Proč po pouhých 10 letech od masového výskytu LED svítidel vznikají téměř všechny nové osvětlovací systémy na jejich základě? V čem jsou lepší nebo horší než zářivky? Zkusme na to přijít.
Obsah
Když byl tento článek poprvé publikován – a to se stalo téměř před 10 lety – zářivky a svítidla na nich založená zaujímaly dominantní postavení na trhu osvětlovacích systémů ve veřejných a mnoha průmyslových budovách. Nástup kompaktních zářivek pro instalaci do standardních patic E27, E14 a dalších jejich pozici jen upevnil. Proč jsou po krátké době téměř všechny nové osvětlovací systémy vytvořeny na bázi LED a v čem jsou lepší nebo horší než zářivky? Zkusme na to přijít.
Historii vzhledu a principu fungování zářivkových a LED světelných zdrojů se zde nedotkneme – zájemci mohou nahlédnout do odpovídajícího článku na našem webu.
Šetrné k životnímu prostředí
Zde vítězí LED lampy. Žárovky zářivek musí obsahovat páry kovové rtutinutné k zapálení elektrického oblouku. Jak si mnozí pamatují ze školy – rtuť je vysoce toxická látka (to si zvláště dobře pamatovaly děti, které náhodou rozbily teploměr – panika některých rodičů v tomto případě nezná mezí). Abychom byli spravedliví, stojí za zmínku, že pouze rtuťové páry jsou jedovaté a začínají se aktivně odpařovat až po určitých teplotách, ale to nemění celkový obraz. Nemůžete náhodně rozbít nebo hodit zářivku do koše bez následků – v prvním případě je vhodné provést postup dezinfekce místnosti a ve druhém je nutná recyklace. Obojí mimochodem stojí peníze.
Takto stojí recyklace jedné zářivky minimálně 8 rublů (začátkem roku 2019). Taková cena je navíc spravedlivá pouze v případě, že jsou tyto lampy dodány příslušnému podniku na vlastní náklady a v celých krabicích. Ale likvidace tuctu lamp bude stát dvakrát tolik – 16 rublů za kus. A to nezohledňuje náklady na dopravu. A aby byl odstraněn prvek ekologické nezodpovědnosti, takový postup zákon vyžaduje pro organizace je vlastně povinný. Právnické osoby by tedy při nákupu zářivky měly okamžitě připočítat k ceně i cenu následné likvidace.
Účinnost a světelná účinnost
V tomto případě mluvíme o účinnosti jako o té části vynaložené energie, která šla přímo do příjmu světla ze zdroje. Existuje běžná mylná představa, že LEDky mají v tomto případě nějaký záznamový výkon – téměř 99 %. Ale to není pravda. Efektivita i nejpokročilejšího vývoje v tomto směru je stále nepřesahuje 40%. A to je jen samotná LED. Přidejte k tomu efektivitu zdroje a dostaneme skutečnou hodnotu pro běžné komerční produkty se světelným výkonem cca 140 lumenů na watt na úrovni 20-25%%. Vše ostatní se promění v teplo. To je také důvod, proč mají LED žárovky v pouzdrech z levného plastu s nízkou tepelnou vodivostí tak krátkou životnost – jednoduše se přehřívají.
Zářivka zde také prohrává na své modernější kolegyně. Vzhledem k tomu, že zásadní vývoj v tomto směru prakticky neprobíhá, je nepravděpodobné, že by se světelná účinnost těchto světelných zdrojů v dohledné době dostala nad moderních 80-100 lumenů na watt, což dává Účinnost je asi 10-15%%. Tedy v nejoptimističtější verzi – u zářivek – o čtvrtinu nižší než u LED. V reálném životě je rozdíl větší.
ergonomika
Každý zná elektrické praskání a hučení, které často doprovází provoz svítidel se zářivkami. K tomu připočtěme rušení rádiovými zařízeními, zařízeními pro zesílení zvuku a hlavně viditelné blikání světla, které je patrné zejména na zařízeních, která jsou již delší dobu v provozu. Rád bych řekl, že LED lampy nemají všechny tyto nevýhody. Ale to je nemožné. Přesněji řečeno je to možné, ale ne vždy. Trh diktuje jeho požadavky a výrobci stále častěji začínají používat nekvalitní součástky v měničích napětí instalovaných v LED světelných zdrojích. Blikat? Prosím. Rádiové rušení? Rozhodně. Bzučení a praskání? Abych byl upřímný, osobně jsem se s tím ještě nesetkal, ale další snižování nákladů na výrobní proces k tomu nemusí vést.
