Oświetlenie LED’owe
 

Oświetlenie LED’owe - odpowiedzi na ważne pytania

Dlaczego o LED-ach mówi się, że to ekologiczne źródło światła?

Popularna żarówka LED w obudowie typu MR16
Popularna żarówka LED w obudowie typu MR16
Przede wszystkim dlatego, że diody LED nie zawierają rtęci, która jest pierwiastkiem bardzo niebezpiecznym dla człowieka i dla środowiska. Ponadto, są energooszczędne – nowoczesne produkty gwarantują oszczędność na poziomie do 90% - a im mniejsze zużycie prądu, tym większa korzyść dla środowiska.

Dioda LED czy żarówka LED?

Formalnie, LED-y nie są żarówkami lecz półprzewodnikami. Przez konsumentów jednak określenia te są stosowane wymiennie, choć nie jest to poprawne. Wprawdzie potocznie wszystkie źródła emitujące światło nazywa się żarówkami, w tym przypadku rozsądniej jest mówić o lampach LED.

fot. GE Channels miniMAX 9045 RGB300
fot. GE Channels miniMAX 9045 RGB300

Dlaczego diody LED nie nagrzewają się?

To nieprawda – diody LED nagrzewają się, ale minimalnie! Dzieje się tak dlatego, że – w przeciwieństwie do tradycyjnych żarówek – cechuje je wysoka sprawność. Nie mają one żarnika, a zasada ich działania oparta jest na zjawisku elektroluminescencji. 80-95% energii pobranej przez przemieszczające się elektrony jest oddawane w postaci fotonu, czyli światła widzialnego, a nie energii cieplnej.

fot. GE LED Architectural Accent Chain GE
fot. GE LED Architectural Accent Chain GE

Po co LED-om chłodzenie?

Chociaż LED-y niemal się nie nagrzewają, nie oznacza to, że w procesie wytwarzania światła przez diody nie jest generowane ciepło. Otóż jest i – co istotne – musi zostać odprowadzone. Skuteczność odprowadzania ciepła ma bezpośrednie przełożenie na trwałość, wydajność i żywotność produktu. W tym celu stosuje się wysokiej klasy radiatory – najlepiej, by były aluminiowe, gdyż metal ten jest wyjątkowo efektywny w procesie odprowadzania ciepła. Innym, ważnym dla trwałości i efektywności oświetlenia LED aspektem, jest poprawność zaprojektowania modułów i zamocowania chipów w obudowach. Ważne, by zapewniały one maksymalną wydajność procesu chłodzenia. Jeśli producent zaniedba te kwestie i doprowadzi do sytuacji, że diody będą pracowały w wysokiej temperaturze, ich żywotność, niestety, ulegnie zdecydowanemu skróceniu.

fot. GE Lumination LED Linear Recessed
fot. GE Lumination LED Linear Recessed

Jak zasilać LED-y?

Każdy producent określa, jakiego typu zasilacz powinien być zastosowany, by oferowany przez niego wyrób pracował zgodnie z wymaganiami. Ważne jest, by kupować zasilacze wysokiej jakości, sprawdzonych firm – tylko takie zapewnią uzyskanie oczekiwanych efektów. Zadaniem zasilaczy jest dostarczenie systemowi oświetlenia LED odpowiedniego prądu. W zależności od budowy diody LED, stosowane są następujące typy zasilaczy:
- prądowy – przeznaczony do LED-ów, które nie zostały wyposażone w elektronikę; gwarantuje on zasilanie prądem o wartościach nominalnych i stałych w czasie; posiada funkcję stabilizacji prądu na wyjściu – należy pamiętać, że prąd wyjściowy zasilacza nie może być wyższy niż prąd nominalny podłączonej diody; w zależności od potrzeb można zdecydować się na zasilacz ze stałą bądź też z regulowaną wartością prądu; w zależności od rodzaju zasilacza, możliwe jest podłączenie różnej liczby diod LED/ diod LED mocy; elementy podłączane są do niego szeregowo;
- napięciowy – jego charakterystyczną cechą jest stabilizowane napięcie wyjściowe niezależne od obciążenia; jest wyposażony w istotne zabezpieczenia: termiczne, przeciążeniowe i przeciwzwarciowe, które zapewniają stabilność pracy układu; przeznaczony do stosowania z LED-ami z wbudowanymi przetwornicami stabilizującymi prąd i dopasowującymi go do wymagań źródła światła; elementy podłączane są do niego równolegle.

Fot. GE Modul PowerGrid LED
Fot. GE Modul PowerGrid LED
Power LED, czyli tzw. diody mocy wymagają zasilania z ograniczeniem i stabilizacją prądu. Zapewniają to rezystory lub drivery prądowe. I bardzo ważna informacja, o której należy pamiętać! – żywotność i efektywność diody jest odwrotnie proporcjonalna do wartości zasilającego ją prądu: niższy prąd oznacza lepszą wydajność, skuteczność i trwałość.

