Jaký je světelný tok LED žárovek?

Světelné diody (LED) se vyznačují mnoha parametry zodpovědnými za kvalitní a bezpečné osvětlení. Článek se bude zabývat hlavními charakteristikami zařízení této třídy, včetně jejich srovnání s tradičními žárovkami, a také poskytne doporučení pro výběr LED žárovek pro domácnost.

Co je to světelný tok?

Světelný tok je fyzikální veličina, která charakterizuje počet „světelných“ jednotek výkonu odpovídajícího toku záření. Světelná síla je zase energie procházející nějakým prostorem za určitý čas.

Zjednodušeně řečeno, světelný tok je pojem, který určuje množství světla vyzařovaného zdrojem (v rámci článku se jedná o světelné zařízení) a jak je tento tok záření vyzařován a distribuován v prostoru.

Síla světelného toku a jak se měří?

Při hodnocení a porovnávání osvětlovacích zařízení se používá taková jednotka měření světelného toku, jako je lumen. Toto je základní jednotka měření vyzařovaná zdrojem, tok světla. Mezitím je chybou pro odborníky na osvětlení a běžné uživatele hodnotit osvětlovací zařízení pomocí konceptu „jasu“. Tento termín je nejen chybný, ale může být i zavádějící, zejména pokud jde o LED lampy.

Tradiční žárovky vyzařují v co nejširším spektru světelného signálu, zatímco LED žárovky „pokrývají“ jen úzkou část jeho „modré“ plochy. LED zdroj však zároveň vyzařuje přibližně srovnatelné množství energie a svítí jasněji.

U LED svítidel se někdy používá pojem “osvětlení” (charakterizující intenzitu, s jakou světlo dopadá na povrch). Přijatá jednotka osvětlení je lux (lx).

Zařízení a princip fungování LED žárovek

LED lampy pro osvětlení se liší pouze externě, vnitřní struktura různých zařízení je přibližně stejná. Světlo je přímo vyzařováno LED diodami, jejichž počet, výkon a barevné spektrum se liší v závislosti na modelu.

Princip činnosti LED osvětlovací lampy je založen na přeměně síťového střídavého napětí pomocí elektrického obvodu na konstantní, které vlastně napájí vyzařující krystaly.

Domácí LED osvětlovací zařízení se skládá z následujících součástí:

• Difuzér je speciální polokoule, která zvyšuje rozptyl a rovnoměrně rozptyluje světelný tok. V závislosti na modelu může být tato součást vyrobena z matného, ​​průhledného nebo průsvitného plastu (výjimkou jsou fluorescenční zařízení, kde je použit speciální reflexní prvek).
• LED krystal je základem moderní LED lampy. Jejich počet se může lišit od jednoho do několika desítek – záleží na designu, rozměrech, výkonu, velikosti chladiče konkrétního modelu. Právě kvalita LED krystalů určuje hlavní parametry zařízení a jeho odolnost, protože při poruše byť jednoho čipu může být lampa vyhozena.
• Deska s plošnými spoji – při její výrobě se používá speciální eloxovaná hliníková slitina, která umožňuje účinnou interakci s radiátorem a odvádí teplo.
• Chladič je speciálně tvarovaný hliníkový produkt, který umožňuje efektivnější odvod tepla z krystalů. Plocha chladiče odvádějící teplo se zvyšuje v důsledku přítomnosti mnoha desek na těle tohoto prvku.
• Ovladač je důležitou součástí obvodu, bez kterého by krystaly LED jednoduše shořely. Jednotka usměrňuje, snižuje a stabilizuje síťové napětí. Existují dálkové a vestavěné ovladače – většina domácích LED osvětlovacích zařízení je vybavena nejnovějším typem zařízení namontovaných přímo v krytu lampy.
• Kondenzátor je radiotechnická součástka, která dodatečně vyhlazuje zvlnění napětí přiváděného do matice LED.
• Polymerová základna základní části je konstrukční prvek nezbytný k ochraně těla zařízení před elektrickým průrazem a osoby před úrazem elektrickým proudem při výměně lampy.
• Sokl – spínací část, která zajišťuje připojení k elektrické síti. Nejčastěji je základna vyrobena z poniklované mosazi, která poskytuje spolehlivý kontakt a antikorozní účinek.

Stojí za zmínku, že u LED zařízení, na rozdíl od tradičních žárovek, je maximální topná zóna založena na vnitřní straně. Z tohoto důvodu LED lampa vyžaduje účinné vnitřní chlazení, které je realizováno formou chladicího radiátoru.

Hlavní charakteristiky

V mnoha ohledech jsou LED zařízení lepší než žárovky a jiné světelné zdroje. Mezi několika desítkami technických parametrů LED svítidel lze rozlišit několik hlavních.

Výkon LED lampy

Pod výkonem LED zařízení se rozumí elektrický výkon, který spotřebovává ze sítě. Aby se spotřebiteli snadněji orientovala, je na obalu LED žárovky uveden ekvivalentní indikátor žárovky.
Mezitím se účinnost takových ekvivalentních zařízení liší. Mají různou svítivost a výkon světelného toku.

