowe systemy, instalacje i urządzenia specjalistyczne i profesjonalne oraz nowe projekty w takich obszarach. Skoro zatem w takich obszarach mamy cięcia i spadki, umiarkowana sprzedaż w kraju jest prostą konsekwencją tych zjawisk.

Przechodzenie na sterowanie elektroniczne degraduje tempo rozwoju rynku i sprawia, że rozwój nie rozkłada się równomiernie na poszczególne branże. Przekaźniki SSR to nie tylko komponenty standardowe dostępne na rynku, ale także przełączniki wbudowane do sterowników, regulatorów i innych elementów wykonawczych.

Są one coraz popularniejsze, zwłaszcza w aplikacjach nienarażonych na stany nieustalone (np. grzewczych). Podobnie jest w motoryzacji, która sięga po przekaźniki elektroniczne, gdyż zmienia się w niej generalnie podejście do konstrukcji instalacji elektrycznej w pojazdach bazującej na odbiornikach sterowanych cyfrowo.

Kolejnym problemem na rynku są dość długie czasy dostaw omawianych komponentów do produkcji. Wynika to trochę z zawirowań kryzysowych, czyli ograniczenia zapasów u klientów na rzecz kupowania na bieżąco potrzebnych ilości. A wiadomo, że przy szerokim asortymencie wyrobów żaden producent nie jest w stanie wytworzyć w krótkim czasie większej ilości. Zresztą redukcja zapasów magazynowych dotyczy też producentów, którzy także ograniczają ilości komponentów trzymane w magazynach, bo są to dla nich wymierne koszty, a silnie konkurencyjny rynek zmusza do bacznego przyglądania się firmowym kosztom.

Długie czasy dostaw to następny problem, jaki mamy na rynku przekaźników od kilku lat i niestety tak naprawdę nie wiadomo, kiedy sytuacja się ustabilizuje. Skalę tego zjawiska może zobrazować to, że realizacja zamówień w większej skali, na przykład ze strony kupujących przekaźniki dystrybutorów, zabiera minimum pół roku potrzebnego na produkcję i transport zamówienia. Rynek jest rozregulowany, bo jak wspomniano z jednej strony małe i średnie firmy redukują zapasy, z drugiej te największe, obawiając się zakłóceń w dostawach, takie zapasy tworzą.

Jedynym pozytywnym zjawiskiem zachodzących zmian może być to, że zdaniem ankietowanych specjalistów jesteśmy świadkami kończącej się ery tanich przekaźników z Dalekiego Wschodu. Automatyzacja produkcji po stronie produktów markowych oraz wzrost kosztów pracy i surowców zawęziły widełki cenowe pomiędzy najlepszymi i najtańszymi markami i wyrzuciły na margines szereg tanich niemarkowych firm chińskich.

Rafał Kluska, Relpol Które branże w kraju są największymi odbiorcami przekaźników elektromagnetycznych? Na podstawie naszych badań marketingowych oceniamy, że największymi odbiorcami przekaźników elektromagnetycznych w Polsce są niezmiennie od lat automatyka i przemysł, stanowiące około 35% całego potencjału rynku przekaźników oraz elektronika profesjonalna z udziałem około 32%. Na dalszych miejscach znajdują się branże takie jak motoryzacja, systemy alarmowe i AGD. Jakie są najważniejsze cechy przekaźników od strony technicznej? Bardzo ważna jest wysoka niezawodność potwierdzona wieloma certyfikatami i uznaniami. Należy pamiętać, że cechy przekaźników związane są ściśle z ich przeznaczeniem i najważniejsze są te, które wpływają na ich niezawodność w danej aplikacji. Duże znaczenie ma zastosowany materiał styków i jego konstrukcja, bezpośrednio wpływającą na żywotność przekaźnika oraz jego cenę. Najważniejsze, aby nie przekraczać dopuszczalnych obciążeń i pamiętać, że w kartach katalogowych podaje się zwykle wartości dla obciążeń rezystancyjnych. Czy rynek przekaźników elektromagnetycznych jest chłonny i perspektywiczny? Zdecydowanie tak, rynek ewoluuje od wielu lat, ale największe zmiany dokonały się w zakresie miniaturowych przekaźników mocy przeznaczonych do montażu w gniazdach oraz do bezpośredniego montażu na płytkach PCB o obciążalności powyżej 2 A. Przekaźniki z tej grupy sprzedają się najlepiej. Oceniamy, że wartość globalna tego rynku od 2004 r. do chwili obecnej wzrosła o ok. 150% i stanowi 40% udziału w całym rynku przekaźników na świecie. Jaka jest konkurencja na rynku w tym obszarze? Konkurencja na rynku cały czas jest silna, jednak dostrzegam bardzo pozytywne zmiany, dzięki którym pozycja Relpolu umacnia się niezależnie od osłabienia czy polepszania koniunktury. Przyczyną jest postępujący wzrost kosztów pracy na rynkach dalekowschodnich, gdzie dominuje produkcja półautomatyczna. Jak donoszą różne raporty rynkowe, koszty pracy w Chinach w różnych prowincjach w ciągu ostatnich 5 lat wzrosły o 77-110%, co przekłada się na wzrost cen. Relpol natomiast zachowuje stabilne ceny, równocześnie inwestując w automatyzację procesów produkcyjnych. Pozwala to zwiększać nasze możliwości produkcyjne i osiągać bardzo dobrą powtarzalność i jakość na poziomie błędów pojedynczych PPM (Parts Per Milion). Zagrożenie ze strony azjatyckich konkurentów nie jest już więc takie mocne, jak kilka lat temu.

Nowości i trendy technologiczne w przekaźnikach

Od lat jednym z najważniejszych trendów rozwojowych rynku przekaźników elektromagnetycznych jest miniaturyzacja. Nowe wykonania wchodzące na rynek nie tylko mają mniejsze gabaryty, ale także nierzadko jednocześnie zwiększoną obciążalność styków, przez co moc łączeniowa przypadająca na jednostkę objętości tego elementu wyraźnie wzrosła.

Współczesny przekaźnik elektromagnetyczny jest też konstrukcją znacznie bardziej odporną na wpływ środowiska i warunki występujące podczas produkcji (automatyczny montaż, mycie i zalewanie układów elektronicznych), a także na narażenia mechaniczne. Przekaźniki dostępne w handlu występują obecnie praktycznie wyłącznie w wersji obudowanej, standardem staje się też dodatkowa hermetyzacja spodniej części na krawędziach i przy końcówkach. Poprawia to z pewnością trwałość i jakość tych elementów.

Miniaturyzacja w przekaźnikach wiąże się ponadto z pogłębiającą się specjalizacją tych elementów. Im mniejszy element, tym parametry maksymalne są ściślej określone. Miejsce wersji zdolnych do przełączania zarówno napięć stałych jak i przemiennych, niskich i wysokich wartości jednocześnie zajmują konstrukcje specjalizowane, ukierunkowane np. na małe napięcia, sterowanie obciążeniem indukcyjnym o dużej zdolności do chwilowego przeciążania i podobne. To samo dotyczy liczby styków, które coraz rzadziej występują w dwóch parach przełączających - nierzadko jest to tylko jeden styk zwierny.

Takie zmiany to efekt dopracowanej w szczegółach konstrukcji mechanicznej przekaźnika, materiału styków, odległości ochronnych między rozwartymi stykami, cewką i obwodami wykonawczymi. Wystarczy obejrzeć od środka dowolną współczesną konstrukcję tego elementu i porównać ją ze starszymi wykonaniami, aby przekonać się, jak bardzo jest to precyzyjna i upakowana konstrukcja.

