Aký je svetelný tok LED žiaroviek?

Svetelné diódy (LED) sa vyznačujú mnohými parametrami zodpovednými za kvalitné a bezpečné osvetlenie. Článok sa bude zaoberať hlavnými charakteristikami zariadení tejto triedy, vrátane ich porovnania s tradičnými žiarovkami, a tiež poskytne odporúčania na výber LED svietidiel pre domácnosť.

Čo je to svetelný tok?

Svetelný tok je fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje počet “svetelných” jednotiek výkonu zodpovedajúceho toku žiarenia. Svetelná sila je zase energia prechádzajúca nejakým priestorom za určitý čas.

Zjednodušene povedané, svetelný tok je pojem, ktorý určuje množstvo svetla vyžarovaného zdrojom (v rámci článku ide o svetelné zariadenie) a ako je tento tok žiarenia vyžarovaný a distribuovaný v priestore.

Sila svetelného toku a ako sa meria?

Pri hodnotení a porovnávaní osvetľovacích zariadení sa používa taká jednotka merania svetelného toku ako lumen. Toto je základná jednotka merania vyžarovaná zdrojom, tok svetla. Medzitým je chybou pre odborníkov na osvetlenie a bežných používateľov hodnotiť osvetľovacie zariadenia pomocou pojmu „jas“. Tento pojem je nielen mylný, ale môže byť aj zavádzajúci, najmä pokiaľ ide o LED svietidlá.

Tradičné žiarovky vyžarujú v čo najširšom spektre svetelného signálu, kým LED žiarovky „pokrývajú“ len úzku časť jeho „modrej“ plochy. LED zdroj však zároveň vyžaruje približne porovnateľné množstvo energie a svieti jasnejšie.

V súvislosti s LED svietidlami sa niekedy používa pojem “osvetlenie” (charakterizujúce intenzitu, s akou svetlo dopadá na povrch). Akceptovaná jednotka osvetlenia je lux (lx).

Zariadenie a princíp činnosti LED svietidiel

LED svietidlá na osvetlenie sa líšia iba zvonka, vnútorná štruktúra rôznych zariadení je približne rovnaká. Svetlo je priamo vyžarované LED diódami, ktorých počet, výkon a farebné spektrum sa líši v závislosti od modelu.

Princíp činnosti LED osvetľovacej lampy je založený na premene sieťového striedavého napätia, pomocou elektrického obvodu, na konštantné, ktoré vlastne napája vyžarujúce kryštály.

Osvetľovacie zariadenie LED pre domácnosť pozostáva z nasledujúcich komponentov:

• Difúzor je špeciálna hemisféra, ktorá zvyšuje rozptyl a rovnomerne rozptyľuje svetelný tok. V závislosti od modelu môže byť tento komponent vyrobený z matného, ​​priehľadného alebo priesvitného plastu (výnimkou sú fluorescenčné zariadenia, kde je použitý špeciálny reflexný prvok).
• LED krištáľ je základom moderného LED svietidla. Ich počet sa môže líšiť od jedného do niekoľkých desiatok – závisí to od dizajnu, rozmerov, výkonu, veľkosti chladiča konkrétneho modelu. Práve kvalita LED kryštálov určuje hlavné parametre zariadenia a jeho odolnosť, pretože ak zlyhá čo i len jeden čip, svietidlo môže byť vyhodené.
• Doska s plošnými spojmi – pri jej výrobe sa používa špeciálna eloxovaná hliníková zliatina, ktorá jej umožňuje efektívne spolupracovať s radiátorom a odvádzať teplo.
• Chladič je špeciálne tvarovaný hliníkový produkt, ktorý umožňuje efektívnejší odvod tepla z kryštálov. Plocha chladiča odvádzajúca teplo sa zvyšuje v dôsledku prítomnosti mnohých dosiek na tele tohto prvku.
• Ovládač je dôležitou súčasťou obvodu, bez ktorého by kryštály LED jednoducho vyhoreli. Jednotka usmerňuje, znižuje a stabilizuje sieťové napätie. Existujú diaľkové a vstavané ovládače – väčšina domácich LED osvetľovacích zariadení je vybavená najnovším typom zariadení namontovaných priamo v kryte lampy.
• Kondenzátor je rádiotechnická súčiastka, ktorá dodatočne vyhladzuje zvlnenie napätia dodávaného do matrice LED.
• Polymérová základňa základnej časti je konštrukčný prvok potrebný na ochranu tela zariadenia pred elektrickým výpadkom a osoby pred úrazom elektrickým prúdom pri výmene lampy.
• Sokel – spínacia časť, ktorá zabezpečuje pripojenie k elektrickej sieti. Najčastejšie je základňa vyrobená z poniklovanej mosadze, ktorá poskytuje spoľahlivý kontakt a antikorózny účinok.

