Kakšen je svetlobni tok LED sijalk?

Za sijalke s svetlečimi diodami (LED) je značilno veliko parametrov, ki so odgovorni za kakovostno in varno osvetlitev. Članek bo razpravljal o glavnih značilnostih naprav tega razreda, vključno s primerjavo slednjih s tradicionalnimi žarnicami z žarilno nitko, podala pa bo tudi priporočila o izbiri LED svetilk za dom.

Kaj je svetlobni tok?

Svetlobni tok je fizikalna količina, ki označuje število “svetlobnih” enot moči ustreznega sevalnega toka. Moč svetlobe pa je energija, ki prehaja skozi nek prostor v določenem času.

Preprosto povedano, svetlobni tok je pojem, ki določa količino svetlobe, ki jo oddaja vir (v okviru članka je to svetlobna naprava), ter kako se ta sevalni tok oddaja in porazdeli v prostoru.

Jakost svetlobnega toka in kako se meri?

Pri ocenjevanju in primerjavi svetlobnih naprav se uporablja takšna merska enota svetlobnega toka kot lumen. To je osnovna merska enota, ki jo oddaja vir, svetlobni tok. Medtem je napaka, da strokovnjaki za razsvetljavo in splošni uporabniki ocenjujejo opremo za razsvetljavo z uporabo koncepta “svetlosti”. Ta izraz ni samo napačen, ampak je lahko tudi zavajajoč, še posebej ko gre za LED sijalke.

Klasične žarnice z žarilno nitko oddajajo v najširšem možnem spektru svetlobnega signala, medtem ko LED sijalke »pokrivajo« le ozek del njegovega »modrega« območja. Toda hkrati oddaja približno primerljivo količino energije, vir LED sveti močneje.

V zvezi z LED-sijalkami se včasih uporablja koncept “osvetljenosti” (ki označuje intenzivnost, s katero svetloba pade na površino). Sprejeta enota osvetlitve je luks (lx).

Naprava in princip delovanja LED svetilk

LED svetilke za razsvetljavo se razlikujejo le navzven, notranja struktura različnih naprav je približno enaka. Svetlobo neposredno oddajajo LED diode, katerih število, moč in barvni spekter se razlikujejo glede na model.

Princip delovanja LED svetilke temelji na pretvorbi omrežne izmenične napetosti, s pomočjo električnega tokokroga, v konstantno, ki pravzaprav napaja sevalne kristale.

Gospodinjska LED svetilka je sestavljena iz naslednjih komponent:

• Difuzor je posebna polobla, ki poveča disperzijo in enakomerno razprši svetlobni tok. Odvisno od modela je ta komponenta lahko izdelana iz mat, prozorne ali prosojne plastike (izjema so fluorescentne naprave, kjer se uporablja poseben odsevni element).
• LED kristal je osnova sodobne LED svetilke. Njihovo število se lahko razlikuje od enega do več deset – odvisno je od zasnove, dimenzij, moči, velikosti hladilnega telesa določenega modela. Kakovost LED kristalov je tista, ki določa glavne parametre naprave in njeno vzdržljivost, saj če že en čip odpove, lahko svetilko zavržemo.
• Tiskano vezje – pri izdelavi se uporablja posebna anodizirana aluminijeva zlitina, ki ji omogoča učinkovito interakcijo z radiatorjem in odvajanje toplote.
• Hladilnik je posebno oblikovan aluminijast izdelek, ki omogoča učinkovitejši odvod toplote s kristalov. Območje odvajanja toplote radiatorja se poveča zaradi prisotnosti številnih plošč na telesu tega elementa.
• Gonilnik je pomemben sestavni del vezja, brez katerega bi kristali LED preprosto izgoreli. Enota popravlja, znižuje in stabilizira omrežno napetost. Obstajajo daljinski in vgrajeni gonilniki – večina gospodinjskih LED svetlobnih naprav je opremljena z najnovejšo vrsto naprav, nameščenih neposredno v ohišje svetilke.
• Kondenzator je radiotehnična komponenta, ki dodatno zgladi valovanje napetosti, ki se dovaja na LED matriko.
• Polimerna osnova osnovnega dela je strukturni element, potreben za zaščito telesa naprave pred električnim okvarom in osebo pred električnim udarom pri menjavi svetilke.
• Podnožje – stikalni del, ki omogoča povezavo z električnim omrežjem. Najpogosteje je osnova izdelana iz ponikljane medenine, ki zagotavlja zanesljiv kontakt in protikorozijski učinek.

