6. ŹRÓDŁO ŚWIATŁA

6.1 LED

Oferowana przez Regiolux technika LED przekonuje wysoką sprawnością i niskim zużyciem energii. Istotne z ekonomicznego punktu widzenia są także takie kwestie jak niskie wymagania serwisowe, wytrzymałość i wysoka trwałość.
W przypadku diod elektroluminescencyjnych bardzo ważna jest efektywna kontrola temperatury. Jest ona warunkiem działania z deklarowanymi parametrami i osiągnięcia prognozowanej trwałości.
Efektywne i pasywne chłodzenie jest zatem techniczną koniecznością. Optymalne kierowanie światła wpływa nie tylko na efektywność energetyczną, ale także na komfort użytkowników oświetlenia. Dlatego w przypadku wszystkich naszych opraw LED można oczekiwać wysokiej klasy techniki świetlnej. Jako energooszczędny zamiennik typowych instalacji oświetleniowych nasze oprawy LED muszą zawsze spełniać zasadnicze wymagania jakościowe dotyczące komfortu świetlnego. Także w to włożyliśmy wiele pracy. Do opraw Regiolux przypisaliśmy wybrane stopnie strumienia świetlnego, najlepsze oddawanie barw i różne temperatury barwowe. Jednolicie stabilne współrzędne chromatyczne to kolejna cecha jakościowa.
Nie tylko efektywność energetyczna i trwałość może przeważyć szalę na korzyść oświetlenia LED. Jeśli jest wymagane szybkie i częste przełączanie, możliwość ściemniania, jak np. w instalacjach ze sterowaniem, długie okresy międzyprzeglądowe lub wyjątkowa odporność oświetlenia, technika LED zbiera kolejne punkty.
Za pomocą opraw LED Regiolux można realizować wymagające koncepcje oświetleniowe i idealnie oświetlać swoje projekty.
Parametry naszej techniki świetlnej zostały wyznaczone z najwyższą starannością. Jednak ze względu na wysoką dynamikę rozwoju w dziedzinie diod LED i sterowników LED dane elektryczne i fotometryczne są przez naszych dostawców podawane zazwyczaj z tolerancją ±10%. W naszych danych obowiązują zatem takie same zakresy tolerancji, jakie podają nasi dostawcy w swoich kartach katalogowych. Karty katalogowe możemy w razie potrzeby udostępnić.

6.1.1 Zalety LED
  • Niski pobór mocy
  • Długa żywotność
  • Nieograniczona liczba łączeń
  • Natychmiastowa pełna moc światła
  • Bezstopniowa regulacja ściemniania
  • Brak promieniowania IR i UV
  • Wysoka odporność na uderzenia i wibracje
  • Małe wymiary
  • Brak zawartości rtęci

6.1.2 Strumień światła i skuteczność świetlna

Ze względu na swój szybki rozwój w ostatnich latach diody LED są już w stanie wytwarzać dość spore ilości światła na potrzeby oświetlenia ogólnego w obszarze światła technicznego.

Ilość światła, czyli strumień światła (jednostka: lumen), opisuje całość mocy świetlnej emitowanej przez lampę lub oprawę. Jeśli strumień światła LED dotyczy tylko modułu LED (lub jednego punktu świetlnego LED), mówimy o strumieniu światła brutto. Ta wartość zależy od różnych parametrów roboczych i jest wyznaczana przez producenta LED. Jeśli moduł jest wbudowany w oprawie, strumień świetlny ulega zmianom ze względu na odmienne warunki pracy (m.in. temperaturę). Dodatkowo zastosowane w oprawie rozwiązania techniki świetlnej (np. eliminacja zjawiska olśnienia) powodują pewne straty, więc opuszczający oprawę strumień światła jest nieco słabszy. Jest on określany jako strumień światła netto.
Z definicji skuteczność świetlna opisuje stosunek między emitowanym strumieniem światła a pobieraną energią elektryczną i jest podawana w lumenach na wat. Także rozpatrując tę wielkość, należy rozróżnić wartość brutto i netto. Skuteczność świetlna brutto opiera się na strumieniu świetlnym brutto modułu, przy czym w obliczeniach elektryczna moc przyłączeniowa może być brana pod uwagę z zasilaczem lub bez. Jednak w programach do projektowania jak np.
Relux jest obliczana skuteczność świetlna netto i traktowana jako skuteczność świetlna oprawy. Obliczenia te opierają się na strumieniu światła netto oraz mocy systemu składającego się z LED i sterownika. Branie pod uwagę w obliczeniach wartości netto można rozpoznać po sprawności roboczej oprawy LED wynoszącej dokładnie 100%. W technice świetlnej mówi się w tym kontekście o fotometrii bezwzględnej.
Na rynku preferowane jest tymczasem posługiwanie się wartościami netto. Wiedza o wartościach brutto i netto jest niezbędna zwłaszcza przy porównywaniu różnych typów opraw LED, ponieważ bez tego wnioski byłyby takie, jakby porównywać jabłka i gruszki.

