Elektrika.cz, portál o silnoproudé elektrotechnice, elektroinstalace, vyhlášky, schémata zapojení.

OPP#3 Jsou ...

Jsou přepěťové ochrany skutečně užitečné? Jejich práci nikdo nevidí. Je ...

VENIO: Jak snadno ...

Jak v době digitalizace, kdy je vše měřeno a registrováno a vznikají ...
 
Oddíly
reklama
Bleskovky
23.02.2017 TIP na úložiště dat nejen pro průmysl. Série 2,5” SSD Apacer SFD25A, SU120-25, SM210-25 a SM130-25 nabízí řešení pro téměř každé použití, dokonce i pro nejnáročnější průmyslové a vojenské prostředí. Apacer 2,5 "SATA 3,0 SSD kombinují výhody technologie flash disk s rozhraním Serial ATA 6.0Gb. SSD disky lze vyměnit ...
22.02.2017 Skupina Lapp boduje v žebříčku Global Market Leader Index - skupina Lapp byla korunována králem v kategorii "Integrovaná řešení pro kabelovou a spojovací techniku" v žebříčku Global Market Leader Index. Víte, že Lapp působí ve zhruba 140 zemích s vlastními výrobními a logistickými areály na 4 kontinentech? Za co si značka Lapp ocenění ...
21.02.2017 Tip na soupravu Meva Typhoon. Souprava obsahuje piezoelektrické zapalování plamene. Zařízení je určeno pro řemeslníky využívající k práci otevřený plamen, s dostatečným výkonem pro většinu řemeslných prací. Pro provoz se používají jednorázové propichovací kartuše, například Meva KP02001, 190g, s výkonem 1,8kW s ...
20.02.2017 Znáte ochranný systém Satech? Představuje oddělující bezpečnostní zařízení určená k ochraně strojů a zařízení. Konstrukce stavebnicových prvků umožňuje instalaci v libovolném tvaru půdorysu. Flexibilní vedení kolem obvodu půdorysu zajišťuje prostorově úsporné řešení. Tímto dochází k citelným úsporám nejen místa, ale i délky ochranných mříží, sloupků a doby montáže. Prvky plotu lze libovolně ...
17.02.2017 Hledáte USB modul do zásuvky? V sortimentu Unica je dostupný jednomodulový USB 2.0 nabíjecí konektor. Je vhodný pro nabíjení mobilních telefonů, tabletů a dalších zařízení, bez nutnosti použití síťového adaptéru. Díky modularitě systému Unica, je možné ho kombinovat s dalšími přístroji jako je zásuvka 230V pro ploché vidlice, datové konektory a mnoho dalších. Výhodou je přímé ...
16.02.2017 TIP na sadu bezpečnostních měřicích kabelů MS-5. Všestranně použitelná sada měřicích kabelů skládající se z komponent s ochranou proti dotyku 4mm, pro použití v rámci přepěťové kategorie CAT III 1000V. Komplet obsahuje krokosvorky s maximálním rozevřením 25mm, měřicí kabely a zkušební hroty. Měření ...
15.02.2017 Ovládací pult pro výrobní linku. Hledáte řešení kam umístit ovládací a kontrolní prvky strojního zařízení? Můžete si nechat dodat zcela prázný skelet pouze s povrchovou úpravou ve stanoveném barevném odstínu RAL. Nebo lze předem definovat otvory, popř. osazení konkrétními přístroji. Pokud vás toto řešení ...
Vybrané zdarma funkce
Které tři funkce nových videopořadů chcete zdarma?
Celý záznam
Sestřih záznamu
Stopáž záznamu
Audioverze záznamu
Textový přepis záznamu
Souvislosti záznamu
Diskutovat k záznamu
Výsledky budou zveřejněny později

[ Výsledky | Hlasování ]
Hlasů : 492
Bazar
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Poptávka, koupím ...
Nabídka, prodám ....
Osobní nástroje
FUTURE okénko - V nejbližších dnech se zde dočtete ...
  • Tento příběh se stal v malé zapadlé vesničce ukryté mezi svahy pohraničních hor. Vedoucí místního hostince se vypravil do sklepa, aby narazil nový soudek piva. Ve sklepě ale byla tma, a tak zašel nahoru pro novou žárovku a chtěl spálenou nahradit ...
  • Krabicová Wagosvorka je bezesporu fenoménem spojování domovních rozvodů. Její spolehlivost a rychlost zapojení přesvědčuje mnohé praktiky po celém světě. My jsme se s kamerou nezvykle zeptali kam se krabicová Wagosvorka naopak vůbec nehodí. Pokud nám ...