Stojí za to povedať, že v zariadeniach LED, na rozdiel od tradičných žiaroviek, je maximálna vykurovacia zóna založená na vnútornej strane. Z tohto dôvodu LED svietidlo vyžaduje efektívne vnútorné chladenie, ktoré je realizované formou chladiaceho radiátora.

Hlavné charakteristiky

V mnohých ohľadoch sú LED zariadenia lepšie ako žiarovky a iné svetelné zdroje. Medzi niekoľkými desiatkami technických parametrov LED svietidiel možno rozlíšiť niekoľko hlavných.

Výkon LED lampy

Pod výkonom LED zariadenia znamenajú elektrickú energiu, ktorú spotrebuje zo siete. Na uľahčenie orientácie spotrebiteľa je na obale LED žiarovky uvedený ekvivalentný indikátor žiarovky.
Medzitým sa účinnosť takýchto ekvivalentných zariadení líši. Majú rôznu svietivosť a výkon svetelného toku.

Uhol rozptylu

Svetelný tok domácich LED svietidiel je rozptýlený pod uhlom 60° – 340°. Zariadenia s menej širokým vzorom žiarenia sa používajú pri navrhovaní bodového osvetlenia, zónového osvetlenia. Na organizáciu všeobecného osvetlenia sa používajú zariadenia so širokým uhlom rozptylu. Najväčší uhol rozptylu je k dispozícii pre žiarovky s vláknami LED. Indikátor pre tento typ zariadenia koreluje s tradičnými žiarovkami.

Vytvorený svetelný tok

Jas osvetľovacieho zariadenia, alebo skôr množstvo svetla, ktoré vyžaruje, je charakterizované takým parametrom, ako je „svetelný tok“, ako už bolo uvedené, meraný v lúmenoch. 400 lúmenová LED lampa je približne ekvivalentná 40 wattovej žiarovke. V praxi existuje tendencia výrobcov LED zariadení túto charakteristiku zámerne preceňovať. Parametre, ktoré sú pre konkrétne zariadenia blízke reálnym hodnotám, je možné nájsť preskúmaním výsledkov nezávislých testov.

Farebná teplota

Známejšia žiarovka vyžaruje príjemné mäkké žlté svetlo, ktorého farebná teplota sa blíži k 2750 Kelvinom (K). V súlade s tým bude LED lampa s rovnakou farebnou teplotou žiariť čo najbližšie k tradičnej lampe. LED zariadenia sa väčšinou vyznačujú farebnou teplotou 3000 K – s pomerne pohodlným pre oči, ale o niečo belším svetlom. Do kancelárií sú vhodné svietidlá s ukazovateľom 3000 – 4000 K. Osvetľovacie zariadenia s farebnou teplotou 5000 K alebo vyššou sú vhodné len pre technické miestnosti.

Faktor zvlnenia

Táto charakteristika platí pre všetky osvetľovacie zariadenia. Kvalitné LED zariadenia majú veľmi nízky faktor zvlnenia, ktorý je 3 až 5-krát nižší ako u žiaroviek. Podľa tohto indikátora je možné používať LED zariadenia v akýchkoľvek priestoroch. V lacných lampách sa koeficient zvlnenia veľmi často neuvádza, intenzita blikania sa však dá ľahko skontrolovať pomocou fotoaparátu telefónu. V prípade zvlnenia sú na displeji viditeľné tmavé pruhy.

Ekvivalentný výkon

Na obale LED svietidla je zvyčajne aj taký parameter ako ekvivalentný výkon žiarovky. Môže to byť napríklad informácia, že LED zariadenie má výkon 5 W, čo zodpovedá výkonu 40 W žiarovky. Nie príliš svedomití výrobcovia môžu byť v prípade týchto parametrov záludní, preto sa odporúča v prvom rade venovať pozornosť charakteristike svetelného toku LED svietidla.