Wysokiej jakości materiały, duża dokładność wykonania odpowiadająca możliwościom mechaniki precyzyjnej zupełnie jak w szwajcarskich zegarkach i pełna automatyzacja produkcji eliminująca wiele błędów produkcyjnych pozwalają sprowadzić przekaźnik do wielkości, w której nie dominuje on w systemie nad innymi komponentami, a więc nie zwraca uwagi inżynierskiej jako problem. Nowe wersje mechaniczne to wykonania w obudowach do montażu SMT, a także typu SIL - pionowa z jednym rzędem wyprowadzeń, konstrukcje ciche, takie, które nie zwracają uwagi użytkownika stukaniem styków.

Jeśli chodzi o znaczenie poszczególnych czynników składających się na ofertę handlową, to podobnie jak dla wielu innych elementów elektronicznych w przekaźnikach także wszystko kręci się wokół ceny, parametrów technicznych i jakości. Duże znaczenie terminu dostawy to z pewnością echo alokacji dostaw, a wysokie znaczenie marki też jest charakterystyczne dla rynku przekaźników, gdyż klienci w prosty sposób łączą w tych produktach markę z jakością.

Zestawienie branż, które są pod względem wartościowym największymi odbiorcami przekaźników w Polsce, nie jest żadnym zaskoczeniem. Pierwszą pozycję zdecydowanie zajęła automatyka i przemysł, a więc dwa obszary od lat zaliczane na tym rynku do klientów strategicznych. Na kolejnych pozycjach widać stopniowo malejące znaczenie telekomunikacji, motoryzacji, elektroniki konsumenckiej i rynku AGD. W wymienionych dziedzinach duże znaczenie mają rozwiązania bazujące na przełącznikach półprzewodnikowych, dzisiejsza telekomunikacja też wykorzystuje te elementy sporadycznie, natomiast pomijalne znaczenie energetyki odnawialnej, a dokładniej instalacji solarnych, gdzie przekaźników używa się do odłączania ogniw od akumulatorów i w małej automatyce sterującej, to efekt pozycji, jaką te produkty i instalacje zajmują obecnie na rynku.

Efektem ubocznym tych procesów jest to, że oferta rynku w zakresie typów i wykonań jest imponująca, a portfolio produktów czołowych producentów liczy tysiące pozycji, co nie tylko utrudnia inżynierom selekcję produktu, a działom marketingu promocję konkretnych pozycji, ale także negatywnie wpływa na czas dostaw. Wersje mniej popularne nierzadko nie są magazynowane przez dystrybutorów, przez producentów także trzymane w ograniczonych ilościach, co powoduje, że czas dostaw potrafisię znacznie wydłużać w ich przypadku.

Poza zmianami w konstrukcji mechanicznej producenci kładą dzisiaj spory nacisk na obniżenie poboru mocy przez elektromagnes. Wiele nowości ma zmniejszone zapotrzebowanie na moc zasilania dla cewki. Dla typowych wersji o obciążalności styków na poziomie 8 A waha się ono w zależności od liczby styków od 200 do 400 mW. Jest to spora redukcja ważna nie tylko w elektronice, bo wiele układów sterujących nierzadko pobiera mniej mocy niż ten jeden element, ale także w aplikacjach przemysłowych. Tam, gdzie przekaźników pracuje dużo, wydzielające się z cewek ciepło negatywnie wpływa na trwałość.

Znaczenie opisanych nowości jest różnie oceniane przez specjalistów, którzy wskazują, że nie zawsze klienci za nimi podążają i rynek ma ogólnie widoczny konserwatywny charakter. Przekaźnik jest produktem standaryzowanym i nie można mówić o przewadze lub zmianie kierunku orientacji przemysłu lub elektroniki. Jest to produkt nieodzowny i będzie sprzedawany przez długie lata. Oczywiście będzie ulegał licznym zmianom, gdyż na rynku jest wielu producentów i z pewnością będą oni zabiegać o klientów, proponując nowe i lepsze wersje, ale zmiany te są powolną ewolucją, często sprowadzającą się do rozbudowy oferty w wielu specjalistycznych niszach.

Michał Brennenstuhl, Elhurt Które firmy się liczą jako dostawcy przekaźników? Od pewnego czasu zauważalnie wzrosły terminy dostaw na popularne serie przekaźników wśród markowych producentów. Na rynku polskim bez wątpienia duży udział w sprzedaży notuje rodzimy Relpol, który dysponuje bardzo dobrymi czasami dostaw. Silne pozycje mają także Hongfa i Finder. Niemniej systematycznie rośnie udział producentów mniej popularnych marek produkowanych w Chinach. Duży wpływ ma na to ciągle widoczny nacisk na obniżanie cen produktów końcowych. Dlatego też wielu konstruktorów wciąż poszukuje tańszych rozwiązań, które cechuje niska cena przy jednoczesnym zachowaniu dobrych parametrów pracy. Co się liczy w przekaźnikach dla elektroników konstruktorów? W przypadku przekaźników elektromagnetycznych dużą rolę przy doborze odpowiedniego komponentu odgrywają takie cechy jak trwałość przełączeniowa, odporność na udary, parametry cewki, materiał styków, minimalna moc przełączana, a także potwierdzone certyfikaty i normy.

Przemysł, automatyka i utrzymanie ruchu

Rozwój rynku przekaźników determinują także zastosowania przemysłowe, co wynika po prostu z tego, że niezmiennie od lat przemysł jest dużym odbiorcą tych komponentów, wykorzystując je w instalacjach, urządzeniach i maszynach oraz komponentach automatyki przemysłowej.

Wiele krajowych firm produkuje i eksportuje urządzenia dla przemysłu, takie jak sterowniki, regulatory, urządzenia pomiarowe, styczniki, systemy bezpieczeństwa i nadzoru. Rośnie nieustannie skomplikowanie procesów wytwarzania, które wykorzystują coraz więcej urządzeń i sprzętu technicznego. W ramach inwestycji i modernizacji starszych zakładów i linii produkcyjnych kupowane są nowe maszyny i budowane do nich instalacje i systemy. Ten korzystny potencjał branży przekłada się w pozytywny sposób na obroty dostawców.

Za najbardziej rozpoznawalnego dostawcę przekaźników w Polsce uznana została firma Relpol - naszego krajowego producenta jako lidera wskazała ogromna część ankietowanych osób, co przekonuje, że jest to silna marka, ze znacznym udziałem w rynku. W cieniu Relpolu na dalszych miejscach widać znane firmy dystrybucyjne takie, jak Astat, TME i Elfa Distrelec. W zakresie wiodących producentów przekaźników także widać stabilność i uporządkowanie, nierzadko nazywane też dojrzałością. Wśród producentów zagranicznych, obecnych na rynku krajowym, w czołówce znajdują się takie firmy, jak Omron, Finder, Hongfa i TE Connectivity (dawniej Tyco Electronics).

Strumień sprzedaży dla przemysłu tworzą też inwestycje zagraniczne i rynek AGD. Nie są to raczej filary rynku odpowiedzialne za zbyt, ale z pewnością mające znaczenie, niemniej w przypadku sprzętu AGD przekaźniki walczą z przełącznikami elektronicznymi i ich zastosowanie ograniczone jest głównie do załączania silników. Przekaźniki przemysłowe pracują też w trudniejszych warunkach, są mocno obciążane i szybciej się zużywają. Wiele produktów z tego obszaru przeznaczonych jest do montażu w podstawkach, wykorzystuje systemy szybkiego mocowania oraz szereg podobnych udogodnień serwisowych (przyciski testujące, kontrolki, oznaczniki, przezroczyste obudowy).

