Qual é o fluxo luminoso das lâmpadas LED?

As lâmpadas de diodo emissor de luz (LED) são caracterizadas por muitos parâmetros responsáveis ​​pela iluminação de alta qualidade e segurança. O artigo discutirá as principais características dos dispositivos dessa classe, inclusive comparando-os com as lâmpadas incandescentes tradicionais, e também dará recomendações sobre a escolha de lâmpadas LED para o lar.

O que é fluxo luminoso?

Um fluxo luminoso é uma quantidade física que caracteriza o número de unidades de “luz” de potência do fluxo de radiação correspondente. A energia da luz, por sua vez, é a energia que passa por algum espaço em um determinado período de tempo.

Simplificando, um fluxo luminoso é um conceito que determina a quantidade de luz emitida por uma fonte (no quadro do artigo, este é um dispositivo de luz) e como esse fluxo de radiação é emitido e distribuído no espaço.

A força do fluxo luminoso e como é medido?

Ao avaliar e comparar dispositivos de iluminação, é usada uma unidade de medida do fluxo luminoso como lúmen. Esta é a unidade básica de medida emitida por uma fonte, o fluxo de luz. Entretanto, é um erro para profissionais de iluminação e usuários em geral avaliar equipamentos de iluminação usando o conceito de “brilho”. Este termo não é apenas errôneo, mas também pode ser enganoso, especialmente quando se trata de lâmpadas LED.

As lâmpadas incandescentes tradicionais emitem no espectro mais amplo possível do sinal de luz, enquanto as lâmpadas LED “cobrem” apenas uma parte estreita de sua área “azul”. Mas, ao mesmo tempo, emitindo uma quantidade de energia aproximadamente comparável, a fonte de LED brilha mais forte.

No que diz respeito às lâmpadas LED, por vezes é utilizado o conceito de “iluminância” (caracterizando a intensidade com que a luz incide na superfície). A unidade de iluminação aceita é lux (lx).

O dispositivo e o princípio de funcionamento das lâmpadas LED

As lâmpadas LED para iluminação diferem apenas externamente, a estrutura interna de diferentes dispositivos é aproximadamente a mesma. A luz é emitida diretamente por LEDs, cujo número, potência e espectro de cores variam de acordo com o modelo.

O princípio de funcionamento da lâmpada de iluminação LED baseia-se na conversão da tensão alternada da rede, por meio de um circuito elétrico, em uma constante, que efetivamente alimenta os cristais radiantes.

O dispositivo de iluminação LED doméstico consiste nos seguintes componentes:

• O difusor é um hemisfério especial que aumenta a dispersão e espalha uniformemente o fluxo de luz. Dependendo do modelo, este componente pode ser feito de plástico fosco, transparente ou translúcido (uma exceção são os dispositivos fluorescentes, onde é usado um elemento refletivo especial).
• O cristal LED é a base da lâmpada LED moderna. Seu número pode variar de uma a várias dezenas – depende do design, dimensões, potência, tamanho do dissipador de calor de um modelo específico. É a qualidade dos cristais de LED que determina os principais parâmetros do aparelho e sua durabilidade, pois se mesmo um chip falhar, a lâmpada pode ser jogada fora.
• Placa de circuito impresso – em sua fabricação, é utilizada uma liga especial de alumínio anodizado, que permite interagir efetivamente com o radiador, dissipando o calor.
• O dissipador de calor é um produto de alumínio com formato especial que permite a remoção mais eficiente do calor dos cristais. A área de remoção de calor do radiador aumenta devido à presença de muitas placas no corpo deste elemento.
• O driver é um componente importante do circuito, sem o qual os cristais de LED simplesmente queimariam. A unidade retifica, reduz e estabiliza a tensão da rede. Existem drivers remotos e integrados – a maioria dos dispositivos de iluminação LED domésticos está equipada com o mais recente tipo de dispositivos montados diretamente no compartimento da lâmpada.
• Um capacitor é um componente radiotécnico que adicionalmente suaviza as ondulações de tensão fornecidas à matriz de LED.
• A base de polímero da parte da sola é um elemento estrutural necessário para proteger o corpo do dispositivo contra avarias elétricas e uma pessoa contra choque elétrico ao trocar a lâmpada.
• Plinth – uma parte de comutação que fornece conexão à rede elétrica. Na maioria das vezes, a base é feita de latão niquelado, que fornece contato confiável e efeito anticorrosivo.

