Které lampy jsou lepší pro domácí LED nebo úsporné: kritéria výběru

Růst tarifů za elektřinu a krátká životnost žárovek vedly k popularizaci úsporných světelných zdrojů s delší životností. Výrobci nabízejí dvě možnosti technologických řešení – LED zařízení a zářivkové produkty. Pro určení, které lampy jsou pro domácnost lepší – LED nebo energeticky úsporné – je třeba provést srovnávací analýzu.

Návrhové prvky

Pro osvětlení domácností se používají LED žárovky, pásky a LED žárovky se standardní objímkou. Zářivky se dělí na lineární trubice instalované v lampách s elektronickými předřadníky nebo elektromagnetickými předřadníky a také na kompaktní úsporné žárovky s vestavěným předřadníkem.

Pro objektivní srovnání budou zváženy konstrukční vlastnosti a charakteristiky LED a kompaktních zářivek s paticí E27 pro standardní objímku. LED lampa se skládá z LED zářiče, vestavěného ovladače, zářiče, pouzdra a patice. LED diody jsou pokryty matnou nebo průhlednou plastovou baňkou; existují i otevřené konstrukce.

Kompaktní zářivka obsahuje zkroucenou plynem plněnou trubici, elektronický předřadník, pouzdro a patici. Utěsněná skleněná baňka je naplněna inertním plynem a rtuťovými parami a vnitřní povrch trubice je potažen fluorescenční sloučeninou.

Jaký je rozdíl mezi LED a energeticky úspornými žárovkami?

LED a energeticky úsporná zařízení se liší výrobní technologií a principy fungování.

LED zdroje produkují světlo přímou přeměnou z elektrického proudu. Polovodičové krystaly emitují modré světlo, proto jsou potaženy fosforem, který tvoří žluté spektrum světelné vlny. Proporcionálním mícháním žlutého a modrého spektra vznikají gradace studených, bílých a teplých odstínů odpovídajících teplotě chromatičnosti – 5000K, 4000K a 3000K.

Princip fungování luminiscenčních zdrojů spočívá ve vytváření vysokonapěťových výbojů elektrického proudu v plynném prostředí žárovky mezi elektrodami. Plyn emituje ultrafialové záření, které ovlivňuje fosfor a vytváří efekt bílé záře. Správný provoz zařízení je zajištěn elektronickým zařízením pro řízení spouštění zabudovaným do těla zařízení.

Výrobci vyrábějí světelné zdroje, které se liší výkonem, světelným výkonem, teplotou chromatičnosti, životností a pulzačním koeficientem. Pro adekvátní posouzení ekonomických přínosů a dopadu zářivek a LED světel na zdraví je nutné porovnat tovární specifikace potvrzené provozními zkušenostmi.

Světelný tok a účinnost

Světelný tok definuje množství světla vyzařovaného zdrojem. Poměr světelného toku ke spotřebě energie charakterizuje energetickou účinnost. Tyto parametry jsou uvedeny na obalu produktu.

LED lampa s výkonem 10 W produkuje světelný tok 800 lm. Zářivka s takovým světelným tokem spotřebuje 16 W elektřiny. Úspora spotřeby elektřiny LED lamp ve srovnání s energeticky úspornými přesahuje 1,5krát. Moderní indikátory světelného toku LED zdrojů s výkonem 10 W dosahují 1000 lm, což zdvojnásobuje účinnost ve srovnání se zářivkovými zařízeními.

Pojem „úsporné žárovky“ se v myslích lidí vžil pro kompaktní zářivky. LED zdroje se vyznačují větší účinností, proto se jim právem říká energeticky úsporné.

Koeficient výkonu

Účinnost osvětlovacího zařízení ukazuje, jaké procento elektrické energie se přeměňuje na viditelné světlo. V zářivkovém zdroji prochází elektrická energie několika fázemi transformace: napájení elektronického předřadníku, generování výboje, tvorba UV záření, ohřev plynného prostředí, ozáření fosforu. Každá fáze transformace s sebou nese energetické ztráty. Zahájení provozu takových zařízení je doprovázeno tlumeným svitem s klidovými náklady na energii na ohřev žárovky, proto časté zapínání vede ke snížení účinnosti.