ČSO 2012: Komplexní pohled na provoz LED trubic


Document Actions
ČSO 2012: Komplexní pohled na provoz LED trubic
Provoz LED trubic použitých jako náhrad zářivek typu T8, a to jak ve stávajících svítidlech a osvětlovacích soustavách, tak i v nových instalacích. Jaké jsou výhody a nevýhody použití LED trubic? Záleží na zapojení? S naměřenými daty byl proveden návrh tří osvětlovacích soustav a ekonomické porovnání celkových provozních nákladů.
Redakce portálu Elektrika.cz, ze dne: 30.01.2013
reklama


Výhody nahrazení lineárních zářivek LED trubicemi 

Porovnání použití LED bylo provedeno hlavně se zářivkami T8 (průměr trubice 26 mm), kterých se České republice, oproti jiným typům, používá stále nejvíce a toto nahrazení se jeví jako nejefektivnější. Jako náhrada moderních zářivek T5 s elektronickým předřadníkem se LED trubice nehodí, protože rozdíl v měrném výkonu mezi těmito zdroji není vysoký. Základní motivací pro použití LED náhrad lineárních zářivek T8 jsou jejich následující výhody:

  • Snížení spotřeby
    snižování energetické náročnosti osvětlovacích soustav a tím i nákladů na osvětlování je v dnešní době téma číslo jedna. Zatímco měrný výkon běžné zářivky T8 s indukčním předřadníkem je většinou do 75lm/W a s elektronickým předřadníkem 85lm/W, tak LED náhrady zářivek nabízejí v současnosti hodnoty přes 100lm/W. Volbou nové technologie je tedy možné, při zachování stejného světelného toku jdoucího ze světelných zdrojů, uspořit až 20% v nákladech na elektrickou energii.
  • Provoz bez předřadníků
    náhrady zářivek s LED nepotřebují žádné externí předřadné přístroje. Elektronický předřadník, který upravuje napětí pro LED čipy, bývá nejčastěji integrován v trubici a je z hlediska doby života dimenzován stejně jako LED. V širokém pásmu použitelného vstupního napětí zajišťuje konstantní napájení pro LED. Jako úsporu lze chápat i eliminaci výměny startérů. Provoz integrovaného předřadníku v trubici je na rozdíl od klasických indukčních předřadníků tichý.
  • Omezení míhání světla
    světelné zdroje osazené LED omezují rušivé míhání světla – flikr, protože jsou napájeny stejnosměrným napětím, které je upravováno v elektronických předřadnících.
  • Četnost spínání a okamžitý náběh světelného toku
    doba života LED trubic, na rozdíl od zářivek, je nezávislá na četnosti spínání. Náběh světelného toku na provozní úroveň je velmi rychlý a start není doprovázen blikáním. Díky tomu je možné LED zářivky používat v kombinaci se senzorem přítomnosti (např. chodby).
  • Provoz při nízkých teplotách
    u běžných zářivek při nízkých teplotách okolí výrazně klesá světelný tok, a proto je jejich použití pro venkovní osvětlování omezené. LED zářivkám naopak nízké teploty prospívají (zlepšuje se chlazení modulů). Tyto zdroje se dají účelně použít pro osvětlování pasáží, podchodů, nebo zastávek.
  • Dlouhá doba života
    běžné lineární zářivky T8 s elektronickým předřadníkem mají dobu života do 20 tisíc hodin a při provozu s indukčním předřadníkem je tato doba života pouze do 10 tisíc hodin. Existují ale i speciální trubice T8, konstruované pro místa s vysokými náklady na výměnu světelných zdrojů se servisním intervalem až 75 tisíc hodin. Výrobci LED trubic uvádějí dobu života 25 až 50 tisíc hodin.
  • Zvýšení účinnosti svítidel
    na rozdíl od klasických zářivek LED trubice nevyzařují z celého povrchu, ale pouze do jednoho poloprostoru. Většina výrobků má vyzařovací úhel 120°. Ve svítidlech proto dochází k menšímu počtu odrazů, což může mít příznivý vliv na jejich celkovou účinnost. Tímto se také zvyšuje činitel údržby, protože čistota odrazných povrchů svítidla má menší vliv na světelný tok.
  • Dobrý index podání barev
    většina LED trubic má hodnotou indexu podání barev Ra>80. Díky tomuto jsou LED trubice použitelné i do prostorů s většími nároky na zrakovou činnost, jako jsou například učebny nebo kanceláře s trvalým pobytem osob.
  • Nízké teplotní vyzařování ze světelného zdroje i celého svítidla,
    díky kterému se LED trubice dobře uplatňují v chladicích vitrínách nebo boxech.