Úhel rozptylu

Světelný tok domácích LED lamp je rozptýlen pod úhlem 60° – 340°. Zařízení s méně širokým vyzařovacím diagramem se používají při návrhu bodového osvětlení, zónového osvětlení. Zařízení s širokým úhlem rozptylu se používají k organizaci celkového osvětlení. Největší úhel rozptylu je k dispozici pro žárovky s vlákny LED. Indikátor pro tento typ zařízení koreluje s tradičními žárovkami.

Vytvořený světelný tok

Jas osvětlovacího zařízení, nebo spíše množství světla, které vyzařuje, je charakterizováno takovým parametrem, jako je „světelný tok“, jak již bylo zmíněno, měřený v lumenech. LED lampa s výkonem 400 lumenů je přibližně ekvivalentní 40 wattové žárovce. V praxi existuje tendence výrobců LED zařízení tuto charakteristiku záměrně přeceňovat. Parametry, které se pro konkrétní zařízení blíží reálným hodnotám, lze nalézt zkoumáním výsledků nezávislých testů.

Barevná teplota

Známější žárovka vydává příjemné měkké žluté světlo, jehož barevná teplota se blíží 2750 Kelvinům (K). V souladu s tím bude LED lampa se stejnou barevnou teplotou svítit nejblíže tradiční lampě. LED zařízení se z velké části vyznačují barevnou teplotou 3000 K – s poměrně příjemným pro oči, ale o něco bělejším světlem. Do kanceláří jsou vhodné lampy s ukazatelem 3000 – 4000 K. Osvětlovací zařízení s barevnou teplotou 5000 K nebo více jsou vhodná pouze pro technické místnosti.

Faktor zvlnění

Tato vlastnost platí pro všechna osvětlovací zařízení. Vysoce kvalitní LED zařízení mají velmi nízký faktor zvlnění, který je 3 až 5krát nižší než žárovky. Podle tohoto indikátoru je povoleno používat LED zařízení v jakýchkoli prostorách. U levných žárovek velmi často není indikován koeficient zvlnění, nicméně intenzitu blikání lze snadno zkontrolovat pomocí fotoaparátu telefonu. V případě zvlnění jsou na displeji viditelné tmavé pruhy.

Ekvivalentní výkon

Na obalu LED lampy bývá také takový parametr, jako je ekvivalentní výkon žárovky. Může to být například informace, že LED zařízení má výkon 5 W, což odpovídá výkonu žárovky 40 W. Nepříliš svědomití výrobci mohou být v případě těchto parametrů záludní, proto se doporučuje věnovat pozornost především charakteristice světelného toku LED lampy.

Pracovní napětí

Standardní provozní napětí moderních LED svítidel je 220 V (pro normální síť) a 12 V (pro použití s ​​napájecími zdroji). Ty pracují se střídavým i stejnosměrným napětím. Některé z těchto lamp, pokud jsou napájeny ze zdroje střídavého proudu, však mohou mít příliš vysoký faktor zvlnění, který je škodlivý pro oči.

Index vykreslení barev

Spektrální index podání barev LED zařízení je jiný než u žárovky. Má spíše modrou barevnou složku. Index podání barev (Ra), udávaný výrobcem zařízení, charakterizuje jednotnost úrovně všech barevných složek. Světelný tok s nízkým indexem (méně než 80 Ra) je pro oči nepříjemný. Žárovky a sluneční světlo mají tento indikátor v oblasti 97 – 98 Ra, vysoce kvalitní LED žárovky jsou více než 80, jednotlivé modely – 90 jednotek. V praxi je spektrální index podání barev některými výrobci záměrně nadhodnocován: při označení na obalu Ra – 80 to může být 75 nebo i méně jednotek.

Ovládání jasu

Většina LED lamp nefunguje se stmívacími zařízeními určenými k nastavení jasu svítidel. Na trhu se však dají najít LED svítidla, která již mají vestavěnou stmívací jednotku, případně mají možnost podpory externích stmívačů pro žárovky nebo přímo určená pro diodová zařízení.

Vytápění a výroba tepla

Světelný tok LED je směrován jedním směrem, zatímco teplo je vyzařováno druhým směrem. Z tohoto důvodu musí být vnitřek LED lampy aktivně chlazen. K tomu je osvětlovací zařízení vybaveno radiátorem.

Srovnávací charakteristiky LED zařízení a žárovek

Pro vizuální srovnání LED zařízení a žárovek byste se měli podívat na speciální tabulku. Jak vidíte, rozdíl ve spotřebě energie mezi těmito třídami zařízení se stejnou silou světelného toku je značný.

Ve skutečnosti však 5W LED svítidlo není ekvivalentní 40W klasické žárovce. Svítivost LED zařízení může být ve skutečnosti daleko od 400 lumenů v závislosti na několika faktorech. Jedná se například o matné pouzdro, které „požírá“ část výkonu řidičem, jinými elektrickými součástmi atd.