Pracovné napätie

Štandardizované prevádzkové napätie moderných LED svietidiel je 220 V (pre normálnu sieť) a 12 V (pre použitie so zdrojmi). Posledne menované pracujú na striedavom aj jednosmernom napätí. Niektoré z týchto lámp, keď sú napájané zo zdroja striedavého prúdu, môžu mať príliš vysoký faktor zvlnenia, ktorý je škodlivý pre oči.

Index podania farieb

Spektrálny index podania farieb LED zariadenia je odlišný v porovnaní so žiarovkou. Má skôr modrú farebnú zložku. Index podania farieb (Ra), udávaný výrobcom zariadenia, charakterizuje rovnomernosť úrovne všetkých farebných zložiek. Svetelný tok s nízkym indexom (menej ako 80 Ra) je pre oči nepríjemný. Žiarovky a slnečné svetlo majú tento indikátor v oblasti 97 – 98 Ra, vysokokvalitné LED žiarovky sú viac ako 80, jednotlivé modely – 90 jednotiek. V praxi je spektrálny index podania farieb niektorými výrobcami zámerne nadhodnocovaný: pri označení na obale Ra – 80 to môže byť 75 alebo aj menej jednotiek.

Ovládanie jasu

Väčšina LED svietidiel nefunguje so stmievacími zariadeniami určenými na nastavenie jasu svietidiel. Na trhu však možno nájsť LED svietidlá, ktoré už majú zabudovanú stmievaciu jednotku, prípadne majú možnosť podpory externých stmievačov pre žiarovky alebo špeciálne určené pre diódové zariadenia.

Vykurovanie a výroba tepla

Svetelný tok LED je nasmerovaný jedným smerom, zatiaľ čo teplo je vyžarované druhým smerom. Z tohto dôvodu musí byť vnútro LED svietidla aktívne chladené. Na tento účel je osvetľovacie zariadenie vybavené radiátorom.

Porovnávacie charakteristiky LED zariadení a žiaroviek

Pre vizuálne porovnanie LED zariadení a žiaroviek by ste sa mali obrátiť na špeciálnu tabuľku. Ako vidíte, rozdiel v spotrebe energie medzi týmito triedami zariadení s rovnakou silou svetelného toku je značný.

Ale v skutočnosti 5W LED svietidlo nie je ekvivalentom 40W žiarovky. Osvetlenie LED zariadenia môže byť v skutočnosti ďaleko od 400 lúmenov v závislosti od viacerých faktorov. Ide napríklad o matné puzdro, ktoré „požiera“ časť výkonu vodiča, iných elektrických komponentov atď.

Svetelný výkon

Jedným z najdôležitejších parametrov pri výpočte schémy osvetlenia miestnosti je svetelný výkon namontovaného zariadenia. Táto charakteristika sa meria v lúmenoch / wattoch. V žiarovkách je svetelný výkon od 8 do 10 lm/W. V LED sa parameter pohybuje od 90 do 110 Lm / W a vo vysoko kvalitných modeloch – od 120 do 140 Lm / W. Z hľadiska svetelného výkonu sú LED svietidlá 8-10 krát lepšie ako alternatívne možnosti.

Odvod tepla

Pri porovnávaní LED a tradičných žiaroviek treba brať do úvahy ich odvod tepla. Sklenené žiarovky žiaroviek sa zahrejú na 230 – 240 stupňov Celzia, zatiaľ čo výkonná LED lampa sa dokáže zahriať maximálne na 45 stupňov. Z tohto dôvodu nie sú požiarne nebezpečné a môžu byť namontované v akejkoľvek miestnosti, na rozdiel od žiaroviek, ktoré sa neodporúčajú používať napríklad vo vnútri drevených konštrukcií.