Vale dizer que nos dispositivos LED, ao contrário das lâmpadas incandescentes tradicionais, a zona máxima de aquecimento é baseada no interior. Por esse motivo, a lâmpada LED requer um resfriamento interno eficaz, que é implementado na forma de um radiador de resfriamento.

Características principais

Em muitos aspectos, os dispositivos LED são superiores às lâmpadas incandescentes e outras fontes de luz. Entre várias dezenas de parâmetros técnicos de lâmpadas LED, vários principais podem ser distinguidos.

Potência da lâmpada LED

Sob o poder do dispositivo LED, eles significam a energia elétrica consumida por ele da rede. Para facilitar a navegação do consumidor, o indicador equivalente de uma lâmpada incandescente é indicado na embalagem da lâmpada LED.
Enquanto isso, a eficiência desses dispositivos equivalentes varia. Eles têm brilho diferente e poder de fluxo luminoso.

Ângulo de dispersão

O fluxo luminoso das lâmpadas LED domésticas é espalhado em um ângulo de 60° – 340°. Dispositivos com um padrão de radiação menos amplo são usados ​​no projeto de iluminação pontual, iluminação por zonas. Dispositivos com amplo ângulo de dispersão são usados ​​para organizar a iluminação geral. O maior ângulo de dispersão está disponível para lâmpadas com filamentos de LED. O indicador para este tipo de dispositivo se correlaciona com as lâmpadas incandescentes tradicionais.

Fluxo luminoso criado

O brilho do dispositivo de iluminação, ou melhor, a quantidade de luz emitida por ele, é caracterizado por um parâmetro como “fluxo luminoso”, como já mencionado, medido em lúmens. Uma lâmpada LED que emite um fluxo luminoso de 400 lúmens é aproximadamente equivalente a uma lâmpada incandescente de 40 watts. Na prática, existe uma tendência de os fabricantes de dispositivos LED superestimarem deliberadamente essa característica. Parâmetros próximos do real para dispositivos específicos podem ser encontrados examinando os resultados de testes independentes.

Temperatura colorida

A lâmpada incandescente mais familiar emite uma luz amarela suave e agradável, cuja temperatura de cor se aproxima de 2750 Kelvin (K). Assim, uma lâmpada LED com a mesma temperatura de cor dará o brilho mais próximo de uma lâmpada tradicional. Na maior parte, os dispositivos LED são caracterizados por uma temperatura de cor de 3000 K – com uma luz bastante confortável para os olhos, mas um pouco mais branca. Lâmpadas com um indicador de 3000 – 4000 K são adequadas para escritórios. Dispositivos de iluminação com temperatura de cor de 5000 K ou mais são adequados apenas para salas de serviço.

Fator de ondulação

Esta característica aplica-se a todos os dispositivos de iluminação. Dispositivos LED de alta qualidade têm um fator de ondulação muito baixo, que é 3 a 5 vezes menor que as lâmpadas incandescentes. De acordo com este indicador, os dispositivos LED podem ser usados ​​em qualquer local. Em lâmpadas baratas, muitas vezes o coeficiente de ondulação não é indicado, no entanto, a intensidade do flicker é facilmente verificada usando a câmera do telefone. Na presença de ondulações, listras escuras são visíveis na tela.

Potência equivalente

Na embalagem de uma lâmpada LED, geralmente também há um parâmetro como a potência equivalente de uma lâmpada incandescente. Por exemplo, pode ser a informação de que o aparelho de LED tem potência de 5 W, equivalente à potência de uma lâmpada incandescente de 40 W. Fabricantes não muito conscientes podem ser complicados no caso desses parâmetros, por isso é recomendável que você preste atenção antes de tudo à característica do fluxo luminoso da lâmpada LED.