Chłodzenie urządzeń elektronicznych i zarządzanie ciepłem

Dla konstruktorów skuteczne chłodzenie elektroniki zawsze stanowiło problem i mimo wielu zmian technologicznych poprawiających sprawność i efektywność działania urządzeń przez cały czas istnieje konieczność odprowadzania nadmiaru ciepła. Z jednej strony elektronika jest coraz sprawniejsza, co powoduje, że zapotrzebowanie na chłodzenie jest silnie ograniczane przez rozwój technologii, z drugiej strony urządzeń elektronicznych jest coraz więcej i elektronika pojawia się też w aplikacjach o coraz większej mocy. Elekt jest taki, że oba te trendy w dużej mierze wzajemnie się równoważą. Przykładem mogą być komputery przemysłowe, z których wentylatory znikają, bo są one chłodzone w sposób pasywny. Ale w szafach i skrzynkach instalacyjnych jest coraz więcej komputerów, sterowników, napędów i innych urządzeń, co wymusza instalację chłodzenia zbiorczego. Zamiast kilku mniejszych wentylatorów pojawia się więc jeden duży lub czasem nawet złożone urządzenie klimatyzacyjne.

Od wielu lat w polskiej elektronice mówi się wiele o wysokiej jakości produktów. Wiele firm wskazuje, że zagadnienie to jest dla nich najważniejszym kierunkiem rozwoju oferty i funkcjonalności urządzeń. Z tego powodu zainteresowanie materiałami i podzespołami do chłodzenia staje się w pewnym sensie pochodną procesu dochodzenia do jakości, bo trudno o bardziej czytelne związki pomiędzy niezawodnością elektroniki a temperaturą pracy komponentów.

Zasilacze i napędy, sprzęt działający w szerokim zakresie temperatur, systemy oświetleniowe bazujące na diodach LED oraz wydajne systemy komputerowe to tylko kilka przykładów, gdzie nowoczesne produkty chłodzące pokazują dzisiaj swoją przydatność, ale w rzeczywistości takich obszarów aplikacyjnych jest znacznie więcej. Tak samo, jak elektronika wdziera się do coraz to nowych obszarów techniki, popularyzują się systemy chłodzące, cały czas będąc aktualnym tematem.

Innowacje w radiatorach

Rynek produktów do chłodzenia elektroniki pozornie wydaje się mało zmienny, a może nawet trochę konserwatywny. Niestety widać to w tym, że lata mijają, a w handlu wciąż mamy tradycyjne aluminiowe profile radiatorowe, jakie widać było jeszcze w sprzęcie elektronicznym w poprzedniej epoce gospodarczej, a wentylatory ciągle przeciętnej osobie kojarzą się z domowym komputerem. Te dwa obszary zasłaniają nieco obraz całego rynku, który z pewnością jest znacznie bardziej różnorodny. Wystarczy przejrzeć oferty dostawców produktów z importu, aby zobaczyć, jak szeroki jest asortyment - samych profili do montażu w chassis można doliczyć się ponad stu, do tego dochodzą wersje z kołkami do montażu na płytce drukowanej przeznaczone do chłodzenia podzespołów półprzewodnikowych, a także wersje o cienkich żeberkach przeznaczone do chłodzenia wymuszonego. Co więcej, większość producentów proponuje klientom dodatkowe usługi dopasowania radiatorów do wymagań aplikacji. Obejmuje to wykonanie otworów, frezowanie, obróbkę mechaniczną, a nawet usługi CNC. Tym samym wiele radiatorów zalicza się do wyrobów konfigurowalnych, dostępnych na zamówienie. Niektórzy dostawcy podejmują się nawet pomiaru rezystancji cieplnej radiatora, co jest istotne, gdy zakres obróbki mechanicznej jest duży lub radiator po integracji z obudową pracuje w nietypowych warunkach otoczenia.

Zainteresowanie typowymi profilami radiatorowymi może wynikać z ich dobrej dostępności, niższych cen oraz tego, że w naszych realiach, przy specjalistycznej produkcji niesięgającej masowych wolumenów, po prostu lepiej się sprawdzają. Setki typów, rozmiarów i wykonań, przy całkowitym braku standardów przemysłowych dotyczących na przykład wymiarów i mocowania, powodują, że dystrybutorzy nie są w stanie utrzymywać wystarczająco wysokich stanów magazynowych dla tak szerokiego asortymentu. Z konieczności wybierają profile takie, które nie wiążą się z długotrwałym zamrażaniem gotówki. W przypadku nowoczesnych radiatorów nie ma praktycznie możliwości dywersyfikacji źródła dostaw, co zawsze jest problemem na rynku elektroniki. Na zachowania klientów mają też wpływ ceny profili, gdzie duże ceny metali windują w górę ceny profili radiatorowych. Widać to po tym, że w zasadzie zniknęły z ofert radiatory miedziane, a nierzadko duże profile trzeba zamawiać i czekać.

Niestety przyzwyczajenia i przetarte szlaki w zakresie produktów i źródeł dostaw są dla wielu inżynierów elektroników silnym drogowskazem w ich pracy zawodowej, ale ich skutkiem bywają nieoptymalne rozwiązania.

Nowe rozwiązania w wentylatorach i dmuchawach

Innowacje pojawiają się także w wentylatorach, chociaż nie da się powiedzieć, że jest ich wiele lub mają one jakiś przełomowy charakter. Raczej mamy do czynienia z szeregiem drobnych usprawnień, do których zaliczyć można coraz lepsze ułożyskowanie wirnika, w tym także za pomocą magnetycznej poduszki, łożyska z materiałów porowatych zapewniających dobre smarowanie, wszelkiego rodzaju uszczelnienia, ograniczające oddziaływanie kurzu, mgły olejowej w powietrzu i innych zanieczyszczeń.

Standardem w produktach markowych staje się wyważanie wirnika, nawet w przypadku małych wentylatorów wykonanych z tworzywa sztucznego, a także kształtowanie łopatek wirnika tak, aby były cienkie, ale sztywne, co zmniejsza drgania i obciążenia mechaniczne.

Nieustannie poszerza się asortyment dostępnych wentylatorów, jeśli chodzi o dostępne wykonania mechaniczne, z ramką kwadratową i okrągłą, o średnicy od kilkunastu do kilkuset milimetrów, w kilku wersjach grubości, liczby łopatek i szybkości wirowania. Producenci starają się zapewnić maksymalne pokrycie spektrum potrzeb rynkowych i w tym także mają wykonania specjalne, np. o obniżonej hałaśliwości (uzyskiwanej najczęściej kosztem mniejszej wydajności), możliwości pracy w podwyższonej temperaturze, atmosferze wybuchowej i podobne.

Najnowsze wentylatory mają też rozbudowane systemy zabezpieczeń, które nie tylko sygnalizują elektronice sterującej urządzeniem awarię, czyli zatarcie łożyska, ale także zapewniają precyzyjny rozruch, a nawet poprzez chwilowe odwrócenie kierunku wirowania pomagają oczyścić łopaty z kurzu. Standardem stał się trzeci przewód dostarczający informacji o obrotach, ale coraz częściej wentylatory, prócz zasilania i zwrotnej informacji o obrotach wirnika, mają jeszcze w złączu zasilającym czwarty przewód pozwalający na precyzyjną regulację szybkości wirowania. Zamiast obniżania napięcia zasilania, w sterowniku silnika używa się zmiany współczynnika wypełnienia impulsu sterującego, co uwalnia od problemów z rozruchem wentylatora przy niskiej prędkości obrotowej.

Wentylatory przemysłowe

Specyficzną częścią rynku przemysłowego są duże wentylatory okrągłe, takie, których średnica przekracza 200 mm. Jednostki takie wykorzystuje się do wymuszania ruchu powietrza w obudowach dużych maszyn, szafach instalacyjnych oraz wbudowuje w ściany budynków technicznych, gdzie pracują urządzenia infrastruktury technicznej. Jednostki te zwykle są zasilane napięciem przemiennym z sieci energetycznej i bazują na bezkomutatorowych silnikach indukcyjnych. W najnowszych katalogach producentów pojawiają się takie jednostki przystosowane do zasilania napięciem stałym, co ułatwia regulację obrotów, praktycznie niemożliwą przy zasilaniu z 230 V_AC. Tanieją i są dostępne z wielu źródeł falowniki impulsowe pozwalające na zasilanie silników indukcyjnych AC z sieci jednofazowej z możliwością regulacji obrotów. Do niedawna takie przekształtniki wykorzystywano do zasilania silników indukcyjnych dużej mocy, niemniej widać, że pojawiają się małe zintegrowane falowniki specjalizowane właśnie pod kątem wentylatorów o mocy poniżej 100 W.