Producent urządzenia określa, jakiego wymaga ono napięcia zasilania. Jeśli jest to 12V czy inne – konieczne jest stosowanie odpowiednich zasilaczy. Zdarza się jednak, że diodę LED można podłączyć do prądu o napięciu zasilania 230V. W tym przypadku po prostu cała elektronika regulująca, kontrolująca i dostosowująca napięcie zasilania znajduje się wewnątrz lampy. Taką lampę LED można z powodzeniem podłączyć do sieci, zastępując nią żarówkę.

Ostar Stage Fot. Osram
Ostar Stage Fot. Osram

Gdzie można stosować diody LED?

Z LED-ami spotykamy się właściwie na każdym kroku, a obszary jego zastosowań poszerzają się wraz z poprawiającą się jakością i efektywnością tych źródeł światła. Generalnie, we wnętrzach jest ono wykorzystywane m.in. w oświetleniu ogólnym, akcentującym, dekoracyjnym i punktowym. Montowane jest w sufitach podwieszanych, we wnękach, jako podświetlenie elementów dekoracyjnych wnętrz, luster, półek, we wnętrzach mebli czy pod szafkami kuchennymi. Bywa instalowane praktycznie we wszystkich pomieszczeniach – salon, sypialnia, kuchnia, łazienka, przedpokój itp. LED-y sprawdzają się też w zastosowaniach zewnętrznych – jako oświetlenie ogrodowe czy tarasowe, numeru budynku itp. Jest znakomitym rozwiązaniem w miejscach, gdzie chcemy wyeksponować jakiś element lub stworzyć nastrój. Sprawdza się również jako oświetlenie techniczne wyjść ewakuacyjnych, schodów czy podświetlenie podestów. Ponadto, znajduje zastosowanie do iluminacji obiektów i podkreślania elewacji budynków, a także jako oświetlenie sygnalizacyjne i zewnętrzne. Diody LED są też używane m.in. w oświetleniu pojazdów, w sprzęcie RTV, komputerach i telefonach. Lista zastosowań jest bardzo długa.

Fot. Philips
Fot. Philips

Czy LED-y mogą być wykorzystane w oświetleniu głównym?

Tak, diody w kształcie żarówek halogenowych o szerokim kącie rozsyłu światła zapewniają równomierne i dokładne oświetlenie pomieszczeń. Skutecznie zastępują one halogeny i dają światło odcieniu bieli preferowanym przez kupującego. Cechuje je żywotność i skuteczność, a także znakomita energooszczędność. W przypadku wykorzystania LED-ów do oświetlenia głównego, pamiętajmy, by źródło światła miało jak najszerszy kąt rozsyłu – ponieważ zapewnia to równomierne i efektywne oświetlenie wnętrza.

Golden dragon plus Fot. Osram
Golden dragon plus Fot. Osram

Czy oświetlenie LED-owe można ściemniać?

Tak, ale należy stosować specjalne, dedykowane tym źródłom światła urządzenia, bardziej zaawansowane technologicznie. To niezbędne, jeśli chcemy, by system oświetleniowy funkcjonował poprawnie i nie uległ uszkodzeniu. Ściemniaczem można sterować przyciskiem czy potencjometrem – to najprostsze rozwiązanie. Można też włączyć urządzenia do systemu inteligentnego budynku i sterować nimi za pomocą zewnętrznych sygnałów.

Living Colors Bloom Fot. Philips
Living Colors Bloom Fot. Philips

Jakie źródło światła wybrać?

Wszystko zależy od tego, jakie będzie jego przeznaczenie i jaki efekt chcemy uzyskać. Wybierać można spośród taśm i modułów. Taśmy charakteryzują się znakomitą elastycznością, dzięki której zakres ich stosowania jest niezwykle szeroki. Są to wąskie paski o różnej liczbie diod zamocowanych na 1 m2 (np. 30, 60, 120), dostępne w wielu kolorach. Taśmy podklejone są taśmą samoprzylepną, dzięki czemu ich montaż jest prosty i szybki. Ważne jest też to, że bez problemu mogą być cięte na odcinki dowolnej długości. Moduł z kolei to element w kształcie prostokąta z zamocowanymi do niego diodami LED. Ich liczba bywa różna, najczęściej spotyka się płytki wyposażone w 1-6 diod. Podobnie jak taśmę, moduł mocuje się za pomocą samoprzylepnej taśmy. Dają światło skupione.
--
REKLAMA:
--
Listwa jest natomiast usztywnianym elementem z powierzchnią pokrytą środkiem zabezpieczającym ścieżki. Na niej umieszczone są co kilka centymetrów diody LED w oprawach oraz rezystory. Można je łączyć w ciągi lub ciąć co 3 diody. Moduły znajdują zastosowanie jako podświetlenie wnęk, półek, sufitów itp. Ponieważ ich światło jest skupione, świetnie eksponują detale. Elastyczne taśmy sprawdzą się szczególnie w miejscach i skomplikowanych, a zwłaszcza kulistych kształtach, a także w sytuacji, gdy zależy nam na świetlnym wyeksponowaniu jakiegoś elementu. Podobne zastosowanie mają listwy, z tym, że ograniczone do prostych powierzchni (nie są tak giętkie jak taśmy). W oświetleniu górnym i do pracy lepiej stosować lampy LED. Są one dostępne w różnych wersjach mocowania, m.in. GU 10, E 27 (tzw. duży gwint standardowy), E 14 (tzw. mały gwint, czyli świeczka), MR 16 GU 5,3 – standardowe mocowanie w przypadku napięcia 12 V charakterystycznego np. dla halogenów, lampa meblowa z mocowaniem G 4 czy lampa GX 53.
 