Vredno je povedati, da je v LED napravah, za razliko od tradicionalnih žarnic z žarilno nitko, največja ogrevalna cona zasnovana na notranji strani. Zaradi tega LED svetilka zahteva učinkovito notranje hlajenje, ki je izvedeno v obliki hladilnega radiatorja.

Glavne značilnosti

V mnogih pogledih so LED naprave boljše od žarnic z žarilno nitko in drugih svetlobnih virov. Med več desetimi tehničnimi parametri LED svetilk je mogoče razlikovati več glavnih.

Moč LED svetilke

Pod močjo LED naprave razumejo električno moč, ki jo ta porabi iz omrežja. Da bi potrošniku olajšali navigacijo, je na embalaži LED žarnice naveden enakovredni indikator žarnice z žarilno nitko.
Medtem se učinkovitost takšnih enakovrednih naprav razlikuje. Imajo različno svetlost in moč svetlobnega toka.

Razpršilni kot

Svetlobni tok gospodinjskih LED sijalk se razprši pod kotom 60° – 340°. Naprave z manj širokim vzorcem sevanja se uporabljajo pri oblikovanju točkovne razsvetljave, conske razsvetljave. Za organizacijo splošne razsvetljave se uporabljajo naprave s širokim kotom disperzije. Največji disperzijski kot je na voljo za sijalke z LED filamenti. Indikator za to vrsto naprave je v korelaciji s tradicionalnimi žarnicami z žarilno nitko.

Ustvarjen svetlobni tok

Svetlost svetlobne naprave ali bolje rečeno količino svetlobe, ki jo oddaja, je označena s takim parametrom, kot je “svetlobni tok”, kot je bilo že omenjeno, merjeno v lumnih. LED žarnica s 400 lumni je približno enaka 40 vatni žarnici z žarilno nitko. V praksi obstaja težnja, da proizvajalci LED naprav namerno precenijo to lastnost. Parametre, ki so blizu resničnim za določene naprave, je mogoče najti s pregledom rezultatov neodvisnih testov.

Barvita temperatura

Bolj poznana žarnica z žarilno nitko oddaja prijetno mehko rumeno svetlobo, katere barvna temperatura se približa 2750 Kelvinov (K). V skladu s tem bo svetilka LED z enako barvno temperaturo dala najbližji sij tradicionalni svetilki. Večinoma je za LED naprave značilna barvna temperatura 3000 K – z za oči dokaj prijetno, a nekoliko bolj belo svetlobo. Za pisarne so primerne svetilke z indikatorjem 3000 – 4000 K. Svetlobne naprave z barvno temperaturo 5000 K ali več so primerne samo za pomožne prostore.

Faktor valovanja

Ta lastnost velja za vse svetlobne naprave. Kakovostne LED naprave imajo zelo nizek faktor valovanja, ki je 3- do 5-krat nižji od žarnic z žarilno nitko. Glede na ta indikator je dovoljeno uporabljati LED naprave v vseh prostorih. Pri poceni svetilkah zelo pogosto ni prikazan koeficient valovanja, vendar se intenzivnost utripanja zlahka preveri s kamero telefona. Ob prisotnosti valov so na zaslonu vidne temne črte.

Enakovredna moč

Na embalaži LED svetilke je običajno tudi parameter, kot je ekvivalentna moč žarnice z žarilno nitko. To je lahko na primer podatek, da ima LED naprava moč 5 W, kar ustreza moči žarnice z žarilno nitko 40 W. Ne preveč vestni proizvajalci so lahko težavni pri teh parametrih, zato je priporočljivo, da ste najprej pozorni na karakteristiko svetlobnega toka LED sijalke.