Nevýhody nahrazení lineárních zářivek LED trubicemi 
LED zářivky nejsou lepší ve všech ohledech, je třeba poukázat i na parametry, ve kterých v porovnání s konvenčními zaostávají, resp. je limitováno jejich nasazení:

  • Nízké příkony LED trubic
    nízké příkony LED trubic, ani přes vyšší měrný výkon, nedovolují dosáhnout stejného světelného toku svítidel jako při použití klasických zářivek. Výkonové omezení je dáno maximálním oteplením LED trubice, která má ztížené chlazení pro malou chladící plochu a velkou koncentraci LED čipů na malé ploše.
  • Bezpečnost
    pokud není nový zdroj schválený výrobcem a není otypovaný pro provoz v konkrétním svítidle, pak provozovatel přebírá zodpovědnost za případné škody spojené s výměnnou na sebe. Na takto provozované svítidlo se nevztahuje původní prohlášení o shodě vydané výrobcem svítidla, protože výměnou zdrojů došlo k výrazným změnám parametrů svítidla (mechanických, elektrických i světelných) a/nebo změně zapojení svítidla. 
  • Stmívání
    chceme-li LED trubice stmívat, tak je nutné zakoupit jejich speciální variantu, která toto umožňuje. Obecně je ale nutné upozornit na fakt, že stmívání LED je vůči stmívání ostatních světelných zdrojů (zejména výbojových) velice komfortní a umožňuje stmívání v celém rozsahu světelného toku.
  • Spolehlivost světelného zdroje
    jelikož je předřadník pro napájení LED modulů vestavěn do trubice, je navíc třeba zohlednit jeho spolehlivost v rámci spolehlivosti celé LED trubice. Protože je tento předřadník za provozu vystaven vysokým teplotám, dochází k rychlejšímu stárnutí použitých součástek, zejména kondenzátorů. Někteří výrobci proto nabízejí pro LED trubice vyměnitelný předřadník. Stejně tak LED, které jsou zapojeny v dlouhém řetězci v sérii, může být příčinou snížené životnosti trubic.
  • Vysoký podíl modré složky ve vyzařovaném spektru,
    který může ovlivňovat biologické pochody lidského organizmu, více než jiné zdroje. Proto při dlouhodobému se vystavování světlu LED (nejen LED trubic), zejména v podvečerní a večerní době může vést k nespavosti.
  • Oslnění
    při náhodném pohledu na otevřené svítidlo osazené LED trubicí s průhledným krytem dochází nejčastěji k oslnění, které je vnímáno jako nepříjemné. Účelnější je používání LED trubic s marným krytem a umisťování otevřených svítidel mimo zorné pole a předpokládané směry pohledu. Současné normy nejsou s to toto rušivé oslnění kvantifikovat, popř. omezit.
Používání LED trubic v zářivkových svítidlech
Hlavní motivací pro záměnu zářivek za moderní LED trubice jsou snahy o úsporu financí na nákladech na údržbu osvětlovací soustavy a na elektrickou energii.





 Obr. 1: Zapojení starších typů LED trubic


Starší LED trubice se zapojovaly podle Obr. 1 (tlumivka mohla být ponechána). Toto zapojení mělo dva hlavní nedostatky z hlediska bezpečnosti. Mohlo dojít k úrazu elektrickým proudem při instalaci trubice do svítidla, když uživatel nevědomky instaloval nejprve konec trubice do patice s fází, a došlo by k dotyku s druhým koncem trubice a přes zem se uživatelem mohl uzavřít smrtící obvod. Dále vyjmutí startéru mohlo narušit původní IP krytí svítidla.

V poslední době byly uvedeny na trh nové typy LED zářivek určených pro instalaci do zářivkových svítidel bez nutnosti úpravy elektrického zapojení. V případě použití těchto trubic může záměnu provést i osoba bez elektrotechnické kvalifikace. Jedná se pouze o výměnu startéru a světelného zdroje. Startér je v tomto případě pouze pro zkratování větve žhavení zářivky, aby bylo dosaženo zapojení na Obr. 2 (případně s tlumivkou).

Jako příklad těchto zdrojů uveďme LIGHTDEC LED Tube T8. Firma Philips má také typovou řadu pro náhradu trubic T8 a to MASTER LEDtube GA, v instalačním návodu ale vyžaduje změnu zapojení spočívající v přemostění tlumivky.