Poza zmianami elektrycznymi producenci takich urządzeń stawiają mocno na poprawę ich trwałości. Nowe opracowania mają IP68, dzięki czemu ich trwałość sięga 150 tys. godzin pracy w podwyższonej temperaturze i zawierają wbudowane układy zapewniające miękki rozruch ograniczający przeciążenia mechaniczne w tym czasie. Pełna szczelność jest kluczowym czynnikiem dla jakości, bowiem kurz, wymieszany z olejem, trafiający do łożysk jest głównym sprawcą awarii.

Materiały termoprzewodzące i chemia

Wraz z postępującą miniaturyzacją urządzeń, nowymi obudowami komponentów, dominacją montażu powierzchniowego na płytkach drukowanych rośnie zapotrzebowanie i oferta rynku w zakresie materiałów termoprzewodzących. Są one wykorzystywane do montażu podzespołów na radiatorach, zwłaszcza elementów w większych obudowach oraz wszędzie tam, gdzie ilość wydzielanego ciepła w przeliczeniu na powierzchnię kontaktu jest duża, gdzie obudowa nie jest typową blaszką, którą można przykręcić śrubą lub gdzie trzeba połączyć cieplnie materiały różnego typu: taśmy i folie termoprzewodzące, kleje, pasty i podkładki. Przy niewielkich potrzebach dotyczących chłodzenia można wykorzystuje się w roli radiatora obudowę, łącząc termicznie szereg elementów SMD z metalową częścią chassis za pomocą folii, obniżając ryzyko powstawania gorących punktów. Ważnym atutem taśm i folii termoprzewodzących jest to, że zapewniają potrzebną izolację galwaniczną, co pomaga w zapewnieniu bezpieczeństwa użytkowania.

Pojawiające się na rynku nowe opracowania taśm i folii termoprzewodzących, klejów, past i podkładek, charakteryzują się ekstremalnie wysokim przewodnictwem ciepła. Producenci podają te dane w postaci rezystancji termicznej mierzonej na warstwie o standardowej grubości i powierzchni i wyraźnie widać, że ich przewodnictwo cieplne stale rośnie. Jest to bardzo ważny proces, gdyż ułatwia integrację elektroniki mocy. Zmagający się z ciepłem konstruktorzy niechętnie sięgali po folie termoprzewodzące lub kleje, gdyż były one mało efektywne i nie sprawdzały się, gdy ciepła trzeba było odprowadzić dużo. To się na szczęście zmienia, zapewne stymulatorem jest tutaj rynek LED, główny odbiorca takich produktów.

Klimatyzatory, ogniwa Peltiera

Agregaty klimatyzacyjne bazujące na sprężarkowej pompie ciepła, systemy chłodzenia wodnego do szaf i dużych obudów, a także klimatyzatory pracujące na ogniwach termoelektrycznych to urządzenia i systemy przeznaczone głównie do zastosowań profesjonalnych w energoelektronice, informatyce i przemyśle. Są stosowane wszędzie tam, gdzie konieczne jest odprowadzenie dużych ilości ciepła z obudowy, zapewnienie pracy urządzenia w bardzo szerokim zakresie temperatur lub w miejscach, gdzie zachodzi konieczność obniżenia temperatury poniżej temperatury otoczenia. Są to rozwiązania niszowe i tym samym drogie od strony inwestycyjnej i eksploatacyjnej. Niemniej w sytuacji, gdy konieczne jest zapewnienie wydajnego chłodzenia w systemie zamkniętym, wewnątrz szczelnie zamkniętych szaf, takie rozwiązania pozwalają na zachowanie wysokiego stopnia ochrony środowiskowej tych ostatnich, są one najczęściej jedynym dostępnym wyborem.

W elektronice profesjonalnej nie stosuje się rozwiązań bazujących na przewodach cieplnych (heat pipe) znanych z laptopów i domowych komputerów. To dlatego, że pracują one wydajnie jedynie w specyficznych warunkach, gdzie różnica temperatur między końcem zimnym a gorącym jest znaczna i gorący koniec ma 50-70°. W systemach profesjonalnych paradoksalnie więc nie można za ich pomocą zapewnić 100-procentowej skuteczności działania.

Znacznie częściej wykorzystuje się ogniwa Peltiera, które nie zapewniają może dużej wydajności transportu energii cieplnej i pobierają dużą moc, ale nie mają takich ograniczeń i potrafią obniżyć temperaturę elementu poniżej temperatury otoczenia.

Chłodzenie w oświetleniu LED

Cały czas nowością są systemy chłodzenia dla oświetlenia LED. Niestety laminat z aluminiowym rdzeniem jest drogi, a jednocześnie jego możliwości odbierania ciepła od diod są ograniczone. Skutkiem tego tanie źródła światła o małej i średniej mocy lub też o dużych gabarytach pozwalających na efektywne rozpraszanie ciepła konstruktorzy próbują budować w oparciu na zwykłym epoksydowym laminacie dwustronnym. Z kolei źródła LED o dużej mocy, są budowane z wydajnych modułów LED typu COB, jak zamienniki oświetlaczy halogenowych lub lampy takie są zawieszane wysoko pod sufitem typu high-bay, reflektory sceniczne lub fotograficzne. W ich przypadku do chłodzenia wymagane są metalowe radiatory, czasem nawet wspomagane wentylatorami. Innymi słowy, moduły oświetleniowe bazujące na laminacie z rdzeniem metalowym stosowane są w zakresie średnich mocy i stopni upakowania emiterów, przez co znaczenie materiałów i komponentów do chłodzenia było i zapewne pozostanie duże.

Rynek oświetlenia LED szybko rozszerza się w stronę aplikacji specjalistycznych, przemysłowych i profesjonalnych. Wynika to z tego, że w tych obszarach zalety oświetlenia LED są bardzo wyraźnie uwypuklone i cenne oraz łatwiej jest przekonać klientów do zapłacenia więcej za dobrą jakość. Stąd właśnie rynek LED w obszarze profesjonalnym jest ważnym odbiorcą produktów do zarządzania ciepłem. W zakresie aplikacji konsumenckich to oddziaływanie jest praktycznie pomijalne.

Dla potrzeb oświetlenia LED producenci tworzą zwykle inne wersje radiatorów, ułatwiające montaż emiterów i integrację z obudową, najczęściej gęsto użebrowane po to, aby ograniczyć ich masę. Źródła światła są mocowane z wykorzystaniem materiałów termoprzewodzących zapewniających izolację elektryczną. Bardzo rzadko diody są mocowane do radiatorów bezpośrednio, najczęściej z uwagi na konieczność zapewnienia bezpieczeństwa użytkowania. Radiator jest dostępny z zewnątrz i może być dotykany, a napięcie na LED-ach nierzadko przekracza poziomy uznawane za bezpieczne.

Dla wydajnego oświetlenia LED producenci tworzą też specjalne wersje wentylatorów o niewielkich wymiarach (poniżej 5 cm), w których postawiono na wysoką jakość, stosując podwójne uszczelnienia dla zabezpieczenia przed kurzem, trwałe ułożyskowanie, systemy kontroli wirowania i rozruchu. Wiadomo, że wentylatory nie mają dobrej opinii, jeśli chodzi o trwałość i są tępione przez konstruktorów, którzy widzą w nich źródło samych kłopotów. Niemniej całkiem uciec od stosowania wentylatorów się nie da, nawet w przypadku tak nowoczesnych aplikacji, do których zalicza się oświetlenie diodowe. Dobrze zatem, że producenci mają w ofertach modele specjalizowane pod tym kątem.