Tensão de trabalho

As tensões de operação padronizadas das lâmpadas LED modernas são 220 V (para rede normal) e 12 V (para uso com fontes de alimentação). Este último opera em tensões AC e DC. No entanto, algumas dessas lâmpadas, quando alimentadas por uma fonte de corrente alternada, podem ter um fator de ondulação muito alto, prejudicial aos olhos.

Índice de renderização de cores

O índice de reprodução de cor espectral de um dispositivo LED é diferente quando comparado com uma lâmpada incandescente. Tem mais um componente de cor azul. O índice de reprodução de cor (Ra), indicado pelo fabricante do dispositivo, caracteriza a uniformidade do nível de todos os componentes de cor. Fluxo luminoso com índice baixo (menos de 80 Ra) é desagradável para os olhos. Lâmpadas incandescentes e luz solar têm esse indicador na região de 97 – 98 Ra, lâmpadas LED de alta qualidade são mais de 80, modelos individuais – 90 unidades. Na prática, o índice de reprodução de cor espectral é deliberadamente superestimado por alguns fabricantes: quando rotulado na embalagem Ra – 80, pode ser de 75 unidades ou até menos.

Controle de brilho

A maioria das lâmpadas LED não funciona com dispositivos de escurecimento projetados para ajustar o brilho das luminárias. No entanto, as luminárias LED podem ser encontradas no mercado que já possuem uma unidade dimmer integrada, ou têm a opção de suportar dimmers externos para lâmpadas incandescentes ou projetados especificamente para dispositivos de diodo.

Aquecimento e geração de calor

O fluxo luminoso do LED é direcionado em uma direção, enquanto o calor é emitido na outra direção. Por esse motivo, o interior da lâmpada LED deve ser resfriado ativamente. Para fazer isso, o dispositivo de iluminação está equipado com um radiador.

Características comparativas de dispositivos LED e lâmpadas incandescentes

Para uma comparação visual de dispositivos LED e lâmpadas incandescentes, você deve consultar uma tabela especial. Como você pode ver, a diferença no consumo de energia entre essas classes de dispositivos com a mesma intensidade de fluxo luminoso é significativa.

Mas, na verdade, uma luminária LED de 5W não é equivalente a uma lâmpada incandescente de 40W. A iluminância de um dispositivo LED pode realmente estar longe de 400 lúmens, dependendo de vários fatores. Este, por exemplo, é um case fosco, “devorando” parte da potência pelo driver, outros componentes elétricos, etc.

Saída de luz

Um dos parâmetros mais importantes no cálculo do esquema de iluminação da sala é a saída de luz do dispositivo montado. Esta característica é medida em Lumens/Watts. Em lâmpadas incandescentes, a saída de luz é de 8 a 10 lm/W. Nos LEDs, o parâmetro varia de 90 a 110 Lm / W e em modelos de alta qualidade – de 120 a 140 Lm / W. Em termos de saída de luz, as luminárias LED são 8 a 10 vezes melhores do que as opções alternativas.

Dissipação de calor

Ao comparar LEDs e lâmpadas incandescentes tradicionais, sua dissipação de calor deve ser levada em consideração. Lâmpadas de vidro de lâmpadas incandescentes aquecem até 230 – 240 graus Celsius, enquanto uma poderosa lâmpada LED pode aquecer até um máximo de 45 graus. Por esta razão, estas últimas não apresentam risco de incêndio e podem ser montadas em qualquer ambiente, ao contrário das lâmpadas incandescentes, que não são recomendadas para uso, por exemplo, dentro de estruturas de madeira.