Obr. 2: Zapojení svítidla Modus LLX236Al  a doporučené zapojení LED trubice


Pro měření křivek svítivosti jsme použili běžné přisazené mřížkové svítidlo Modus LLX236Al. Po jeho zapojení s LED trubicemi nás překvapila velmi nízká hodnota účiníku, viz Tab. 1. Byla způsobena tím, že svítidlo je vybaveno kondenzátorem pro kompenzaci jinak nízkého účiníku zářivek v zapojení s induktivním předřadníkem. Tento po instalaci LED trubic (s polovičním příkonem oproti předchozím zářivkám) způsobí velmi výrazné překompenzování svítidla. Tato zapříčiní vyšší proud (a tedy i ztráty) v přívodních vodičích, může způsobit špatnou funkci jistících přístrojů (ve větších světelných instalacích) a v nejhorším případě může zapříčinit vznik rezonančních jevů v síti.

Je třeba podotknout, že vestavěnou kompenzací nejsou vybavena všechna svítidla a že odpojením kondenzátoru se výše uvedené problémy eliminují. 

Ačkoli při pouhé náhradě světelného zdroje nemusíme provádět změnu zapojení svítidla, v každém případě výrazně změníme elektrické parametry svítidla.

Výrobce také vydává ES prohlášení o shodě na svítidlo se zářivkovým zdrojem, a proto při použité LED trubice toto bezvýhradně neplatí.


Tab. 1: Naměřené elektrické parametry svítidla


Pro svítidla s elektronickým předřadníkem se LED trubice všeobecně použít nedají, neboť výrobcům trubic se zatím nepodařilo zajistit kompatibilitu s předřadníky různých výrobců. Navíc pro lepší provozní vlastnosti svítidel s elektronickými předřadníky by záměna vůbec nemusela být rentabilní. Problematika záměny zářivek za LED trubice, ačkoli je tato fyzicky velmi snadná, není jednoduchá.


Měření oteplení LED trubic v prachotěsném svítidle

U LED světelných zdrojů stojí za zmínku, že většina výrobců uvádí jejich životnost 50 tisíc hodin. Stejně tak tomu je i u testovaných světelných zdrojů LIGHTDEC. Zde navíc výrobce udává povolený rozsah provozních teplot od -30°C do +50°C.
 
Našim cílem bylo ověření teplotního chování LED trubic v nejhorším možném případě, tedy v uzavřeném svítidle bez možnosti výměny vzduchu s okolím. Bylo zvoleno běžné prachotěsné svítidlo 2x36W, často používané v průmyslu.





Obr. 3: Oteplení prachotěsného svítidla a LED trubice, umístění senzoru uvnitř trubice


Měření proběhlo v kulovém integrátoru a zároveň byly zaznamenávány hodnoty světelného toku. Protože použitý kulový integrátor má velký vnitřní objem (více než 8m3), teplota vzduchu uvnitř integrátoru (22°C) nebyla svítidlem ovlivněna.

Teplota trubic se téměř ustálila po hodině měření na hodnotě 43°C, teplota uvnitř svítidla dosáhla 32,6°C.

Senzor v trubici jsme se snažili umístit co nejblíže čipu, přesto naměřená teplota 55°C není teplotou PN přechodu. Neměřená teplota je nejblíže teplotě Tcase (tedy teplotě pouzdra LED čipu) a teplota PN přechodu je zpravidla o 5-10°C vyšší.





Obr. 4: Světelný tok srovnatelné LED v závislosti na teplotě PN přechodu

Obr. 4 (vlevo) potvrzuje námi očekávanou teplotu PN přechodu 60-65°C poklesem světelného toku do 10%. Protože výrobce trubice neuvádí typ použitých LED čipů, vzali jsme graf LED srovnatelného příkonu napájené srovnatelným proudem.

Pokud by teplota okolí ve svítidle byla 50°C (nejvýše dovolených výrobcem trubice), při uvažování lineárních teplotních nárůstů, byla by teplota Tcase 73°C.

Obr. 4 (vpravo) ukazuje predikci životnosti LED srovnatelné s čipy použitými v trubici. Odhad životnosti L70 (tedy než světelný tok poklesne na 70% počáteční hodnoty) se provádí výpočtem na základě měření úbytku toku po nejméně 6000 hodinách provozu.
 
Na základě uvedeného měření a zhodnocení degradačních parametrů obdobných LED lze říci, že měřená LED trubice by pravděpodobně dosahovala i po 50 tisících hodinách 70% počátečního světelného toku. Otázkou pak ale zůstává životnost zdroje napájejícího LED čipy uvnitř trubice.