Rynek i jego wzrost

Rozwój rynku chłodzenia urządzeń elektronicznych napędza głównie rozwój małej i dużej automatyki i wysoko wydajnych centrów obliczeniowych. W porównaniu z tymi obszarami, tempo wzrostu sprzedaży w całej reszcie aplikacji jest wyraźnie mniejsze. Wyjątkiem mogłoby być tutaj oświetlenie diodowe, ale nie od strony wartościowej. Pozytywnym czynnikiem rozwojowym jest coraz większe zainteresowanie jakością i ogólna wiedza na temat wpływu podwyższonej temperatury na trwałość.

Przeszkadza w rozwoju na pewno brak wystarczającej wiedzy o nowościach. Przy dużej konkurencji, niewielkich marżach, rozproszonej siatce dystrybucyjnej, gdzie jedną marką produktów handluje zwykle wielu przedsiębiorców, brakuje zainteresowania promocją i przekazywaniem wiedzy klientom. Skutkiem tego produkty do chłodzenia elektroniki najczęściej sprzedają się "same" i nierzadko są jedynie dodatkiem, jednym z wielu.

Dostawcy materiałów i komponentów do chłodzenia

Rynek podzespołów i materiałów do chłodzenia opiera się praktycznie w całości na firmach dystrybucyjnych, bo wyjątek w postaci Grupy Kęty, jako producenta radiatorów aluminiowych, formalnie należałoby go zaliczyć do grupy krajowych producentów, jednak ta operacja nic nie zmienia, jeśli chodzi o łańcuch dostaw. Poza dystrybutorami mamy dwa biura lokalne producentów wentylatorów (Sanyo Denki i EBM-Papst), które skupiają się na obsłudze klientów przemysłowych oraz wspierają sieć dystrybucji. W przypadku Sanyo dystrybutorem oficjalnym są firmy Semicon i Micros, dla firmy Papst jest to Arrow Electronics. Niemniej w obu przypadkach produkty te znaleźć można również w innych firmach sprzedających je bez formalnej umowy. Od wielu lat dostawcą wentylatorów i dmuchaw Sunona jest TME, będący autoryzowanym przedstawicielem tego tajwańskiego producenta.

Po stronie radiatorów najpopularniejsze w Polsce produkty markowe z importu wytwarzane są przez firmy Fisher Elektronik i Alutronic. Dystrybutorami Fishera są LaFot i Arrow, Alutronic jest natomiast oferowany przez firmy Dacpol i Elhurt. W przypadku rodzimych profili z Grupy Kęty dystrybucją zajmuje się głównie firma Piekarz.

Po stronie materiałów termoprzewodzących w raporcie obecni są dwaj dostawcy: Semicon, który jest dostawcą materiałów termoprzewodzących, taśm, past epoksydowych i płynów 3M, oraz Astat, sprzedający produkty Parker Chomerisc. Semicon od lat sprzedaje też moduły Peltiera, ale mają je też wszyscy dystrybutorzy o ogólnej ofercie, jak Micros, BNS, TME czy Farnell element14.

Specjalistyczne systemy chłodzenia wodnego to zwykle domena firm powiązanych z energoelektroniką i przemysłem, jak Eltron i Dacpol. Większość produktów bazujących na pompach ciepła, m.in. klimatyzatory do obudów telekomunikacyjnych i przemysłowych, dostarczana jest przez producentów obudów, jak np. Rittal lub Pentair oraz ich dystrybutorów (CSI, Eltron).

Systemy zasilania bezprzerwowego, buforowego i awaryjnego odgrywają coraz większą rolę w technice

Uzyskanie zasilania urządzeń o wysokiej jakości to jedno z podstawowych zagadnień w przemyśle i w wielu pokrewnych branżach - teleinformatycznej, budynkowej, transportowej oraz energetyce. Składa się na nie dostarczanie energii elektrycznej o odpowiednich parametrach jakościowych i gwarantowanie jej bezprzerwowej dostępności. Za wszystko to odpowiadają zasilacze oraz systemy zasilania gwarantowanego, w skład których wchodzą zasilacze buforowe, falowniki, UPS-y, akumulatory, filtry sieciowe, agregaty prądotwórcze i inne urządzenia. Z uwagi na coraz większe nasycenie otoczenia sprzętem elektronicznym, który odpowiada za działanie wielu istotnych dla życia instalacji, wzrostem znaczenia usług i technologii opartych na komunikacji i większej roli jakości, systemy zasilania gwarantowanego stają się dziś obowiązkowe. Przedstawiamy wszystkie ważne zagadnienia techniczne wiążące się z zasilaniem bezprzerwowym, dostawców takich urządzeń, omawiamy ofertę tych firm i trendy kształtujące rynek.

Polski rynek zasilania gwarantowanego z każdym kolejnym rokiem staje się coraz trudniejszy. Pojawia się na nim coraz więcej firm o nastawieniu wyłącznie handlowym, które nie zapewniają odpowiedniego wsparcia technicznego lub nawet konsultacji, a nastawione są na sprzedaż tanich produktów azjatyckich. Ich aktywność widać najbardziej w zakresie zasilaczy buforowych i prostych zasilaczy bezprzerwowych, a więc tych wyrobów, które nie bazują na zaawansowanych technologiach i jednocześnie nie są na tyle duże, aby stwarzały problemy w transporcie. Najsłabsze oddziaływanie ci dostawcy mają w zasilaczach UPS dużej mocy, bo są to produkty zaawansowane techniczne, skomplikowane, ciężkie i duże od strony rozmiarów. W ostatnich kilku latach, gdy rynek zmagał się ze spowolnieniem w gospodarce, importerzy zaktywizowali się znacznie, korzystając z tego, że cena stała się głównym kryterium selekcji produktu. Efekt tych procesów jest taki, że niestety większość produktów słabszej jakości psuje rynek ze względu na niską cenę i nieświadomość klientów końcowych co do zasady funkcjonowania tego typu urządzeń.

Gdyby był to jedyny trend kształtujący rynek zasilania w Polsce, sytuacja byłaby bardzo trudna, ale szczęśliwie, ponieważ nieustannie przybywa sprzętu wymagającego podtrzymania lub stałego zasilania, per saldo całość branży jest rozwojowa.

Co przeszkadza, a co pomaga?

Warto przez chwilę skupić się na czynnikach sprzyjających rozwojowi rynku i zjawiskach negatywnych dla tego biznesu. Poza wymienionym powyżej wzrostem liczby urządzeń wymagających nieprzerwanego zasilania, liczy się też ogólny wzrost wymagań i jakości, jakiej oczekuje się od współczesnych urządzeń przemysłowych. Coraz większa jest świadomość użytkowników związana ze stratami w przypadku przerwy w dostawie energii, rośnie liczba ekstremalnych zjawisk pogodowych, wywołujących spektakularne awarie sieci energetycznych. Takie zdarzenia, zwłaszcza po nagłośnieniu w mediach, zmieniają świadomość i budzą zainteresowanie tą tematyką nie tylko u specjalistów. Skutek jest taki, że gwarantowane zasilanie z podtrzymaniem bateryjnym wraz ze zdalnym monitoringiem staje się standardem nie tylko w aplikacjach krytycznych, ale także w zastosowaniach półprofesjonalnych.

W zakresie urządzeń dużej mocy czynnikiem napędowym jest budowa nowych serwerowni. Wraz z popularyzacją usług dostępnych w chmurze, rozwojem Internetu i wzrostem szybkości łączy telekomunikacyjnych, zwiększa się liczba obiektów infrastrukturalnych. W nich gwarantowane zasilanie to po prostu obowiązek, ale widać, że podobne instalacje pojawiają się w obiektach użyteczności publicznej, zakładach i to nie tylko przemysłowych, a nawet w obiektach, które nie pełnią funkcji strategicznej i mogłyby bez nich funkcjonować. Wszystko zależy od inwestorów i ich podejścia do jakości.