Opět pro spravedlnost je třeba poznamenat, že LED lampy – i ty nekvalitní – mají menší závažnost těchto dráždivých faktorů. Stejný koeficient pulzace například ani u nejhorších zástupců rodiny LED zdrojů nepřesahuje 5-8%%. No, pro dobré lampy a svítidla je tento indikátor zcela méně než 1%kromě toho nepraskají, nebzučí atd. nevydávejte žádné cizí zvuky. Této úrovně pulzace, cizího hluku a rušení mohou dosáhnout i zářivky – za předpokladu použití moderních a vysoce kvalitních elektronických předřadníků. Ale pamatujte na trh a jeho neustálou poptávku: ještě více, ještě levnější. V takových podmínkách jsou kvalitní elektronické předřadníky luxusem.
Řešení špatných elektrických sítí
Pokles napětí v napájecí síti pro zářivku je problém. Za takových podmínek nelze výboj udržet nepřetržitě a lampa začne blikat – zhasne a po nějaké době se znovu rozsvítí. Což je velmi nepříjemné. LED žárovky s kvalita napájecí zdroje fungují perfektně ve velmi širokém rozsahu napájecích napětí. Všimli jste si slova kvalita? Ano, opět je zde problém trhu. Mnoho moderních LED žárovek – zejména kompaktních žárovek s komorou pro E27 a E14 – má velmi jednoduchý obvod měniče napětí pro snížení nákladů. Místo aktivních součástek kvalitních vysokofrekvenčních usměrňovačů si vystačí s mnohem jednoduššími řešeními. Například diodové můstky, které jsme popisovali v článku o radiaci chráněných světelných zdrojích.
Takové lampy a svítidla nemohou s poklesem napětí nic udělat. V této situaci nebudou blikat tak, jako blikají jejich fluorescenční protějšky. Ale zároveň se bude množství světla z nich snižovat. a snižovat. a ubývat. U LED světelných zdrojů s kvalitními zdroji bude rozdíl jasu při napětí 230 a řekněme 180 voltů okem téměř nepostřehnutelný, pokud vůbec.
Mechanické vlastnosti
Většina zářivek je uzavřená skleněná žárovka. Zatímco LED zdroje – i lineární, designově podobné zářivkám – mají plastové pouzdro. A i když se mně osobně, autorovi článku, jednou podařilo bez větších potíží upustit a rozbít plastovou LED svítilnu, jedná se spíše o výjimku. Průmyslové světelné zdroje na bázi LED dostávají pouzdra z hliníku a nárazuvzdorného optického polykarbonátu. Na našem webu je celá řada crash testů, které jasně demonstrují sílu takových řešení.
Všimli jsme si také, že LED svítí tiše při nízkých teplotách, což je něco, čím se zářivky z velké části nemohou pochlubit. No a další důležitou výhodou LED osvětlení je, že s ním lze vytvářet mnohem složitější struktury, než je možné u zářivek, které jsou v každém případě omezeny geometrií skleněných žárovek. Odtud ta šíře designových řešení, stejně jako nové a někdy nečekané nápady.
Životnost
Zde jsou LED lampy na koni. Jejich deklarovaná životnost je zpravidla minimálně 50 tisíc hodin. Zářivky mají z větší části mnohem menší životnost a práci asi 10 tisíc hodin. I když existují nějaké vzorky, například OSRAM LUMILUX XXT T8, který může snadno pracovat 75 tisíc hodin. Ale to je výjimka.