 

6.1.3 Strumień światła i barwa światła

Sposób działania większości diod LED świecących na biało nie polega na mieszaniu addytywnym (koloru czerwonego, zielonego i niebieskiego), lecz na tym, że w układzie LED najpierw jest wytwarzane promieniowanie niebieskie. To niebieskie światło jest absorbowane przez luminofor. Zgodnie z zasadą konwersji długości fali z niebieskiego i żółtego powstaje białe światło.

Jeśli barwa światła ma być cieplejsza, do warstwy luminescencyjnej jest dodawana domieszka czerwonych składników. Te składniki działają jednak mniej efektywnie. Jest to spowodowane tym, że oprawy LED o ciepłej barwie światła emitują słabszy strumień światła niż ich odpowiedniki o tej samej konstrukcji i mocy, ale wyższej temperaturze barwowej.

Powstawanie barwy światła w diodzie LED

6.1.4 Binning

Ze względu na tolerancje przyjęte podczas produkcji diod LED występuje rozrzut ich ilości światła i temperatury barwowej. Aby mimo to osiągnąć stałą jakość światła o niezmiennej jasności i barwie, diody LED są sortowane na podstawie ich parametrów użytkowych. Diody LED mające takie same lub podobne parametry trafiają to tej samej „kategorii” (binu). Im węższe zostaną przy tym zastosowane zakresy tolerancji, tym wyższa będzie jakość sortowania (binningu).

W kontekście binningu stosowane są często następujące terminy:

Konsystencja barwowa —  niezmienna barwa światła poszczególnych
Stabilność współrzędnych chromatycznych —  brak wahań barwy światła wskutek starzenia lub przy ściemnianiu lamp

Precyzyjne sortowanie wg współrzędnych chromatycznych (binning) zapewnia jakość techniki LED.

6.1.5 Zarządzanie temperaturą

Światło z diod LED nie emituje promieniowania podczerwonego. LED nadają się zatem idealnie do oświetlenia wrażliwych obiektów, jak np. w muzeum lub sklepach z towarami luksusowymi. Podczas wytwarzania światła w układzie LED powstaje jednak wysoki udział ciepła, co jest uzasadnione wysoką luminancją na niewielkiej powierzchni. To ciepło musi być odprowadzane, ponieważ w wysokich temperaturach strumień świetlny słabnie, a żywotność ulega skróceniu. Dużego znaczenia nabiera zatem konstrukcja oprawy, która poprzez odpowiednie odprowadzanie ciepła będzie w stanie zapewnić optymalną temperaturę roboczą diody LED.

6.1.6 Żywotność

Diody LED przeznaczone do użytku w zakresie światła technicznego mają zazwyczaj żywotność 50 000 godzin lub więcej. Tym samym technika LED należy bez wątpienia do najtrwalszych źródeł światła, jakie są obecnie dostępne. W praktyce oznacza to znaczące oszczędności na kosztach utrzymania. Dane dotyczące trwałości są uzupełniane o wartości degradacji i śmiertelności. Przez degradację, podawaną w postaci parametru Lx, rozumiany jest ubytek strumienia świetlnego wskutek starzenia. Śmiertelność By opisuje awaryjność diod LED.
Jeśli oprawa LED jest np. sklasyfikowana jako L80B10, oznacza to, że po 50 000 godzinach świecenia strumień świetlny osłabnie do poziomu 80% wartości początkowej. Dziesięć procent diod LED może przy tym spaść poniżej poziomu 80%, wliczając w to całkowite wygaśnięcia. Czynnikiem, który w istotny sposób wpływa na strumień świetlny i żywotność, jest temperatura. Zbyt duża ilość ciepła działa negatywnie na strumień świetlny i żywotność. Dlatego w przypadku opraw LED tak ważne jest efektywne zarządzanie temperaturą poprzez skuteczne odprowadzanie ciepła. Podstawą do ustalania trwałości są międzynarodowe standardy LM 80 i TM 21. Jest to model matematyczny, w którym poprzez ekstrapolację szacuje się przewidywany dalszy ubytek strumienia świetlnego.

Jeśli na przykład oprawa LED charakteryzuje się L80B10, oznacza to, że po 50000 godzinach świecenia strumień świetlny spadł do 80% wartości początkowej. Dziesięć procent diod LED może być również poniżej poziomu 80%, w tym całkowite awarie. Temperatura jest ważnym czynnikiem wpływającym zarówno na strumień świetlny, jak i na żywotność. Zbyt duża ilość ciepła ma negatywny wpływ na strumień świetlny i żywotność. Efektywne zarządzanie ciepłem z efektywnym odprowadzaniem ciepła jest zatem szczególnie ważne w przypadku opraw LED.