Po stronie czynników negatywnych poza wymienioną aktywnością tanich dostawców produktów azjatyckich, ograniczeniu w finansowaniu i cięciami kosztów, należy dopisać jeszcze wysokie ceny tych urządzeń związane m.in. z kosztownym transportem akumulatorów, ich utylizacją oraz składowaniem zużytego sprzętu.

Nowości na rynku zasilania gwarantowanego

Wraz z kolejnymi generacjami urządzeń wchodzących na rynek zasilania gwarantowanego podnosi się sprawność, z jaką przetwarzają one energię. Kiedyś 90% przy pełnej mocy wyjściowej wydawało się granicą trudną do pokonania, dzisiaj takie współczynniki ma wiele produktów będących na rynku, a rekordy przesunęły się jeszcze o minimum 5%. Wyższa sprawność przenosi się na mniejsze wymiary urządzeń zasilających i wagę lub większą moc dostępną w takiej samej obudowie. To także dłuższy czas podtrzymania zasilania z akumulatorów o tej samej pojemności, czyli same korzyści.

Szybki postęp technologiczny w zakresie efektywnej konwersji energii elektrycznej równoważy trochę umiarkowane lub nawet słabe tempo rozwoju rynku chemicznych źródeł prądu. Cały czas podstawowym elementem systemów zasilania gwarantowanego są akumulatory kwasowo-ołowiowe, które niechętnie ustępują miejsca chemii litowej, lżejszej, pojemniejszej, ale sporo droższej. Stąd baterie litowe pojawiają się głównie w zasilaczach buforowych małej mocy.

Do zasilaczy bezprzerwowych aplikuje się także ultrakondensatory, które zwiększają chwilową moc, jaką mogą oddać takie zasilacze, co zapobiega przewymiarowaniu UPS-ów i pozwala na zapewnienie możliwości chwilowego przeciążania bez zmian w akumulatorach.

Upowszechniają się także konstrukcje modułowe, w których ułatwiono rozbudowę i zapewniono możliwość pracy równoległej przez dodawanie kolejnych jednostek. Takie skalowalne systemy mają wiele zalet, bo pozwalają na stopniową rozbudowę systemu bez konieczności ponoszenia od razu dużych kosztów. Gdy moduły można wymieniać podczas pracy, takie funkcje zapewniają też łatwość serwisu.

Sporo się dzieje w zakresie możliwości komunikacyjnych. Zasilacze bezprzerwowe zawsze miały mniejsze lub większe możliwości połączenia z komputerem, chociażby po to, aby zamknąć bezpiecznie system podczas długiej przerwy w zasilaniu. Ale z czasem zwykłe połączenie zamieniło się w możliwość zdalnego zarządzania wieloma zasilaczami i systemami przez sieć. Takie opcje nie tylko ograniczają koszty obsługi technicznej, ale i pozwalają na szybsze diagnozowanie potencjalnych problemów.

Piotr Jasiński, Dacpol Jakie są główne czynniki sprzyjające rozwojowi rynku zasilania bezprzerwowego? Rynek urządzeń zasilania awaryjnego w Polsce w ostatnim czasie ulega szybkiemu rozwojowi. Istnieje coraz więcej firm czy instytucji, które nie mogą sobie pozwolić na utratę zasilania. Łatwo sobie wyobrazić, jakie koszty może nieść za sobą utrata niezapisanych danych bądź unieruchomienie linii produkcyjnej, nie wspominając już o zaniku zasilania w szpitalach np. podczas operacji. Pomimo coraz lepszej jakości energii dostarczanej z sieci i coraz rzadszych przerw w dostawach energii elektrycznej dla wielu odbiorców inwestycja w zasilanie awaryjne jest koniecznością. Jakie rozwiązania systemów zasilania bezprzerwowego spotyka się na rynku? Najprostsze rozwiązania bazują na zasilaczach awaryjnych UPS, które energię czerpią z akumulatorów (zazwyczaj kwasowo-ołowiowych). Ich wadą jest dość krótki możliwy do uzyskania czas podtrzymania i konieczność wymiany akumulatorów co kilka lat. Niewątpliwym plusem jest z kolei szybkość zadziałania, w większości nowoczesnych rozwiązań niezauważalna dla podłączonych urządzeń. Rozwiązaniem umożliwiającym długie podtrzymanie jest zastosowanie agregatów prądotwórczych. Te z kolei potrzebują względnie sporo czasu na rozruch, wymagają częstych okresowych przeglądów i nietaniego przecież paliwa. Aby umożliwić szybkie przełączanie i jednocześnie długie podtrzymanie, powszechnie stosuje się połączenie UPS-ów z agregatami. W przypadku zaniku zasilania jako pierwszy zadziała zasilacz UPS, który pełni swoją funkcję do momentu uruchomienia agregatu prądotwórczego. Takie rozwiązania spotyka się na rynku coraz częściej. Jakie nowości warte są zauważenia? W ostatnim czasie na popularności zyskują rozwiązania hybrydowe łączące ze sobą odnawialne źródła energii z generatorami. Ogniwa fotowoltaiczne lub turbiny wiatrowe doładowują baterię akumulatorów w odpowiednich dla ich pracy warunkach, co umożliwia ograniczenie pracy generatora, czyli w rezultacie obniża koszty jego utrzymania. W przypadku rozwiązań hybrydowych bardzo ważnymi elementami systemu są przetwornice, czyli inwertery, ładowarki i regulatory ładowania. Ważne jest, aby ich moce dostosowane były do wymagań użytkownika, a sprawność była jak największa, co ogranicza straty podczas przetwarzania energii.

Zasilacze buforowe

Poza UPS-ami na rynku zasilania gwarantowanego funkcjonuje wiele produktów ukierunkowanych na wybrane aplikacje lub uzupełniających oferty, jak chociażby filtry sieciowe lub urządzenia do kompensacji mocy biernej. Ale z pewnością drugim ważnym produktem są zasilacze buforowe, które współpracują z akumulatorem i pozwalają utrzymać dopływ energii do wyjścia przy braku zasilania sieciowego.

W miarę jak w naszym otoczeniu rośnie liczba urządzeń i aplikacji elektronicznych związanych z infrastrukturą komunikacyjną, systemami bezpieczeństwa, monitoringiem i kontrolą dostępu, oświetleniem, automatyką budynkową i innymi podobnymi obszarami, rośnie też potrzeba zapewnienia podtrzymania zasilania.

Wprawdzie jakość sieci energetycznych stale się poprawia, a modernizacje w branży energetyki spowodowały, że wyłączenia prądu nie są już dzisiaj tak częste jak dawniej, niemniej nie da się jednak uniknąć problemów wywoływanych przez pogodę albo celowe działanie. Systemy zasilania z podtrzymaniem stają się coraz popularniejsze także dlatego, że są coraz dostępniejsze i tańsze.

Książkowym przykładem takiego produktu jest zasilacz buforowy. Jest to typowa sieciowa jednostka zasilająca oparta na przetwornicy impulsowej, do której zapewniono możliwość dołączenia akumulatora. Przy obecności zasilania sieciowego jest on ładowany i utrzymywany w stanie gotowości, po zaniku energia zgromadzona w ogniwach kierowania jest na wyjście.

Ta ogólna idea przekłada się na wiele typów produktów dostępnych na rynku i wykonań: w obudowie, w formie modułu do montażu w skrzynce instalacyjnej lub całkowicie bez obudowy, do montażu na szynie, z wbudowanym akumulatorem lub z ogniwami dołączanymi do zasilacza. Często obudowa zasilacza ma wydzielone zatoki pozwalające na montaż 1-2 akumulatorów, przez co całość tworzy gotową jednostkę. Niekoniecznie też konstrukcja musi bazować na zasilaczu impulsowym - wiele jednostek mniejszej mocy opiera się na klasycznym transformatorze sieciowym - liczba wariantów funkcjonujących obok siebie jest spora, dzięki czemu bez problemu daje się dobrać najbardziej pasujące rozwiązanie.