Vida

A principal característica que fala sobre a vantagem dos LEDs. Uma matriz de LED pode operar por 40.000 horas, enquanto uma lâmpada incandescente raramente dura mais de mil horas, o que é quase 40 vezes menos. Por uma questão de justiça, deve-se notar que essas taxas altas são inerentes a produtos LED de alta qualidade de fabricantes conhecidos. Cristais de LED baratos têm um recurso muito menor.

eficiência

A eficiência da lâmpada é um conceito que caracteriza a quantidade de luz produzida em relação à saída térmica do dispositivo. Essa característica dos dispositivos LED se aproxima de 90%, enquanto, como as lâmpadas incandescentes, a ação útil é estimada em 7-9%. Escusado será dizer que os dispositivos de iluminação LED são muito mais económicos em comparação com os seus homólogos tradicionais.

Preço

Uma questão muito mais controversa é o que é mais lucrativo de usar: lâmpadas de diodo ou lâmpadas incandescentes? Apesar do fato de que os primeiros são uma ordem de grandeza mais caros, seu tempo total de operação excede em muito a vida útil da segunda opção. E se levarmos em conta um indicador como economia de energia, as lâmpadas tradicionais não têm chance alguma. Na prática, porém, as coisas não são tão claras. Um dispositivo LED, como outros tipos de lâmpadas, pode falhar muito antes de seu limite de vida útil (por exemplo, durante picos de energia ou mudanças de temperatura). Além disso, eles brilham mais fracos, então os usuários geralmente precisam comprar e instalar iluminação LED adicional.

Componente ambiental

As lâmpadas LED certificadas contêm uma porcentagem muito pequena de produtos químicos perigosos. Elas, como as lâmpadas incandescentes, não requerem descarte especializado. Mas isso não significa que os aparelhos vencidos devam ser jogados fora com outros resíduos domésticos. Dispositivos de iluminação podem ser entregues, por exemplo, em pontos de coleta especiais.

Dicas para escolher uma lâmpada LED

Escolher uma boa lâmpada LED não é uma tarefa fácil. Às vezes, fabricantes mundialmente famosos também têm espécimes com alto nível de pulsações ou com parâmetros de saída de luz que são superestimados em relação aos valores reais. As recomendações a seguir são baseadas na experiência prática dos usuários e nos resultados de especialistas independentes. Uma boa lâmpada LED deve atender aos seguintes critérios:

• fator de ondulação – não mais que 30%;
• renderização de cores – índice 80 e mais;
• nível de fluxo luminoso – corresponde ao valor do fluxo de luz de uma lâmpada incandescente;
• ângulo de iluminação aceitável – não superior a 50 graus;
• se necessário, suporte para interruptores com indicador;
• se necessário – suporte para escurecimento.

Além disso, não será supérfluo focar nos seguintes pontos:

• Coloque sua mão sob a luz da lâmpada. Se a pele tiver uma tonalidade cinza, o dispositivo utiliza LEDs com baixo índice de reprodução de cores.
• Mesmo que você veja a designação “sem ondulação” na embalagem, isso não significa que a cintilação esteja completamente ausente. Muito provavelmente seu valor está dentro de 5%.
• Se for possível acender a lâmpada, aponte a câmera do smartphone ligada para ela. Se você não vir listras, a luminária LED tem um baixo nível de pulsação.
• Passe uma caneta-tinteiro na frente da lâmpada acesa. Se o objeto dobrar ou triplicar, a fonte tem um alto nível de pulsações.
• O brilho da lâmpada LED pode ser verificado usando aplicativos especiais de medidor de luz em seu smartphone Android.
• Não compre um produto com data de lançamento de 3 anos ou mais. É melhor escolher uma opção mais moderna.
• Escolha uma lâmpada LED com um longo período de garantia (3-5 anos).
• Por favor, guarde seu recibo para que você possa devolver ou trocar o item, se necessário.

As lâmpadas LED diferem das lâmpadas incandescentes clássicas em muitas características. Os mais importantes são potência, ângulo de dispersão, fluxo luminoso, temperatura de cor e fator de ondulação. Ao escolher uma lâmpada LED, você também deve prestar atenção à saída de luz e calor do dispositivo, seu período de garantia, eficiência, potência equivalente, tensão de operação e índice de reprodução de cores.