Luminiscenční zařízení přeměňují 20–25 % spotřebované elektrické energie na viditelné světlo. Až 80 % energie se vynakládá na vytápění a záření v neviditelném rozsahu. Světlo ze zdroje se rozptyluje v prostoru. Absence reflektoru snižuje účinnost na 15 %.

LED lampy produkují světlo přímo z elektřiny, což eliminuje ztráty energie. LED zářiče produkují směrovaný světelný tok, což také zvyšuje účinnost. Účinnost LED lampy s směrovaným paprskem světla dosahuje 99 % a s difúzním designem 90 %.

Pro zvýšení účinnosti zářivek se používají zrcadlové reflektory.

Index blikání

Napájení svítidel střídavým proudem způsobuje blikání světla, které je pro oko neviditelné. Medicína prokázala, že světelné pulzy s frekvencí 8 až 300 Hz mají negativní vliv na lidský zrak a mozek.

Zářivky s elektromagnetickým předřadníkem při připojení k jedné fázi produkují světlo s frekvencí blikání 100 Hz. Nedoporučuje se vybavovat byty takovými lampami.

Použití elektronických předřadníků v kompaktních zářivkách vyhlazuje pulzace, ale je nutné objasnit přítomnost elektronických, nikoli elektromagnetických zařízení v konstrukci. Koeficient pulzace světla je regulován dokumentem SP52.13330.2011. V obytných budovách je nepřijatelné překročit koeficient pulzace o více než 15 %.

LED lampy jsou vybaveny pulzními napájecími zdroji nebo budiči s filtry. Pulzní zdroj poskytuje pulzaci až 10 %. Použití budiče s vyhlazovacími filtry snižuje faktor blikání na 1 %.

Při nákupu LED nebo energeticky úsporných žárovek zkontrolujte pulzní faktor, typ předřadníku a typ zdroje napájení.

Provozní teplota

Povrch svítidel se během provozu zahřívá, což je třeba vzít v úvahu při plánování osvětlení.

Tělo úsporné žárovky se zahřeje na 75 °C a patice na 50 °C. Výměna kompaktní zářivky vyžaduje opatrnost, protože ztráta těsnosti žárovky uvolňuje rtuťové páry do atmosféry. Provozní teplota těla LED žárovek nepřesahuje 65 °C a patice 40 °C. Provozní teploty kompaktních zářivek a LED žárovek nejsou kritické pro použití jakéhokoli typu stínidel.

Světelné zdroje fungují správně při přijatelných okolních teplotách. Pro kompaktní zářivky (CFL) je přijatelný rozsah od +5 do +35 °C. Při použití zářivky v chladných podmínkách se prodlužuje doba náběhu a zkracuje životnost.

LED zařízení fungují správně i při nízkých okolních teplotách a zajišťují odvod tepla od těla. LED zařízení se neinstalují v blízkosti topných těles. Nedoporučuje se zakrývat tělesa utěsněnými krytkami, které by bránily chlazení zařízení.

Základní typ

Výrobci vyrábějí LED a zářivkové žárovky pro domácnosti se šroubovacími a kolíkovými paticemi. Nejběžnější jsou standardní šroubovací patice.

Typy závitových objímek:

• E27 – standardní patice o průměru 27 mm pro domácí zásuvku;
• E14 – patice se zmenšeným průměrem 14 mm;
• E40 je varianta se zvětšeným průměrem 40 mm pro vysoce výkonné žárovky.

Typy patek kolíků jsou označeny indexem G, za nímž následuje číslo udávající vzdálenost mezi kolíky.

Před zakoupením lampy s neobvyklým typem patice zkontrolujte, zda označení odpovídá specifikované objímce.

Porovnání tvarů a velikostí

Zářivkové světelné zdroje se vyrábějí ve formě rovných, prstencovitých, kompaktně válcovaných trubic. Velikosti se značně liší, ale výrobní technologie neumožňuje výrobu malých bodových zdrojů. Trubice v kompaktních zářivkách (CFL) mají spirálový nebo podkovovitý tvar.

LED zdroje se vyrábějí ve formě plochých panelů, dlouhých, objemových lamp, páskových světel, bodových světel, lamp různých tvarů a velikostí. Oblíbené jsou malé vestavné LED žárovky JCDR s paticí GU5.3. Bodová světla se zabudovávají do zavěšených podhledů.

LED zařízení se vyznačují malými rozměry a hmotností. LED žárovka se standardní paticí E27 má tvar a rozměry žárovky. Kompaktní zářivka s podobným světelným tokem má větší hmotnost a rozměry.