Zářivky jsou také náchylnější k degradaci světla v průběhu času. Provozní koeficient – hodnota udávající, o kolik poklesne světelný výkon svítidla za celou dobu jeho životnosti – se u LED zdrojů považuje za 0.85 – 0.9. Zatímco u zářivek je to 0.66 – 0.75. To znamená, že zářivky musí být buď instalovány ve velkém množství – aby v počáteční fázi pracovaly s výrazným překročením požadavků na osvětlení – nebo častěji vyměňovány. Oba jsou dodatečné náklady a zvýšené náklady na vlastnictví osvětlovacího systému.
Je třeba také poznamenat, že postupem času, jak se fosforová vrstva degraduje (vyhoří), mění se spektrální složení světlo ze zářivek. Barva samotné záře se posouvá do nazelenalé oblasti a ve spektru se objevuje ultrafialová. Proto se asi nevyplatí dívat se celý den přímo na takovou lampu.
Ještě před 5 lety byly náklady na LED řešení několikanásobně vyšší než cena zářivek. Nyní už tato situace není tak dramatická – ve velkém se objevily levné LED lampy. Ale bohužel se jejich skutečné spotřebitelské vlastnosti – životnost, kvalita světla a další – často ukazují jako velmi vzdálené tomu, co výrobce uvádí na obalu. Proto můžeme říci toto: kvalitní LED svítidla jsou stále dražší než kvalitní zářivky. Ale stojí za to.
Pro snížení investic při přechodu ze zářivkového osvětlení na LED se objevila přechodová řešení. Například LED svítidla s obvyklou paticí T8 pro zářivky, umožňující použití starých pouzder. Opět jsem bohužel osobně mezi podobnými produkty zatím nenarazil na jediné odolné řešení. Problém je v tom, že zdroj je umístěn v jednom uzavřeném plastovém pouzdře s LED diodami a celá tato konstrukce je uzavřena v dalším pouzdře – samotné lampě. A takové zahřívání vůbec nezvyšuje životnost.
Budoucnost patří LED svítidlům. Přesněji za polovodičovými světelnými zdroji, protože LED jsou jen jedním ze zástupců této třídy. LED zdroje oproti zářivkám nabízejí větší šetrnost k životnímu prostředí, lepší spotřebitelské vlastnosti a životnost. Ale zároveň mají vysokou cenu. Vznik levných řešení cenově srovnatelných s tradičními plynovými výbojkami je v současné době krokem zpět, nikoli vpřed, protože jejich kvalita ponechává mnoho přání a částečně ohrožuje celé odvětví. Opravdu, bohužel, nekvalitní LED lampa často vydrží ještě méně než stará dobrá žárovka.
Pro ty, kteří jsou již mentálně připraveni přejít na LED osvětlení, jsme připravili rozsáhlou sekci s analogy zastaralých světelných zdrojů. Náhrady speciálně pro zářivky naleznete zde.
Sortiment většiny obchodů s osvětlením zahrnuje stolní, nástěnná a stropní svítidla, která fungují pomocí zářivek, LED a tradičních žárovek. A pokud lze lampu vybrat pouze podle designu, pak s výběrem lampy často vznikají určité potíže. Každá prezentovaná možnost má výhody a nevýhody, a proto je nákup odložen, dokud nebudou vyjasněny všechny podrobnosti. Abychom pomohli čtenářům blogu, dnes provedeme podrobné srovnání žárovek a jasně ukážeme, jak se liší dříve uvedené typy těchto produktů. Srovnání provedeme postupně na základě několika kritérií, abychom plně odhalili vlastnosti produktu.
Základní kritéria pro srovnávání žárovek
Řekněme hned, že LED žárovky mají významnou výhodu oproti jiným možnostem. To ale neplatí pro všechny parametry. Srovnávání proto provedeme striktně bod po bodu, abychom čtenářům ukázali objektivní obrázek a podložili toto hledisko nezvratnými důkazy.
Původně jsme chtěli do seznamu zahrnout halogenové žárovky, ale opustili jsme tuto myšlenku kvůli neoblíbenosti těchto produktů. Pokud se žárovky stále používají ze staré paměti, pak se jejich halogenovým protějškům věnuje minimální pozornost. Pokud jde o samotné srovnání, bude provedeno podle následujících kritérií:
- jas záře;
- Barevná teplota;
- mrazuvzdornost;
- Spotřeba energie;
- život;
- cena.
