O LED SVETILIH
Kaj morate vedeti o LED svetilih?
LED tehnologija ima povsem drugačne lastnosti od poznanih svetil kot so fluorescentna, halogenska ali svetila z žarilno nitko. LED svetila imajo ogromno novih lastnosti, zato vsa LED svetila niso primerna za vse namene. Če kupujete LED svetilo morate točno vedeti kaj si želite. Na primer, če kupujete LED luči za osvetlitev predora ne boste kupovali luči z visokim CRI-jem, ker v predoru ne bo nihče bral knjig. Če želite osvetliti prostor s kar največ svetlobe kot je možno, ne boste izbirali toplih barv svetlobe, ampak hladne. Vsaka nova tehnologija potrebuje torej nov pristop in miselni zasuk pri uporabi le te.
LED dioda
LED je kratica za angleško ime Light Emiting Diode ali v prevodu svetleča dioda. LED diode so pravzaprav pravi junaki elektronskega sveta. Obstaja ogromno nalog in naprav v katerih so nepogrešljive. Najdemo jih v digitalnih urah, kot indikatorje na elektronskih vezjih, za prenos informacij po optičnih vlaknih ali pri daljinskih upravljalnikih. Uporabljajo se za osvetljevanje ozadja LCD zaslonov, v zaslonih velikega formata pa so osnovni sestavni gradnik. Vse bolj pa se LED diode uporabljajo pri razsvetljavi v nešteto različnih vrstah svetil.
Preprosto so LED diode majhne svetilke, ki jih lahko enostavno vgradimo v elektronska vezja. Za razliko od navadnih žarnic in varčnih svetilk, LED diode niso iz materiala, ki bi izgoreval, zato se tudi veliko manj grejo. V primerjavi z navadnimi žarnicami imajo tudi veliko daljšo življenjsko dobo. Poznamo nešteto vrst LED diod, in sicer od visoko svetlečih, srednje svetlečih in nizko svetlečih. Lahko so v obliki polja LED diod v enem čipu ali kot enojne. So različnih barv in temperatur barve, poznamo pa tudi večbarvne RGB LED diode.
Gledano fizikalno je LED dioda navadna dioda, ki ob tem, da enosmerno prevaja električni tok oddaja tudi svetlobo. Osnovni gradnik LED diode je silicij, v preteklosti tudi germanij, kateremu so dodane oziroma dopirane primesi. Barva svetlobe LED diode je odvisna prav od vrste teh primesi. LED diodo zgradimo iz dveh s primesmi različno dopiranih silicijevih spojin. Ob stiku teh dveh spojin nastane poseben PN spoj, ki v eno smer prevaja eklektični tok v drugo pa ne. Ko LED dioda prevaja električni tok, ki je urejeno gibanje elektronov, se pri tem gibanju sproščajo fotoni. Foton se sprosti, ko elektron preskoči med elektronskimi orbitami v atomu. Ta preskok se zgodi zaradi električne napetosti, ki je priključena na diodo. Večji preskok kot je naredil elektror, več energije ima sproščeni foton. Različne energije in frekvence fotonov se izražajo v različnih barvah in moči svetlobe.
Bela barva svetlobe, ki jo proizvajajo LED diode je bila odkrita šele pred kratkim. Dobimo jo tako, da združimo rdečo, zeleno in modro svetlobo. Še bolj učinkovita je tehnologija, ko modro svetlečo LED diodo prevlečemo s fosforjem, ki modro svetlobo pretvori v belo. Z debelino fosforne plasti lahko določamo tudi temperaturo barve svetlobe (CCT). Debelejša kot je fosforna plast bolj topla je barva svetlobe, a s tem nastanejo tudi večje izgube.
Majhna poraba energije, visoka svetilnost, dolga življenjska doba in še kopica drugih pozitivnih lastnosti so razlog, zakaj bo LED tehnologija v prihodnosti prevladala v proizvodnji svetil.
Svetlobni tok v lumnih [lm]
V fotometriji svetlobni tok predstavlja svetlobno moč svetila. Svetlobni tok podaja skupno oddano moč svetlobe svetila. Meri se v lumnih [lm]. En lumen predstavlja svetlobni tok, ki oddaja eno kandelo [cd] svetlobne jakosti v prostorski kot enega steradiana. Steradian je enota prostorskega kota. Svetlobni tok lahko izmerimo samo v posebni sferični komori, v katero namestimo svetilo in tako zajemamo celoten svetlobni tok svetila.
Proizvajalci LED svetil podajajo podatek o svetlobnem toku kot seštevek svetlobnih tokov vseh uporabljenih LED diod. To vrednost dobijo tako, da iz karakteristike LED diode pri določenem toku odčitajo svetlobni tok in ga pomnožijo s številom LED diod, ki jih vsebuje svetilo. Realni svetlobni tok svetila je nižji od te vrednosti, saj je potrebno upoštevati izgube na optiki, ki jo uporablja svetilo in izgube na steklu, ki prekriva in ščiti LED diode. Realen svetlobni tok svetila je možno določiti samo tako, da svetlobni tok izmerimo po predpisani metodi. Realni svetlobni tok in svetlobni tok LED diod sta enaka la v primeru, ko svetilo ne uporablja optike in LED diode niso prekrite z zaščitnim steklom ali kakršnokoli drugo zaščito.
