Jak dobrać oświetlenie led

Podstawowe pojęcia o oświetleniu LED

Podstawowe pojęcia:

Kandela – inaczej światłość lub moc światła skierowanego w określonym kierunku.

Lumen – strumień świetlny, jest to iloczyn kandeli i kąta bryłowego, które oświetla źródło światła.

Lumen jest jednostką, która umożliwia porównanie strumienia świetlnego dwóch źródeł światła.

Lux – jest to 1 lumen rozłożony na powierzchni 1m².

Luminancja świetlna – jest miarą "jasności" świecących powierzchni. Podobnie jak Kandela, luminancja jest wielkością zależną od kierunku. Luminancję świetlną mierzy się stosunkiem światłości do rzutu powierzchni świecącej na płaszczyznę prostopadłą do rozpatrywanego kierunku rozchodzenia światła. Mówiąc w uproszczeniu, jest to to, co człowiek widzi dzięki świecącemu źródłu światła.

Wszyscy producenci podają wartości w lumenach, ale jak widać z powyższego, ilość lumenów pozwala określić tylko „moc światła”, nie określa natomiast tego, co człowiek widzi (luminancji świetlnej). Luminancja świetlna jest wartością zmienną i zależy od:

Natężenia światła
Charakterystyki rozsyłu światła z oprawy (kąty świecenia)
Lokalizacji oprawy oraz jej pochylenia w układzie
Powierzchni pochłaniających lub odbijających światło

Wniosek: Pomimo iż LED 5W SMD 120 stopni jest zamiennikiem halogenu 50W 38 stopni, bo ma tyle samo lumenów, nie będzie świecił tak samo, ponieważ ma inną luminancję świetlną.

Barwa światła:

O wrażeniu kolorystycznym oglądanego otoczenia decyduje między innymi rodzaj bieli, jaki wysyłany jest ze źródła światła. Parametr ten określany jest mianem temperatury barwowej Tb i określany jest w stopniach Kelvina. Im wyższa temperatura barwowa, tym światło bardziej białe.

Norma PN-EN 12464-1 wprowadza następujące przedziały i sformułowania przy określaniu temperatury barwowej:

Temperatura barwowa poniżej 3300 K – barwa ciepła,
Temperatura barwowa 3300 K – 5300 K – barwa neutralna,
Temperatura barwowa powyżej 5300 K – barwa chłodna.

Głównym kryterium wyboru barwy światła powinny być własne preferencje. Większość ludzi woli barwę ciepłą, bo do takiej zostali przyzwyczajeni poprzez kontakt ze światłem ognia, słońca i zwykłej żarówki.

Ciepłe światło sprzyja relaksowi i wypoczynkowi, nie męczy wzroku i powinno być stosowane w pomieszczeniach typu sypialnie, pokoje dzienne, jadalnie, kuchnie. Ciepłe światło dobrze współgra z tradycyjnymi, rustykalnymi wnętrzami z dużą ilością naturalnego drewna i ciepłymi pastelowymi kolorami.

Zimne światło sprzyja koncentracji i pracy. Wyostrza wszystkie detale i rozbudza przestrzeń jasnym światłem. Powinno być stosowane w pomieszczeniach technicznych, garażach, piwnicach, klatkach schodowych. Zimne światło dobrze współgra z nowoczesnymi wnętrzami z dużą ilością aluminium, kamienia i kontrastowymi kolorami typu czerń i biel.

Współczynnik CRI [Ra]

Jest współczynnikiem określającym stopień oddawania barw charakteryzujący dane źródło światła. Zakres tego współczynnika to 0-100, gdzie wartość 0 jest dla światła monochromatycznego (jeden kolor jak czerwony, zielony, niebieski, itd.). Wartości większe od zera określają światło białe.

Światło słoneczne uznane jest jako wzorcowe i posiada współczynnik CRI Ra=100.

Źródła głównego szeregu muszą mieć CRI > 80, ale do komfortowej pracy przy komputerze lub czytania odpowiednie CRI to > 90.

Jaki kąt świecenia?

Źródła z wąskim kątem świecenia:

To wszystkie źródła typu halogenowego o kącie od 8 do około 90°. Ledy z wąskim kątem świecenia to źródła z układami optycznymi w formie soczewki lub wielosoczewkowe. Stosuje się w nich LED-y mocy (Hi power LED) lub coraz częściej także matryce SMD (MCOB). Kąt świecenia zależy od zastosowanych soczewek.

Takie LED-y najlepiej zastępują tradycyjne halogeny pod względem natężenia i zasięgu strumienia świetlnego. Najpopularniejsze halogeny będące w sprzedaży mają kąt świecenia 38°.