Delovna napetost

Standardizirane delovne napetosti sodobnih LED sijalk so 220 V (za običajno omrežje) in 12 V (za uporabo z napajalniki). Slednji delujejo na izmenični in enosmerni napetosti. Vendar imajo lahko nekatere od teh svetilk, če jih napaja vir izmeničnega toka, previsok faktor valovanja, ki je škodljiv za oči.

Indeks barvne reprodukcije

Spektralni indeks barvnega upodabljanja LED naprave je drugačen v primerjavi z žarnico z žarilno nitko. Ima več modre barvne komponente. Indeks barvnega upodabljanja (Ra), ki ga določi proizvajalec naprave, označuje enakomernost ravni vseh barvnih komponent. Svetlobni tok z nizkim indeksom (manj kot 80 Ra) je neprijeten za oči. Žarnice z žarilno nitko in sončna svetloba imajo ta indikator v območju 97 – 98 Ra, visokokakovostne LED sijalke so več kot 80, posamezni modeli – 90 enot. V praksi nekateri proizvajalci namenoma precenjujejo spektralni indeks barvnega upodabljanja: če je označen na embalaži Ra – 80, je lahko 75 ali celo manj enot.

Nadzor svetlosti

Večina LED svetilk ne deluje z napravami za zatemnitev, namenjenimi prilagajanju svetlosti svetlobnih naprav. Na trgu pa lahko najdemo LED svetilke, ki že imajo vgrajeno zatemnilno enoto, ali pa imajo možnost podpore zunanjim zatemnilnikom za žarnice z žarilno nitko ali posebej izdelane za diodne naprave.

Ogrevanje in pridobivanje toplote

Svetlobni tok LED je usmerjen v eno smer, medtem ko se toplota oddaja v drugo smer. Zato mora biti notranjost LED svetilke aktivno hlajena. Da bi to naredili, je svetlobna naprava opremljena z radiatorjem.

Primerjalne značilnosti LED naprav in žarnic z žarilno nitko

Za vizualno primerjavo LED naprav in žarnic z žarilno nitko si oglejte posebno tabelo. Kot lahko vidite, je razlika v porabi energije med temi razredi naprav z enako jakostjo svetlobnega toka precejšnja.

Toda v resnici 5 W LED svetilka ni enakovredna 40 W žarnici z žarilno nitko. Osvetlitev LED naprave je lahko dejansko daleč od 400 lumnov, odvisno od več dejavnikov. To je na primer mat ohišje, ki “požre” del moči voznika, drugih električnih komponent itd.

Svetlobna moč

Eden najpomembnejših parametrov pri izračunu svetlobne sheme prostora je svetlobna moč nameščene naprave. Ta lastnost se meri v lumnih / vatih. Pri žarnicah z žarilno nitko je svetlobna moč od 8 do 10 lm/W. Pri LED diodah se parameter giblje od 90 do 110 Lm / W, pri visokokakovostnih modelih pa od 120 do 140 Lm / W. Glede svetlobne moči so LED svetilke 8-10-krat boljše od alternativnih možnosti.

Odvajanje toplote

Pri primerjavi LED in tradicionalnih žarnic z žarilno nitko je treba upoštevati njihovo odvajanje toplote. Steklene žarnice žarnic z žarilno nitko segrejejo do 230 – 240 stopinj Celzija, medtem ko se zmogljiva LED žarnica segreje do največ 45 stopinj. Zaradi tega slednji niso požarno nevarni in jih je mogoče namestiti v katerem koli prostoru, za razliko od žarnic z žarilno nitko, ki jih ni priporočljivo uporabljati na primer v lesenih konstrukcijah.

Življenska doba

Glavna značilnost, ki govori o prednosti LED. LED matrika lahko deluje 40.000 ur, medtem ko žarnica z žarilno nitko redko zdrži več kot tisoč ur, kar je skoraj 40-krat manj. Zaradi poštenosti je treba opozoriti, da so tako visoke stopnje lastne visokokakovostnim LED-izdelkom znanih proizvajalcev. Poceni LED kristali imajo veliko nižji vir.

učinkovitost

Učinkovitost žarnice je koncept, ki označuje količino proizvedene svetlobe glede na toplotno moč naprave. Ta lastnost LED naprav se približuje 90%, medtem ko je, tako kot žarnice z žarilno nitko, koristno delovanje ocenjeno na 7-9 odstotkov. Ni treba posebej poudarjati, koliko bolj varčne so LED svetilke v primerjavi s tradicionalnimi analogi.