Osvetljenost [lx]
Osvetljenost nam pove koliko svetlobnega toka pade na določeno površino. Osvetljenost se meri v luksih z optično napravo imenovano Lux meter. En luks je enak enemu lumnu na enem kvadratnem metru: 1 lx = 1 lm/m2. Svetlobni tok merjen v lumnih je celotna kopičena svetloba, ki jo odda svetlobni vir v prostor. Osvetljenost se izraža kot intenzivnost osvetljenosti na določeni površini. Isti izvor svetlobe bo torej slabše osvetlil večjo površino kot manjšo.
Ker imajo LED svetila veliko močnejši svetlobni tok od ostalih svetil lahko z LED svetili dosežemo večjo osvetljenost. S svetlobnim tokom 1000 lumnov na površini enega kvadratnega metra dosežemo osvetljenost 1000 luksov. Če z istim svetlobnim virom pokrijemo 10 kvadratnih metrov bomo dosegli samo 100 luksov osvetljenosti. V praksi se površina osvetlitve povečuje z višino namestitve svetila, kar pa lahko ponazorimo z diagramom osvetlitve. Za boljšo predstavo osvetlitve v luksih si lahko ogledamo osvetlitev naravnih virov svetlobe izmerjeno v luksih.
Površina osvetljena z: Osvetljenost [lx]
Polna luna ob jasnem nebu 0,27
Mark ob jasnem nebu 3,4
Sončni vzhod in sončni zahod 400
Oblačen dan 1.000
Dnevna svetloba 10.000 - 25.000
Neposredna svetloba sonca 32.000 - 130.000
Za opravljanje različni nalog so predpisane različne ravni osvetljenosti. Zelo pomembno je, da imamo pri opravljanju nalog dovolj osvetljeno delovno površino.
Površina osvetljena: Osvetljenost [lx]
Skladišča, stanovanja, kinematografi, arhivi 150
Učilnice, enostavne pisarne 250
Pisarne, delo za računalnikom, učenje, knjižnice, laboratoriji, prodajalne, sejne sobe 500
Supermarketi, mehanične delavnice, delovne površine v pisarnah 750
Enostavna risarska dela, finomehanične delavnice, gledališče 1000
Natančna risarska dela, natančna vizualna opravila 1500-2000
Korelirana temperatura barve svetlobe (CCT)
CCT ali Correlated Color Temperature, v prevodu korelirana temperature barve, v praksi predstavlja videz barve svetlobe, ki jo oddaja svetlobni vir in je predstavljena kot temperatura v Kelvinih (K). Določen vir svetlobe ima videz toliko Kelvinov kot bi bil videz istega predmeta segret na takšno temperaturo v Kelvinih. Še bolj posplošeno delimo videz svetlobe na toplo in hladno. Svetlobne vire s temperaturo svetlobe pod 3200 K štejemo med tople vire svetlobe, tiste nad 4000 K pa štejemo med hladne vire svetlobe.
Temperatura barve dnevne svetlobe se čez dan spreminja. Ob sončnem vzhodu in sončnem zahodu je temperature svetlobe 3000 K, najvišja pa je okoli poldneva in dosega nad 5500 K. Temperatura barve svetlobe ima pomemben vpliv na človekovo počutje. V prostorih, kjer se ljudje družijo in srečujejo, kot so to na primer bari, restavracije, hotelski lobiji, so zaželene bolj tople barvne svetlobe. Bolj tople barve poskrbijo za večjo sproščenost ljudi. Za prostore, kjer morajo biti ljudje bolj osredotočeni, kot so to učilnice, pisarne in konferenčne sobe, so bolj primerne hladne barve svetlobe približno 4000 K. LED svetila omogočajo najboljše nastavitve temperature barve med vsemi svetili. Temperaturo barve svetlobe lahko predstavimo s kromatičnim diagramom, na katerem so jakosti posameznih valovnih dolžin v razmerju do človeškega očesa predstavljene tudi s temperaturo barve. Tako imajo torej tople barve več rdečih in oranžnih odtenkov, hladne barve pa več modrih odtenkov. LED tehnologija omogoča torej širok izbor oziroma spekter barve svetlobe.
Primer temperature barve svetlobe:
3000 K: Rumenkasta svetloba, zamenjava za barvo svetlobe klasične žarnice z žarilno nitko.
4500 K: Bela svetloba, ki je enakovredna dnevni svetlobi.
6000 K: Bela svetloba, ki je poudarjeno bela in je primerna za delovne prostore, kjer potrebujemo izredno dobro vidljivost.
Vrste LED trakov
LED trakove v prvi vrsti delimo po številu LED diod na tekoči meter. V večini primerov lahko izbiramo med 30, 60 in 120 LED diodami na tekoči meter. Razlika med njimi je predvsem v načinu osvetlitve. Manj kot je LED diod na meter, bolj točkasto osvetlitev imamo in obratno, torej več kot je LED diod na meter, bolj zvezna je osvetlitev.