Źródła z szerokim kątem świecenia:

To wszystkie źródła typu halogenowego o zwiększonym kącie świecenia od 90 do 150°. Z reguły są to źródła na LED-ach SMD, które mają kąt świecenia 120°, ale przez konstrukcję odbłyśnika można zmodyfikować kąt padania światła.

Takie LED-y dają rozproszone światło o małym natężeniu w porównaniu do LED-ów wąskokątnych. Zasięg i natężenie światła jest tutaj mniejsze, ale oświetlana powierzchnia jest większa i bardziej równomiernie oświetlona.

Źródła dookólne:

Są to źródła LED zastępujące żarówki głównego szeregu w kształcie kuli. Poziomy kąt świecenia takich żarówek zawsze wynosi 360°, natomiast kąt pionowy zależy od obudowy źródła i może wynosić od 180 do 270°.

Żywotność LED-ów

W technice świetlnej trwałość źródła światła oznacza trwałość statystyczną (wg normy IEC 969), czyli jeśli weźmiemy dużą pulę LED-ów np. 1000 szt., połowa z nich będzie świeciła krócej niż deklarowany czas świecenia, a druga połowa dłużej. Jeden LED może zatem świecić 1000 godzin, a drugi 30000 godzin.

Częste włączanie i wyłączanie

Sprzedawcy często twierdzą, że częste włączanie i wyłączanie nie skraca żywotności źródeł światła. Nie jest to prawda. Skraca zarówno zwykłych żarówek, świetlówek, jak i LED-ów. Same LED-y są półprzewodnikami i są przystosowane do częstego włączania i wyłączania. Zużycie żarówki następuje w skutek przepalenia żarnika, świetlówki najczęściej w skutek wypalenia luminoforu, natomiast LED-ów w skutek uszkodzenia układu zasilania. Spalenie diody występuje bardzo rzadko i często jest wtórnym efektem uszkodzenia jakiegoś rezystora w zasilaniu spowodowanego skokiem napięcia sieciowego. Żywotność diod LED nie jest tożsama z żywotnością całej żarówki, która w swojej konstrukcji zawiera wiele elementów elektronicznych o różnym stopniu trwałości. Dlatego aby źródło LED służyło długo i bezawaryjnie, musi posiadać nie tylko dobre jakościowo diody, ale także dobrej jakości układ zasilania.

Co szkodzi LED-om?

Kluczowym jest jakość energii w sieci:

Jeżeli sieć nie trzyma parametrów 230V i 50 Hz, to oczywiście LED będzie pracować nieprawidłowo i szybciej „się przepali”. Dlatego LED-y 12V zasilane dedykowanymi zasilaczami mają dużo większą trwałość niż te na 230V.

Temperatura powyżej 60°C:

LED-y dobrze znoszą wahania temperatur o dużej amplitudzie. Jednak zbyt wysoka temperatura łatwo uszkadza LED-y, dlatego kluczowa jest dobra radiacja w żarówce LED. W przeciwieństwie do świetlówek, LED-y największą sprawność i żywotność osiągają w ujemnych temperaturach.

Woda:

Na rynku jest mało LED-ów z wysokim IP w osłonie wodoszczelnej. Większość LED-ów posiada najwyżej normę IP44, co znaczy tylko tyle, że mają szybkę, która je chroni przed ochlapaniem wodą. Taka osłona nie chroni jednak przed parowaniem i zawilgoceniem spowodowanym zmianą różnicy temperatur. Do miejsc, w których źródło może mieć bezpośredni kontakt z wodą, zaleca się osłony IP65, a w miejscach, w których jest duże parowanie lub możliwość zanurzenia w wodzie, IP68.

Jak dobrze kupić LED-y?

Zdecyduj, jaką barwę światła wolisz, mając na względzie miejsce zastosowania i współczynnik oddawania barw.
Wybierz LED-a z odpowiednim kątem świecenia i napięciem zasilania, pamiętając o tym, że w miejscach o zwiększonej wilgotności powinno być bezpieczne napięcie.
Sprawdź, jaką wydajność świetlną ma LED, tzn. ile ma lumenów z 1 Wata pobieranej energii; dobre LED-y mają co najmniej 80 lm/W.
Wybieraj LED-y z dobrym układem zasilania; najtańsze źródła mają słabej jakości LED-y, a także zasilanie oparte na zwykłym układzie prostującym Graetza. Bardziej zaawansowane to układy LC, a najlepsze, a zarazem najdroższe rozwiązania to przetwornice prądowe CCD. Kupując najtańsze LED-y, ryzykujesz ich przepalenie przy pierwszym skoku napięcia.
Kupuj u wiarygodnych sprzedawców posiadających wiedzę na temat sprzedawanego produktu. Jeśli to możliwe, sprawdź przed zakupem, jak świeci LED.