Lumistone led Fot. Philips
Lumistone led Fot. Philips

Jakie diody LED są dostępne na rynku

Najczęściej spotykane są diody DIP, SMD, HIGH POWER.

Diody DIP – wyposażone w prosty układ sterujący, o zaokrąglonych główkach i wielkości do 1,2 cm; oferowane w szerokiej gamie kształtów, barw i możliwych kątów świecenia; cechuje je niska cena, która ma przełożenie na krótką żywotność, podwyższoną awaryjność, niski efekt świetlny; popularna w produktach tanich i niewysokiej jakości.

LUXEON Fot. Philips
LUXEON Fot. Philips
Diody SMD – rodzaj diod standardowo stosowanych w modułach i taśmach LED, a także lampach i świetlówkach. Dostępne są różne ich typy: SMD 3528 (3,5 mm x 2,8 mm), SMD 5050 (5 mm x 5 mm), SMD 5630 (5,6 mm x 3 mm). Mają one niewielkie rozmiary, cechują je też bardzo dobre parametry świetlne oraz długa żywotność nawet ponad 50 tys. godzin. Urządzenia, w których zastosowano przetwornicę CCD, która dobrze wyrównuje napięcie, mają większą żywotność w porównaniu z tymi, gdzie zastosowano tzw. mostek Gretza.

Parathom Fot. Osram
Parathom Fot. Osram
High Power LED – wyróżnia je wysoka efektywność, trwałość i świetne parametry świetlne; wymagają stosowania zasilania ze stabilizacją natężenia; bardzo dobrze oddają barwy, mogą być wyposażane w różnorakie soczewki, dzięki którym w dowolny sposób można podświetlić powierzchnię osiągając dowolny, zamierzony efekt. Znakomite m.in. do iluminacji i oświetlenia ulicznego.

Wybierać można zasadniczo między dwoma typami LED-ów:
- diodami okrągłymi, które mogą mieć średnice 3, 5, 8 lub 10 mm
- diodami Flux (w kwadratowych oprawach o długości boku ok. 7,5 mm).

Rebel Ingan Fot Philips
Rebel Ingan Fot Philips
Diody te zasadniczo różnią się kątem świecenia, a tym samym i zastosowaniem. W przypadku diod okrągłych kąt świecenia to najczęściej 10-35°- dają one silnie skupione światło, co predestynuje je do wykorzystywania w miejscach, w których zależy nam na oświetleniu wąskiej przestrzeni, wybranego elementu itp. Z kolei diody Flux charakteryzują się szerokim kątem świecenia – w zakresie 100-140°, dlatego polecane są do stosowania w miejscach, gdzie moduł LED-owy ma zastąpić tradycyjną żarówkę. Oprócz budowy i cechującego je kąta świecenia, diody oferowane na rynku różnią się poziomem jasności. Parametr ten jest określany w kandelach dla prądu nominalnego 20 mA.

Snap LED HiRes
Snap LED HiRes

Czym różni się dioda Power LED od diody LED

Podstawowa różnica między nimi polega na odmiennych wartościach emitowanego przez nie strumienia świetlnego, określanego w lumenach (im), czyli – mówiąc prościej – różnią się mocą świecenia. Pojedyncza dioda Power LED jest w stanie emitować strumień świetlny o wartości nawet przekraczającej 80 lm, podczas gdy w przypadku zwykłej diod LED wartość ta kształtuje się na poziomie 1-2 lm. Różnią się też mocą. Zwykła dioda LED ma moc jednostkową rzędu 0,1 W; diody nowej generacji, czyli Power LED, od 1 do nawet 7 W (a w niektórych multichipach nawet więcej).

Super Flux HiRes
Super Flux HiRes

W czym jeszcze LED-y są lepsze od innych źródeł światła?

Zapalają się w pełnej jasności natychmiast po włączeniu, doskonale oddają barwy, świetnie sprawdzają się w zastosowaniach zewnętrznych, gdyż są odporne na niskie temperatury i uszkodzenia mechaniczne. Ponadto, co ważne, LED-y można naprawiać.

Przeczytaj także