Charakterystyczną cechą zasilacza buforowego jest układ ładowania i kontroli stanu akumulatora z kontrolkami, czasem dostępny jest też interfejs komunikacyjny z możliwością zarządzania. Drugą cechą charakterystyczną jest to, że typowy zasilacz buforowy ma jedno napięcie wyjściowe o wartości powiązanej z napięciem znamionowym akumulatora. Na dodatek nierzadko jest to napięcie niestabilizowane, bowiem akumulator dołącza się wprost do zacisków wyjściowych. Wybrane modele mają napięcie wyjściowe regulowane stabilizatorem LDO o wartości mniejszej, niż dają ogniwa. Niemniej dołączony do wyjścia akumulator ma sporo zalet - zapewnia dużą moc chwilową i znacznie upraszcza konstrukcję zasilacza, dzięki czemu w obudowie więcej miejsca jest dla akumulatorów.

Konrad Gurtat, AG IT Project Jakie zjawiska rynku zasilaczy bezprzerwowych i buforowych w Polsce warto dostrzec? Rynek zasilaczy bezprzerwowych rozwija się wraz ze wzrostem zainteresowania klientów a także ich wymogów. W ostatnich latach można zaobserwować większą świadomość klientów w zakresie konieczności zastosowania systemu zasilania gwarantowanego. Szkoda tylko, że większość klientów zostaje uświadomionych po poważnej awarii zasilania i stratach tym spowodowanych. Zasilacz UPS stał się podstawowym elementem wszelkich systemów IT, przemysłowych, medycznych, gdzie nawet chwilowy zanik zasilania powoduje poważne straty lub narażenie życia ludzkiego. Rozwojowi sprzyjają także przepisy wymagające od instytucji publicznych, finansowych i szpitali stosowania systemów zasilania gwarantowanego. Jakie są najważniejsze cechy brane pod uwagę przy kupnie zasilaczy bezprzerwowych i buforowych? Osoby odpowiedzialne za zakupy w instytucjach państwowych i dużych firmach zazwyczaj mają znikomą wiedzę na temat zasilaczy UPS i w tym przypadku decydującym czynnikiem jest cena oprócz podstawowych wymagań typu: moc, czas autonomii i kilka innych parametrów wyrywkowo spisanych z kart katalogowych. Drugą grupą klientów są osoby techniczne mające kompetencje do dokonywania zakupów. W tym przypadku sytuacja wygląda znacznie lepiej, gdyż decydującą rolę odgrywają parametry techniczne i funkcje zasilacza, a w dalszej kolejności cena. Duże znaczenie ma doświadczenie takiej osoby w stosunku do dotychczas użytkowanego sprzętu, producenta. Jaka jest konkurencja na rynku w obszarze zasilania gwarantowanego? O klienta na rynku polskim walczy bardzo wielu producentów zasilaczy UPS, ale jeśli weźmiemy pod uwagę producentów oferujący gamę profesjonalnych zasilaczy w pełnym zakresie mocy (1-400 kVA) i wsparcie serwisowe, to lista liczących się producentów skraca się do kilkunastu. Część z nich to marki z ugruntowaną pozycją na rynku od kilkunastu lat, ale druga część to nowi producenci, którzy zaistnieli dopiero kilka lat temu. Stali gracze bazują na sprawdzonej i znanej marce, natomiast nowi próbują zdobyć rynek ceną lub parametrami, na czym mogą skorzystać klienci. Dostają oni sprzęt równie dobry jak w przypadku znanych marek, ale w atrakcyjniejszej cenie. W przypadku małych firm da się również zauważyć większą dbałość o satysfakcję klienta. Tak więc konkurencja na rynku zasilaczy UPS jest bardzo silna, na czym korzystają klienci, mając do wyboru szeroką gamę produktów.

UPS-DC

Podobne własności przy lepszych parametrach i funkcjonalności w porównaniu z zasilaczami buforowymi dają zasilacze UPS-DC. Taką nazwą określa się często zasilacze buforowe dostarczające stabilizowanego napięcia wyjściowego o mocy dochodzącej do ok. 500 W. Jednostki te mają znacznie rozbudowaną część odpowiadającą za współpracę z akumulatorem.

Ich ładowarka pozwala na ładowanie szybkie ogniw i nierzadko obsługuje różne typy akumulatorów. Dodatkowo testowany jest stan baterii, także w zakresie dostępnej pojemności, gdyż wraz z kolejnymi cyklami ładowania i rozładowywania i latami pracy stale się zmienia. W zasilaczach UPS-DC napięcie wyjściowe jest stabilizowane za pomocą wysoko sprawnej przetwornicy, co rozszerza obszar ich zastosowań.

Mają one z reguły znacznie większą moc niż opisane wcześniej jednostki i pozwalają na współpracę z akumulatorami o znacznej pojemności. Pozwala to dobierać czas podtrzymania zasilania poprzez wybór odpowiedniego akumulatora.

Akumulatory ważnym uzupełnieniem oferty

Omawiając branżę UPS-ów przemysłowych, wspomnieć należy o akumulatorach oraz bateriach, które także stanowią istotny element systemów zasilania gwarantowanego. W przemyśle często stosowane są szczelne akumulatory bezobsługowe VRLA (Valve Regulated Lead-Acid Battery), które wykonywane są w jednej z dwóch technologii: AGM oraz żelowej. Dzięki swoim zaletom (długi czas pracy, odporność na wibracje, niska rezystancja wewnętrzna, brak konieczności pracy w pozycji pionowej) oraz właściwościom eksploatacyjnym, takim jak brak konieczności częstego uzupełniania elektrolitu, akumulatory te powszechnie zastępują tradycyjne, otwarte wersje kwasowe.

Elektrolit w akumulatorach żelowych ma formę żelu. Lepiej odprowadzają one ciepło i są bardziej odporne na wstrząsy i wibracje. Najważniejszą zaletą akumulatorów żelowych jest odporność na głębokie rozładowania. Wszystkie te cechy sugerują ich zastosowanie do pracy cyklicznej (ładowanie-rozładowanie). Akumulatory żelowe stosuje się głównie w aplikacjach mobilnych, gdzie stanowią główne źródło energii, rzadziej do pracy buforowej w dużych systemach zasilania awaryjnego.

Akumulatory zbudowane w technologii AGM (Absorbed Glass Mat), które mają elektrolit uwięziony w macie szklanej znajdującej się między płytami, doskonale nadają się do pracy buforowej. Oznacza to, że cały czas ładowane są niewielkim prądem, a w przypadku zaniku energii, przez krótki czas mogą stanowić główne źródło energii. Niska rezystancja wewnętrzna umożliwia pobór prądu chwilowego o dużej wartości, co przydaje się przy współpracy np. z silnikami. Akumulatory tego typu znajdują zastosowanie w zasilaczach buforowych, w zasilaniu awaryjnym, UPS-ach, itp.

Jeżeli zaś chodzi o mniejsze ogniwa, to sytuacja jest analogiczna jak w przypadku urządzeń konsumenckich - wykorzystuje się tutaj przede wszystkim akumulatory litowo-jonowe. Stosuje się je w zasilaczach buforowych małej mocy, wersjach przeznaczonych do pracy w niskich temperaturach oraz tam, gdzie potrzebne są dobre parametry długoterminowe.