Stručně popíšeme všechny tyto nuance, poté vypočítáme skutečnou účinnost použití všech typů lamp a poté shrneme srovnání v nejvizuálnějším a nejobjektivnějším formátu.
Porovnání žárovek podle jasu
LED žárovky nemají konkurenci. Jasně výrazně převyšují své analogy a vytvářejí minimální zatížení elektrické sítě. Při stejném výkonu je světelný tok LED lampy silnější než u zářivky (2x) a žárovky (8-9x). 11W LED žárovka poskytuje přibližně stejnou úroveň osvětlení jako 23W zářivka a 100W žárovka.
Porovnání žárovek podle teploty barev
Poslední místo v sortimentu zaujímají žárovky (ty mají pevnou hodnotu v rozmezí 2200-3000K podle výkonu). Zářivky mohou produkovat světlo v širokém spektru od 2700 do 7700 K, LED žárovky podporují hodnoty od 1800 do 6500 K. Přesné rozsahy jsou uvedeny v technických charakteristikách konkrétních modelů lamp.
Porovnání žárovek podle mrazuvzdornosti
Pro vlastníky bytů tato problematika není nijak zvlášť aktuální, protože vnitřní teplota málokdy klesne pod 14-16°C (k tomu dochází především u dlouho postavených domů před začátkem topné sezóny v nejchladnějších oblastech země). Při použití svítidel v nevytápěných skladech nebo průmyslových prostorách však nabývá mrazuvzdornost výrobků na důležitosti. Při nulových nebo mínusových teplotách se zářivky nemusí vůbec rozsvítit. LED žárovky budou vykazovat podobnou účinnost, ale žárovky budou fungovat docela dobře.
Porovnání žárovek podle spotřeby energie
LED lampa je ekonomičtější než zářivka a také spotřebuje o 70-80 % méně elektřiny než žárovka. Pokud tedy potřebujete snížit účty za energie, je lepší koupit HIPER LED žárovku nebo podobné produkty jiné značky.
Porovnání žárovek podle životnosti
Hodně záleží na kvalitě žárovek, provozuschopnosti lampy a spolehlivosti elektrické sítě. Pro účely srovnání jsme vzali ideální ukazatele všech těchto parametrů a poté vypočítali dobu provozu žárovek. Přibližná doba efektivního používání LED žárovek byla 25 let, zářivek – 15 let, žárovek – 1 rok (při provozu 4-6 hodin denně). Všimněte si, že tyto indikátory jsou relevantní pro drahé lampy. V případě použití standardních variant žárovek a zohlednění ne nejstabilnějších provozních podmínek lze všechna uvedená čísla bezpečně snížit 1.5-2krát.
Porovnání žárovek podle pořizovací ceny
Pokud se budeme bavit o opravdu kvalitních produktech, tak nejdražší variantou je LED žárovka. Na druhém místě je zářivka. Na třetím, respektive, je lampa se žárovkovým tělem. Pokud ale vezmete v úvahu životnost výrobků, nebude se situace zdát tak jednoznačná. Nákup lustru nebo lampy s vestavěnými LED diodami nebo možnost instalace odpovídající lampy je mnohem výhodnější než použití alternativních možností.
Výsledky srovnání žárovek
Shrneme-li uvedené příklady, výhody nákupu LED lampy se stanou zřejmými. Vydrží déle než jeho analogy, spotřebovává méně elektřiny a vykazuje vynikající jas. A pokud utratíte trochu více peněz a koupíte si chytrou LED lampu HIPER, budete moci navíc dálkově nastavit jas, sytost a teplotu barev. Nákup jiných typů lamp lze považovat za vyhozené peníze. Jsou méně ekonomické, odolné a produktivní než LED protějšky.
Níže uvádíme video demonstrující odezvu výbojek různých typů na změny napětí v síti (s přímým zapojením a pomocí stabilizátoru).