Vrste LED trakov, glede na barvo:
Beli LED trakovi: rumenkasto bela svetloba, kot je svetloba klasičnih žarnic z žarilno nitko (toplo bela barva), naravno bela svetloba (dnevna svetloba), bela svetloba.
Enobarvni LED trakovi: Rdeča, modra, zelena, oranžna, rumena …
Večbarvni (RGB) LED trakovi: Imajo možnost spreminjanja barve, praktično celotna barvna lestvica RGB. Barvo svetlobe lahko spreminjamo preko daljinskega upravljalnika.
Večbarvni (RGBW) LED trakovi: Imajo možnost spreminjanja barve, praktično celotna barvna lestvica RGB vključno z belo barvo. Barvo svetlobe lahko spreminjamo preko daljinskega upravljalnika.
Beli nastavljivi LED trakovi: Imajo možnost spreminjanja bele barve od tople bele (2500 K) do hladne bele (6500 K).
Zaščita LED traku (vodoodpornost)
LED trakovi lahko imajo več vrst zaščite pred vlago, vodo in prahom. Zaščito za LED svetila standardno označujemo z mednarodnimi oznakami IP (International Protection).
Moč zaščite artikla zapisujemo z oznakami kot je prikazano spodaj:
PRVO ŠTEVILO:
0 Brez zaščite.
1 Zaščita pred trdnimi delci do velikosti 50 mm oz. ne hotečim dotikom z roko.
2 Zaščita pred trdnimi delci do 12 mm oz. dotikom s prsti.
3 Zaščita pred trdnimi delci do 2,5 mm (orodja in žice).
4 Zaščita pred trdnimi delci do 1 mm (fina orodja in žice).
5 Zaščita pred omejeno količino prahu (brez škodljivih usedlin).
6 Popolna zaščita pred prahom.
DRUGO ŠTEVILO:
0 Brez zaščite.
1 Zaščita pred vertikalnim kapljanjem vode oziroma kondenzacijo.
2 Zaščita pred direktnim škropljenjem z vodo do 15 stopinj od vertikale.
3 Zaščita pred direktnim škropljenjem z vodo do 60 stopinj od vertikale.
4 Zaščita pred škropljenjem z vode iz vseh smeri - vstopna količina vode je omejena.
5 Zaščita pred nizkotlačnimi curki vode iz vseh smeri - vstopna količina vode je omejena.
6 Zaščita pred nizkotlačnimi curki vode (uporaba na ladijski palubi) - vstopna količina vode je omejena.
7 Zaščita pred efektom potopitve v vodo med 15 cm in 100 cm.
8 Zaščita pred potopitvijo pod tlakom za daljši čas.
IP20 - Uporaba v notranjih prostorih, kjer ni verjetnosti stika z vodo in ni veliko prahu.
IP65 - Uporaba, kjer je možnost stika z vodo in prahom.
IP67 - Uporaba tudi pod vodo.
Izračun dolžine LED traku in napajalnika
Ko izberete dolžino LED traku je potrebno izračunati, kakšen napajalnik potrebujete. Najprej pa je pomembno, da vemo, ali LED trak deluje na 12 V ali na 24 V, nato izberemo tistega, ki ima za nas ustrezen izhod.
Nato je na vrsti izhodna moč napajalnika. Izračun je zelo enostaven:
Za izračun najprej v tehničnih podatkih za LED trak pogledamo, kolikšna je moč LED traku na meter in vrednost pomnožimo z dolžino v metrih.
Primer:
Če smo izbrali LED trak, ki ima moč 10 W/m in je dolžine 4 metre potem velja:
10 W/m x 4 m = 40 W.
Priporočljivo je, da za deklarirano življenjsko dobo LED traku izberemo napajalnik, ki je za nekaj odstotkov močnejši od samega izračuna. Za ta primer vzamemo 45 ali več Watt-ni napajalnik.
Zatemnilnik oziroma Dimmer
Zatemnilnik se uporablja za prilagajanje svetilnosti.
LED napajalnik ali pretvornik
Vsi LED napajalniki za brezhibno delovanje morajo (Obvezno!) delovati med 60% in 100% njegove moči, saj se v nasprotnem primeru življenjska doba napajalnika zaradi pregrevanja skrajša tudi za 90%.
Zakaj LED svetila?
Z uporabo oziroma vgradnjo LED svetil v prostore znižujemo predvsem porabo električne energije. Pravi razlog za izbiro LED svetil pa je tudi dolga življenska doba le teh, ki pa je mnogo daljša od klasičnih fluorescentnih, halogenskih svetil ali svetil z žarilno nitko. Pri izbiri LED svetil pa je pomembna predvsem kvaliteta izdelka in seveda tudi cena, zato naše podjetje strankam ponuja kvalitetne produkte po dostopnih cenah. Vsekakor je prihodnost osvetljevanja prostorov z LED svetili saj jih že vrsto let uporablja tudi NASA, SpaceX ... torej le zakaj jih v svojem domu, pisarni ... ne bi imeli tudi vi.