Život

Hlavná charakteristika, ktorá hovorí o výhode LED diód. Matrica LED môže fungovať 40 000 hodín, zatiaľ čo žiarovka zriedka vydrží viac ako tisíc hodín, čo je takmer 40-krát menej. V záujme spravodlivosti je potrebné poznamenať, že takéto vysoké sadzby sú vlastné vysokokvalitným LED výrobkom od známych výrobcov. Lacné LED kryštály majú oveľa nižší zdroj.

efektívnosť

Účinnosť lampy je pojem, ktorý charakterizuje množstvo vyprodukovaného svetla v pomere k tepelnému výkonu zariadenia. Táto charakteristika LED zariadení sa blíži k 90 %, zatiaľ čo, podobne ako pri žiarovkách, sa užitočná činnosť odhaduje na 7-9 percent. Netreba dodávať, o koľko sú LED osvetľovacie zariadenia ekonomickejšie v porovnaní s tradičnými náprotivkami.

cena

Oveľa kontroverznejšou otázkou je, čo je výhodnejšie použiť: diódové žiarovky alebo žiarovky? Napriek tomu, že prvé sú rádovo drahšie, ich celková prevádzková doba ďaleko presahuje životnosť druhej možnosti. A ak vezmeme do úvahy taký ukazovateľ, ako je úspora energie, tradičné lampy nemajú vôbec žiadnu šancu. V praxi však veci nie sú také jednoznačné. LED zariadenie, podobne ako iné typy lámp, môže zlyhať oveľa skôr, ako je jeho prahová životnosť (napríklad pri prepätí alebo zmenách teploty). Navyše slabšie svietia, takže používatelia si často musia dokupovať a inštalovať dodatočné LED osvetlenie.

Environmentálna zložka

Certifikované LED lampy obsahujú veľmi malé percento nebezpečných chemikálií. Rovnako ako žiarovky nevyžadujú špecializovanú likvidáciu. To ale vôbec neznamená, že spotrebiče po dobe životnosti treba vyhadzovať spolu s ostatným domovým odpadom. Osvetľovacie zariadenia je možné odovzdať napríklad do špeciálnych zberných miest.

Tipy na výber LED žiarovky

Výber dobrej LED lampy nie je ľahká úloha. Niekedy aj od svetoznámych výrobcov existujú prípady s vysokou úrovňou pulzácií alebo s parametrami svetelného výkonu, ktoré sú v porovnaní so skutočnými hodnotami nadhodnotené. Nasledujúce odporúčania vychádzajú z praktických skúseností používateľov a výsledkov nezávislých odborníkov. Dobrá LED lampa by mala spĺňať nasledujúce kritériá:

• faktor zvlnenia – nie viac ako 30%;
• podanie farieb – index 80 a viac;
• úroveň svetelného toku – zodpovedá hodnote svetelného toku žiarovky;
• prijateľný uhol osvetlenia – nie viac ako 50 stupňov;
• v prípade potreby podpora prepínačov s indikátorom;
• v prípade potreby – podpora pre stmievanie.

Okrem toho nebude zbytočné zamerať sa na nasledujúce body:

• Položte ruku pod svetlo lampy. Ak má pokožka sivý odtieň, zariadenie používa LED diódy s nízkym indexom podania farieb.
• Aj keď na obale vidíte označenie „bez zvlnenia“, neznamená to, že blikanie úplne chýba. S najväčšou pravdepodobnosťou sa jeho hodnota pohybuje v rozmedzí 5%.
• Ak je možné lampu zapnúť, nasmerujte na ňu zapnutý fotoaparát smartfónu. Ak nevidíte žiadne pruhy, LED svietidlo má nízku úroveň pulzácie.
• Potiahnite plniacim perom pred zapnutú lampu. Ak sa objekt zdvojnásobí alebo strojnásobí, zdroj má vysokú úroveň pulzácií.
• Jas LED lampy je možné skontrolovať pomocou špeciálnych aplikácií na meranie svetla na vašom smartfóne so systémom Android.
• Nekupujte produkt s dátumom vydania 3 roky alebo viac. Je lepšie zvoliť modernejšiu možnosť.
• Vyberte si LED svietidlo s dlhou záručnou dobou (3-5 rokov).
• Uschovajte si účtenku, aby ste ju v prípade potreby mohli vrátiť alebo vymeniť.

LED žiarovky sa líšia od klasických žiaroviek v mnohých charakteristikách. Najdôležitejšie z nich sú výkon, uhol rozptylu, svetelný tok, teplota farby a faktor zvlnenia. Pri výbere LED svietidla by ste si mali všímať aj svetelný a tepelný výkon zariadenia, jeho záručnú dobu, účinnosť, ekvivalentný výkon, prevádzkové napätie a index podania farieb.