Nowoczesne „świetlówki” LED vs świetlówki konwencjonalne

Świetlówki LED to bardzo popularne rozwiązanie wśród instalatorów. Swego czasu bardzo mocno promowane z uwagi na przystępną cenę, dzisiaj pomimo spadku cen rozwiązań zintegrowanych całkiem dobrze się sprzedają. Jeszcze parę lat temu, kiedy przeprowadzałem badanie tego typu rozwiązań, żadne ze źródeł LED nie mogło konkurować z tradycyjną świetlówką i nie chodzi tu o wysokie ceny i długi czas zwrotu inwestycji, a o ilość światła jaką uzyskiwaliśmy przy tej technologii.

Ostatnio spotkałem się z ze źródłem, które może pomóc nam zweryfikować te obserwacje na dzień dzisiejszy.

Bardzo dużo osób pyta o świetlówki LED. Każdy profesjonalista wie, że chodzi tu o zamiennik ledowy liniowej świetlówki fluorescencyjnej i nazwie taki produkt tubą LED. Z uwagi jednak na popularność terminu „świetlówki LED”, będę się do niego odnosić w artykule.

Świetlówki LED ponownie „pod lupą”

Jaką świetlówkę LED porównywaliśmy? Trzeba przyznać, że źródło wyglądają bardzo estetycznie i charakteryzują się dość nietypowym materiałem tuby. Producent podaje następujące parametry:

• 120 cm
• 18W
• 2610LM (145 LM/W)
• 4000K
• CRI ≥ 80
• IK10
• kąt rozpraszania światła 330°
• 5 lat gwarancji

Na uwagę zasługuje w szczególności materiał pod nazwą NANO. Cechują go następujące parametry:

• przepuszczalność światła do 94%
• grubość ścianki to tylko 61 mm
• odporność na ścieranie i upadki
• wysokie rozproszenie (miękkie światło)
• polimer molekularny o klasie ochrony ogniowej UL°94V0

Co najważniejsze z punktu widzenia instalatora jest to źródło o prawie dookólnym kącie świecenia. Należy je zatem szczególnie polecać do opraw rastrowych, gdzie odbłyśnik odgrywa ogromną rolę w procesie formowania wiązki światła. Tę cechę zawdzięczają swojej budowie, co przedstawia rysunek 1.

Rys. 1 Przekrój przez tubę LED oraz rozsył biegunowy światłości

Zachodziła tutaj obawa sposobu odprowadzenia ciepła, ponieważ nie występuje tutaj żaden radiator jak w bardziej znanych i rozpowszechnionych rozwiązaniach. Oprawa wyposażona w te źródła została zatem poddana standardowemu testowi wygrzewania zgodnie z najnowszą normą pomiarową CIE S 025. Wykres prezentujący spadek strumienia w czasie pokazuje rysunek poniżej.

Rys.2. Spadek strumienia w czasie wygrzewania oprawy hermetycznej ze źródłami LED

Jak widać ustabilizowanie nastąpiło po 37 minutach, a spadek strumienia wyniósł 7,5%, co stanowi dobry wynik z uwagi na ograniczoną wymianę ciepła w oprawie hermetycznej. Badania temperaturowe rozwiały całkowicie obawy co do odprowadzenia ciepła (Rys. 3.).

Rys. 3. Badanie termiczne tuby LED

Przejdźmy zatem do wyników pomiarów w oprawie hermetycznej. Dostarczona oprawa hermetyczna została poddana typowemu badaniu na fotogoniometrze. Uzyskaliśmy następujące wyniki:

• napięcie znamionowe 230 V AC
• moc znamionowa 34,8 W
• współczynnik mocy cos ϕ 0,92
• strumień świetlny całkowity 4058 lm
• skuteczność świetlna 116,6 lm/W
• temperatura barwowa 4060 K

Pierwszą zasadniczą różnicą jest sprawność oprawy wynosząca 116,6 lm/W. Dla porównania sprawność hermetycznej oprawy ze świetlówkami fluorescencyjnymi trójpasmowymi wynosi 58,6 lm/W, czyli dokładnie połowę. Można zatem przyjąć założenie, że przy mocy wynoszącej połowę mocy standardowych świetlówek wyniki obliczeń będą tożsame. Poniżej przedstawiono obliczenia dla przykładowej oprawy świetlówkowej firmy Philips (TCW060) wyposażonej w świetlówki trójpasmowe i dla oprawy z tubami LED. Przyjęto jednakowy współczynnik konserwacji 0,77.

Rys. 4. Wyniki obliczeń dla oprawy hermetycznej z tubami T8 LED

Rys. 5. Wyniki obliczeń dla oprawy PHILIPS TCW060 z trójpasmowymi świetlówkami fluorescencyjnymi

Jak widać powyżej uzyskaliśmy identyczne wyniki natężenia oświetlenia, można więc śmiało powiedzieć, że mamy prawdziwy zamiennik LED tradycyjnych świetlówek. Trzeba jednak pamiętać, że sprawność samego źródła jest na poziomie 145 lm/W, co jest bardzo trudne do osiągnięcia przy nieprzezroczystej przesłonie, jak się jednak okazuje możliwe.