Životnost

Životnost osvětlovacího prvku se měří počtem hodin bezproblémového provozu bez ztráty technických vlastností. Výrobce zářivek testuje tento parametr s 5-6 sepnutími denně. Deklarovaný zdroj kompaktních zářivek je 10 až 15 tisíc hodin.

Vícenásobné zapínání zkracuje životnost na 5 tisíc hodin. Opotřebení elektrod a fosforu vede ke snížení intenzity záře, což je také známkou ztráty provozních vlastností.

Četnost spínacích cyklů neovlivňuje životnost LED zařízení. Životnost dosahuje 60 tisíc hodin. LED žárovky na síťové napětí obsahují v napájecím obvodu vyhlazovací zařízení pro plynulé spínání, ochranu před poklesy napětí a přehřátím. To zaručuje, že provozní doba LED zařízení odpovídá deklarované životnosti.

Nedoporučuje se instalovat zářivky v místnostech s frekvencí spínání více než 15krát denně a také je vybavovat pohybovými senzory. Takový provoz vede k předčasnému selhání zařízení.

Účinky na lidské tělo

Zářivky obsahují rtuťové páry, které se při ztrátě těsnosti dostávají do ovzduší, což je nebezpečné pro lidské zdraví. Provoz, skladování a likvidace těchto zařízení vyžaduje zvláštní pozornost, protože nedbalý přístup vede k tomu, že se sloučeniny rtuti dostávají do lidského prostředí, půdy a vody. Hromadné porušování pravidel pro likvidaci rtuťových prvků vytváří hrozbu rozsáhlého znečištění životního prostředí.

Fluorescenční zdroje fungují na principu přeměny ultrafialového záření na viditelné světlo pomocí fosforu. Fluorescenční povlak a sklo propouštějí část ultrafialového záření a vyhoření fosforu vede ke zvýšení toku UV záření, které má škodlivý vliv na pokožku. Člověk UV záření nevidí ani necítí, takže netuší příčinu onemocnění.

Technologie výroby LED diod eliminuje ultrafialové záření z LED lamp během provozu. Infračervené záření je přítomno, ale nepřesahuje 15 %, což je pro člověka bezpečné. Absence škodlivých sloučenin v LED prvcích potvrzuje ekologickou šetrnost zařízení.

Při delším používání zářivek dochází k vyhoření zářivkového povlaku, zvyšuje se intenzita ultrafialového záření, což negativně ovlivňuje zdraví.

Výhody LED diod oproti zářivkovým protějškům

Srovnávací analýza charakteristik energeticky úsporných světelných zdrojů ukazuje, že provozní parametry LED lamp převyšují parametry zářivkových analogů.

LED světelné zdroje mají následující výhody:

• Šetrnost k životnímu prostředí, absence škodlivých a nebezpečných látek v konstrukci.
• Během provozu zařízení nedochází k žádnému škodlivému záření.
• Vysoká účinnost – elektrická energie je kompletně přeměněna na viditelné světlo.
• Získání světelného toku z LED vyžaduje 1,5 až 2krát menší spotřebu energie než podobný indikátor pro zářivku.
• Životnost dosahuje 60 tisíc hodin, což potvrzují testy a provozní zkušenosti. Použití nových technologií umožnilo zvýšit deklarovaný zdroj moderních LED lamp pro domácnost na 100 tisíc hodin.
• Okamžitá odezva a připravenost k provozu LED zařízení, které nevyžaduje čas na zahřívání.
• Provoz LED prvků nezpůsobuje přehřívání pouzdra, což umožňuje vybavení lamp tavnými stínidly a nástěnnými svítidly.
• Směr světelného toku v úhlu od 5˚ do 180˚ zabraňuje rozptylu paprsků, což nevyžaduje použití dalších reflektorů.
• Dostupnost modelů s nastavitelným jasem, nízkým odběrem napětí ze zdrojů 12 V, 24 V DC.
• Výběr modifikací se třemi stupni barevných teplot odpovídajících odstínům studeného, bílého a teplého světla.

Rozsáhlý seznam výhod potvrzuje status LED zdrojů jako nejúspornějších světelných zdrojů pro domácnosti. Bezpečnost pro životní prostředí a lidské zdraví zdůrazňuje oprávněnost výběru LED zařízení.