Cena

Veliko bolj sporno vprašanje je, kaj je bolj donosno uporabiti: diodne sijalke ali žarnice z žarilno nitko? Kljub dejstvu, da so prvi za red velikosti dražji, njihov skupni čas delovanja močno presega življenjsko dobo druge možnosti. In če upoštevamo tak kazalnik, kot je varčevanje z energijo, tradicionalne svetilke sploh nimajo možnosti. V praksi pa stvari niso tako jasne. Naprava LED, tako kot druge vrste svetilk, lahko odpove veliko prej, kot je določena življenjska doba (na primer med napetostnimi sunki ali temperaturnimi spremembami). Poleg tega svetijo šibkeje, zato morajo uporabniki pogosto kupiti in namestiti dodatno LED osvetlitev.

Okoljska komponenta

Certificirane LED sijalke vsebujejo zelo majhen odstotek nevarnih kemikalij. Tako kot žarnice z žarilno nitko ne potrebujejo posebnega odstranjevanja. A to nikakor ne pomeni, da je treba aparate, ki jim je potekel rok uporabe, zavreči skupaj z drugimi gospodinjskimi odpadki. Svetlobne naprave lahko oddate na primer na posebnih zbirnih mestih.

Nasveti za izbiro LED žarnice

Izbira dobre LED svetilke ni lahka naloga. Včasih tudi pri svetovno znanih proizvajalcih obstajajo primeri z visoko stopnjo pulzacij ali s parametri svetlobne moči, ki so precenjeni glede na dejanske vrednosti. Naslednja priporočila temeljijo na praktičnih izkušnjah uporabnikov in rezultatih neodvisnih strokovnjakov. Dobra LED svetilka mora izpolnjevati naslednja merila:

• faktor valovanja – ne več kot 30%;
• barvno upodabljanje – indeks 80 in več;
• raven svetlobnega toka – ustreza vrednosti svetlobnega toka žarnice z žarilno nitko;
• sprejemljiv kot osvetlitve – ne več kot 50 stopinj;
• po potrebi podpora za stikala z indikatorjem;
• če je potrebno – podpora za zatemnitev.

Poleg tega se ne bo odveč osredotočiti na naslednje točke:

• Postavite roko pod svetlobo svetilke. Če ima koža siv odtenek, naprava uporablja LED z nizkim indeksom barvnega upodabljanja.
• Tudi če na embalaži vidite oznako »brez valovanja«, to ne pomeni, da je utripanje popolnoma odsotno. Najverjetneje je njegova vrednost znotraj 5%.
• Če je možno prižgati svetilko, vanjo usmerite prižgano kamero pametnega telefona. Če ne vidite nobenih črt, ima LED napeljava nizko stopnjo pulziranja.
• Povlecite z nalivnim peresom pred prižgano svetilko. Če se predmet podvoji ali potroji, ima vir visoko stopnjo pulzacij.
• Svetlost LED sijalke lahko preverite s posebnimi aplikacijami za merjenje svetlobe na pametnem telefonu Android.
• Ne kupujte izdelka z datumom izdaje 3 leta ali več. Bolje je izbrati sodobnejšo možnost.
• Izberite LED sijalko z dolgo garancijsko dobo (3-5 let).
• Prosimo, da shranite račun, da ga lahko po potrebi vrnete ali zamenjate.

LED sijalke se od klasičnih žarnic razlikujejo po številnih lastnostih. Najpomembnejši med njimi so moč, disperzijski kot, svetlobni tok, barvna temperatura in faktor valovanja. Pri izbiri LED sijalke bodite pozorni tudi na svetlobno in toplotno moč naprave, njeno garancijsko dobo, učinkovitost, ekvivalentno moč, delovno napetost in indeks barvne reprodukcije.