Zasilacze bezprzerwowe UPS

Zasilacze bezprzerwowe UPS są stosowane przede wszystkim w centrach danych, systemach komunikacyjnych, w energetyce i przemyśle. Na rynku dostępne są urządzenia różnych typów. Gdy bezprzerwowa dostawa energii o odpowiednich parametrach staje się wymaganiem podstawowym, naturalnym wyborem jest UPS online. Niezależnie od pracy sieci zasilającej, dostarcza on energię o wysokiej jakości (pozbawioną zaburzeń sieciowych), a w razie awarii bezprzerwowo przełącza się na pracę z baterii. Aplikacje o mniej krytycznych wymaganiach mogą z kolei korzystać z tańszych rozwiązań typu offline lub pośredniej wersji tego urządzenia z tzw. interaktywną linią sieciową.

W skład większości UPS-ów, niezależnie od ich wielkości i topologii, wchodzą akumulatory, ładowarka i przetwornica zamieniająca niskie napięcie stałe w przemienne. Różnice między topologiami dotyczą tego, czy przetwornica pracuje cały czas, czy jest załączana podczas awarii. Cechą UPS-a online jest podwójna konwersja z sieci do napięcia akumulatora i dalej z powrotem na sieć. Dzięki temu przetwornica zasila obciążenie czystym i dokładnie przez UPS stabilizowanym napięciem przemiennym. Oprócz tego w prostowniku jest dokonywana korekcja współczynnika mocy, przez co UPS online jest w istocie też filtrem, który chroni urządzenia przed zakłócającymi wpływami sieci energetycznej, optymalizując równocześnie obciążenie w stosunku do sieci.

W UPS-ie offline w trakcie normalnej pracy obciążenie jest zasilane bezpośrednio z sieci energetycznej, przez co napięcie na obciążeniu nie jest stabilizowane ani filtrowane. Gdy napięcie zasilania wykracza poza ustalone granice, zasilanie obciążenia jest przełączane przekaźnikiem na przetwornicę i akumulator. Spowodowana tym przerwa może trwać typowo kilka milisekund.

Według operatorów wrażliwych urządzeń UPS offline nie spełniają wymagań jakości zasilania. Nie kompensują one wahań napięcia, a na każde przekroczenie dopuszczalnych granic muszą reagować natychmiastowym przełączeniem. Jeżeli stabilność napięcia sieci jest niewysoka lub dopuszczalne granice ustalone wąsko, przełączenia mogą być częste.

Istnieją jeszcze UPS-y offline, wyposażone w system stabilizacji napięcia zmiennego, co poprawia ich parametry. Rozwiązania te nazywa się z interaktywną linią i bazują one na transformatorach obniżająco-podwyższających lub ferrorezonansowych. Utrzymują napięcie wyjściowe nawet z dokładnością do ±3% przy zmianach wejściowego od -40% do +20%, ograniczają też zaburzenia nadchodzące z sieci. Ale ich główną zaletą jest łagodzenie przełączeń zasilania dzięki zgromadzonej energii magnetycznej, co częściowo upodabnia skutki ich działanie do działania UPS-ów online.

Typów UPS-ów funkcjonujących na rynku jest wiele, bo do tego podstawowego podziału trzeba dodać szereg technologii własnościowych poszczególnych producentów, którzy tworzą własne wersje systemów konwersji, zbliżone funkcjonalnie, w jednym miejscu lepsze, w innym gorsze, ale z pewnością pozwalające na nazwanie ich jakimś mało zrozumiałym określeniem i opatentowanie.

Nie tylko zasilacze ale całe systemy

Coraz częściej termin zasilania gwarantowanego odnosi się nie do pojedynczych jednostek, tylko do całych systemów obejmujących wiele różnych elementów. Przykładem może być zasilacz UPS połączony z generatorem spalinowym, który przedłuża okres podtrzymania zasilania. Czasami buduje się też układy z dwoma sekcjami zsynchronizowanych systemów z UPS, które podłączone są do odpowiednich przełączników i zapewniają bardzo wysoki poziom dostępności energii elektrycznej. Spalinowe agregaty prądotwórcze są ważnym elementem szpitali, systemów transportu publicznego i wielu innych strategicznych miejsc. Takie urządzenia o mocach od kilku kVA do wersji na zakres MVA produkują i dystrybuują m.in. CES, Eaton Power Quality i inne.

Elementem uzupełniającym systemy są wreszcie narzędzia sprzętowe i programowe do komunikacji zapewniające personelowi utrzymania ruchu zdalne monitorowanie pracy urządzeń poprzez system nadrzędny. Dostawcy działający na rynku oceniają, że klienci coraz częściej poszukują kompleksowej oferty. Dotyczy to szczególnie UPS-ów przemysłowych - o ile jeszcze kilka lat temu były one często kupowane osobno, a do tego odbiorca dobierał baterie, rozdzielnice i pozostałe elementy od innych dostawców, o tyle obecnie coraz częściej nabywa je "z jednej ręki". Jest to o tyle istotne, że UPS stanowić może jedynie część kompletnego systemu pod względem wartościowym.

Dostawcy systemów zasilania gwarantowanego

Szeroki i przekrojowy rynek powoduje, że obecni na nim dostawcy tworzą kilka wyraźnie wydzielonych segmentów, które nierzadko są od siebie na tyle odległe, że firmy te ze sobą nie konkurują. Stąd przegląd dostawców musi tę specyfikę uwzględniać.

W zakresie zasilaczy UPS średniej i dużej mocy do zastosowań w IT i przemyśle na rynku mamy kilku polskich producentów - jak na przykład Medcom, CES, EVER i APS Energia oraz szereg firm zagranicznych - Schneider Electric (APC), Delta Energy Systems, Eaton (Powerware), Emerson, Gamatronic, Socomec, GE i inne. Firmy te, oprócz dostarczania samych produktów, stawiają na zaoferowanie klientom rozszerzonego pakietu usług związanych z opracowywaniem projektów, oferowaniem kompletnych systemów zasilających oraz wdrożeniami. Struktura sprzedaży dla tej grupy jest zawikłana, bo firmy te działają na rynku samodzielnie, obsługując zwykle największych klientów i wspierają strategiczne projekty integratorów, plus dodatkowo mają swoich dystrybutorów/resellerów, ukierunkowanych na sektory rynku lub obsługujących mniejsze zamówienia. Często też dystrybutorzy to firmy integracyjno-usługowe zajmujące się projektowaniem i wykonywaniem systemów zasilania bezprzerwowego, jak AG IT Project, Anmaro, Camco, Comex.

Zasilacze UPS dostępne są też w firmach oferujących komponenty i systemy automatyki, komputery przemysłowe i podobne urządzenia oraz u różnych dystrybutorów, jak Siemens, Phoenix Contact, Weidmüller lub Murrelektronik.

W zakresie zasilaczy UPS małej mocy do zastosowań biurowo-domowych na rynku mamy dwóch krajowych producentów - Spółdzielnię ETA i Fideltronika. Jednostki tego typu mają w ofercie ponadto firmy znane na rynku przemysłowym jak APC, Eaton, EVER.

Z kolei zasilacze buforowe współpracujące z akumulatorami i wersje rozbudowane pełniące funkcję opisywaną jako UPS-DC znaleźć można w ofertach wielu firm dystrybucyjnych związanych z automatyką przemysłową i elektroniką, jak Dacpol, Astat, Elmark, Elhurt, BNS. Ich dostawcami są także firmy katalogowe: TME, Farnell element14, Conrad Electronics. Zasilacze buforowe oraz specjalistyczne jednostki zasilające współpracujące z akumulatorami wytwarza też kilku naszych krajowych producentów, jak Merawex, Polwat, Pulsar i kilku innych.

Poza typowymi i popularnymi systemami zasilania bezprzerwowego rynek uzupełniają też specjalizowani dostawcy akumulatorów i pakietów, jak np. Wamtechnik lub EMU, a także dostawcy systemów zasilania dla potrzeb rynku energii odnawialnej. Urządzenia te współpracują z akumulatorami i mają funkcjonalność zbliżoną do tradycyjnych rozwiązań zasilania gwarantowanego.