6.1.7 Migotanie / tętnienie (Flicker)

Dioda LED będąca elektronicznym źródłem światła może niezwykle szybko reagować na zmiany jej zasilania. Jeśli prowadzi to do zmiany emitowanego światła w czasie pod względem natężenia i barwy światła, mówimy o tętnieniu (ang.: flicker). W zależności od częstotliwości tętnienie jest dostrzegane lub niedostrzegane przez oko ludzkie, a jego skutkiem może być pogorszenie zdrowia przejawiające się na przykład bólami głowy lub problemami neurologicznymi (epilepsja). Również w przypadku urządzeń technicznych znane są interakcje, np. podczas korzystania z kamer wideo lub czytników kodów kreskowych.
W lampach diodowych występowanie oznak tętnienia nie zależy od źródła światła, lecz od jakości zastosowanego zasilacza. Decydujące znaczenie ma tutaj kwestia, czy na napięcie stałe, którym zasilana jest lampa LED, nakładają się jeszcze tętnienia resztkowe. Biorąc pod uwagę zasilacze z interfejsem DALI, sterowanie diodami świecącymi nie powinno być realizowane przy pomocy sygnału pulsującego.
W zakresie doboru oświetlenia do wrażliwych obszarów prosimy o kontakt. Wspólnie z Państwem wybierzemy właściwe elementy systemu oświetlenia.

6.1.8 Bezpieczeństwo fotobiologiczne

Bezpieczeństwo fotobiologiczne zgodnie z normą DIN EN 62471 odnosi się do promieniowania ultrafioletowego, widzialnego i podczerwonego lamp oraz opraw oświetleniowych. Diody LED przeznaczone do użytku w zakresie światła technicznego emitują zazwyczaj promieniowanie wyłącznie w zakresie widzialnym. Ryzyko uszkodzeń, np. siatkówki oka, zależy od długości fal i jest najwyższe w niebieskim zakresie widma (zagrożenie światłem niebieskim). Pozostałe czynniki wpływające to luminancja, odległość od źródła światła i czas napromieniowania. Oprawy LED marki Regiolux posiadają rozwiązania chroniące przed olśnieniem, np. dyfuzory lub soczewki, dzięki czemu bezpośrednie patrzenie w diody LED swobodnie promieniujące światło jest niemożliwe, a luminancja jest odpowiednio zmniejszana. Ww. norma dzieli zagrożenie spowodowane przez źródła promieniowania na cztery grupy ryzyka. Oprawy LED firmy Regiolux są atestowane i odpowiadają grupie ryzyka RG0 lub RG1. Oprawy z tych grup w przypadku normalnego postępowania ze strony użytkownika nie stwarzają zagrożenia.

6.1.7 Zarządzania światłem za pomocą diod LED

Zastosowanie elementów zarządzających światłem daje dodatkowe korzyści pod względem efektywności energetycznej. Nawet proste wyłączniki z czujnikiem obecności są w stanie poprawić wskaźniki ekonomiczne takich instalacji przy stosunkowo niewielkich nakładach. Ponieważ w przypadku LED częste włączanie nie powoduje skrócenia żywotności, jest to wymarzone źródło światła do takich zastosowań. Ponadto dioda LED od razu zaczyna świecić ze 100% mocą i nie trzeba ustawiać żadnego czasu wybiegu.
Sterowniki uwarunkowane światłem dziennym z funkcją obecności lub bez mogą być wykonywane z elementów opisanych w rozdziale katalogu „Light Control” lub przygotowanych opraw nadrzędnych, jak np. alvia M5S5. W porównaniu ze starymi instalacjami wyposażonymi w konwencjonalne lampy i magnetyczne stateczniki oszczędność na kosztach energii może sięgać aż 85%.

6.1.10 Gwarancja

Na moduł LED i sterownik dajemy do 5 lat gwarancji. Wymagane jest tylko zarejestrowanie, najpóźniej 2 miesiące po zakupie.

6.2 ŚWIETLÓWEK

6.2.1 Rozgrzewanie świetlówek

Nowe świetlówki, zwłaszcza w wersji T5, potrzebują około 100 h na rozgrzanie, aby strumień świetlny się ustabilizował. Jeśli lampy są użytkowane ze statecznikami elektronicznymi z funkcją ściemniania rozgrzewanie musi być wykonywane przy ustawieniu ściemniania 100%.

6.2.2 Cool Spot

Lampy w wersji T5 posiadają tzw. „coolspot”, czyli najzimniejsze miejsce, które znajduje się po stronie ze stemplem. W przypadku opraw wielolampowych należy uważać, aby ich stemplowane końce znajdowały się po tej samej stronie, ponieważ inaczej najzimniejszy punkt mógłby się zbytnio nagrzać. Jeśli źródła światła T5 są ustawione pionowo, powinny być skierowane nadrukiem ze stemplem do dołu.