Světelný výkon

Jedním z nejdůležitějších parametrů při výpočtu schématu osvětlení místnosti je světelný výkon namontovaného zařízení. Tato charakteristika se měří v lumenech / wattech. U žárovek je světelný výkon od 8 do 10 lm/W. U LED se parametr pohybuje od 90 do 110 Lm / W a u vysoce kvalitních modelů – od 120 do 140 Lm / W. Z hlediska světelného výkonu jsou LED svítidla 8-10krát lepší než alternativní možnosti.

Odvod tepla

Při porovnávání LED a tradičních žárovek je třeba vzít v úvahu jejich odvod tepla. Skleněné žárovky žárovek se zahřejí na 230 – 240 stupňů Celsia, zatímco výkonná LED lampa se může zahřát maximálně na 45 stupňů. Z tohoto důvodu nejsou tyto žárovky požárně nebezpečné a lze je namontovat v jakékoli místnosti, na rozdíl od žárovek, které se nedoporučují používat například uvnitř dřevěných konstrukcí.

Život

Hlavní charakteristika, která hovoří o výhodě LED. Matrice LED může fungovat 40 000 hodin, zatímco žárovka zřídka vydrží déle než tisíc hodin, což je téměř 40krát méně. V zájmu spravedlnosti je třeba poznamenat, že tak vysoké sazby jsou vlastní vysoce kvalitním LED produktům od známých výrobců. Levné LED krystaly mají mnohem nižší zdroje.

účinnost

Účinnost lampy je pojem, který charakterizuje množství produkovaného světla vzhledem k tepelnému výkonu zařízení. Tato charakteristika LED zařízení se blíží 90 %, zatímco jako u žárovek se užitečná činnost odhaduje na 7-9 procent. Netřeba říkat, o kolik jsou LED osvětlovací zařízení úspornější ve srovnání s tradičními protějšky.

Cena

Mnohem kontroverznější otázkou je, co je výhodnější používat: diodové lampy nebo žárovky? Navzdory tomu, že první jmenované jsou řádově dražší, jejich celková doba provozu daleko přesahuje životnost druhé varianty. A pokud vezmeme v úvahu takový ukazatel, jako je úspora energie, tradiční lampy nemají vůbec šanci. V praxi však věci nejsou tak jednoznačné. LED zařízení, stejně jako jiné typy žárovek, může selhat mnohem dříve, než je jeho prahová životnost (například při přepětí nebo změnách teploty). Navíc slaběji svítí, takže uživatelé často musí dokupovat a instalovat další LED osvětlení.

Environmentální složka

Certifikované LED lampy obsahují velmi malé procento nebezpečných chemikálií. Stejně jako žárovky nevyžadují specializovanou likvidaci. To ale vůbec neznamená, že by se prošlé spotřebiče měly vyhazovat s ostatním domovním odpadem. Osvětlovací zařízení lze odevzdat např. do speciálních sběren.

Tipy pro výběr LED žárovky

Vybrat dobrou LED lampu není snadný úkol. Někdy i od světoznámých výrobců existují případy s vysokou úrovní pulzací nebo s parametry světelného výkonu, které jsou oproti reálným hodnotám nadhodnocené. Následující doporučení vycházejí z praktických zkušeností uživatelů a výsledků nezávislých odborníků. Dobrá LED lampa by měla splňovat následující kritéria:

• faktor zvlnění – ne více než 30%;
• barevné podání – index 80 a více;
• úroveň světelného toku – odpovídá hodnotě světelného toku žárovky;
• přijatelný úhel osvětlení – ne více než 50 stupňů;
• v případě potřeby podpora spínačů s indikátorem;
• v případě potřeby – podpora pro stmívání.

Kromě toho nebude zbytečné zaměřit se na následující body:

• Položte ruku pod světlo lampy. Pokud má kůže šedý odstín, zařízení používá LED diody s nízkým indexem podání barev.
• I když na obalu vidíte označení „žádné zvlnění“, neznamená to, že blikání zcela chybí. Jeho hodnota se s největší pravděpodobností pohybuje do 5 %.
• Pokud je možné lampu rozsvítit, namiřte na ni zapnutý fotoaparát chytrého telefonu. Pokud nevidíte žádné pruhy, LED svítidlo má nízkou úroveň pulzace.
• Přejeďte plnicím perem před rozsvícenou lampou. Pokud se objekt zdvojnásobí nebo ztrojnásobí, má zdroj vysokou úroveň pulsací.
• Jas LED lampy lze zkontrolovat pomocí speciálních aplikací pro měření světla na vašem smartphonu Android.
• Nekupujte produkt s datem vydání 3 roky nebo více. Je lepší zvolit modernější možnost.
• Vyberte si LED lampu s dlouhou záruční dobou (3-5 let).
• Uschovejte si účtenku, abyste ji mohli v případě potřeby vrátit nebo vyměnit.

LED žárovky se od klasických žárovek liší v mnoha charakteristikách. Nejdůležitější z nich jsou výkon, úhel rozptylu, světelný tok, barevná teplota a faktor zvlnění. Při výběru LED lampy byste měli věnovat pozornost také světelnému a tepelnému výkonu zařízení, jeho záruční době, účinnosti, ekvivalentnímu výkonu, provoznímu napětí a indexu podání barev.