Za zamyšlení stojí údaj výrobce LED, který uvádí přesnost měření světelného toku při testování ±2%, uvedený výpočet tedy nemusí být zcela přesný.


Obr. 5: Pokles světelného toku svítidla
 

Světelný tok svítidla (a tím i světelných zdrojů) poklesl za dobu měření z počáteční hodnoty o 8%. Z průběhu vyplývá, že při měření LED svítidel nebo světelných zdrojů je těmto třeba nechat dostatečný čas k tepelnému ustálení a tedy i ustálení světelného toku a souvisejících parametrů.
 

Změna křivky svítivosti a účinnosti svítidla při použití LED trubice

Protože LED trubice má jinou křivku svítivosti lze očekávat i změnu křivek svítivosti svítidla. Pro měření křivek svítivosti jsme použili běžné přisazené mřížkové svítidlo Modus LLX236Al s lesklou mřížkou, nejčastěji používané ve školních třídách, chodbách nebo starších kancelářích.




Obr. 6: Naměřené křivky svítivosti svítidla Modus LLX236Al osazeného klasickými zářivkami a LED trubicemi


Z obr. 6 lze vidět, k jakým změnám na křivkách svítivosti došlo. Křivky jsou záměrně uvedeny přímo v kandelách, aby byl patrný pokles svítivosti a to i normálové.  Při záměně světelného zdroje došlo k výraznému „zúžení“ fotometrických křivek, hlavně C0-180 a C30-210. Pokud by byly světelné zdroje v těchto svítidlech zaměněny, klesla by nejen udržovaná osvětlenost, ale i rovnoměrnost.

Tab. 2: Naměřené světelně-technické parametry svítidla se zářivkami a LED trubicemi


Z Tab. 2 je patrné, že účinnost svítidla se při použité LED trubic zvýší o 14%, ale protože naměřený tok jedné LED trubice byl pouze 1562lm (oproti 3010lm u zářivky) hodnoty svítivostí svítidla se nezvýší, naopak poklesnou.

Z naměřených křivek svítivosti, viz Obr. 6, lze vidět, že při použití LED trubic se křivky svítivosti svítidla markantně změní a původní křivky nelze jako podklad pro projektování osvětlovacích soustav použít.


Jasové poměry svítidel osazených LED trubicemi v porovnání se zářivkami
Použití LED trubic v zářivkovém svítidle s sebou přináší nejen změny křivek svítivosti, ale i jasů. Protože se světelný tok sníží (zhruba na polovinu) a opticky aktivní plocha světelného zdroje je také poloviční, dalo by se čekat, že jas zůstane stejný. Stane se tak u průměrného jasu, ale to co způsobuje oslnění je (podle názoru autorů článku) jas maximální. 

Norma ČSN EN 12461-1 (Světlo a osvětlení - Osvětlení pracovních prostorů - Část 1: Vnitřní pracovní prostory) [3] nám říká: "Zdroje světla s velkým jasem mohou oslňovat a zhoršovat viditelnost předmětů. Tomu se musí zabránit například vhodným cloněním světelných zdrojů…"

Oslnění je definováno jako: "podmínky vidění, při kterých vzniká nepohoda nebo snížená schopnost vidět podrobnosti nebo předměty způsobené nevhodným rozložením nebo rozsahem jasu nebo extrémním kontrastem."

Tab. 3 Minimální úhly clonění svítidel pro specifikované jasy zdrojů


Norma nikde neuvádí, o jaké jasy se jedná, všeobecně se předpokládá, že se jedná o průměrný normálový jas světelného zdroje. Protože LED trubice vyzařují pouze do jednoho poloprostoru, výsledek měření může zdroj posunout do jiné kategorie. V zářivkovém svítidle nemusí LED trubice splňovat podmínku dostatečného clonění. 

Úhel clonění je definovaný v normě ČSN EN 13032-2 (Světlo a osvětlení – Měření a uvádění fotometrických údajů světelných zdrojů a svítidel – Část 2: Způsob uvádění údajů pro vnitřní a venkovní pracovní prostory) takto: "úhel mezi horizontální rovinou a prvním směrem pohledu, z něhož jsou přímo viditelné svítící části světelného zdroje ve svítidle."
Protože při použití LED trubice se optický systém uplatňuje minimálně, lze přibližně určit úhel clonění z křivek svítivosti. Nejširší křivkou měřeného svítidla je C0-180 a u svítidla s LED trubicemi vidíme prudký nárůst svítivosti po překročení úhlu 60°, viz Obr. 7. Úhel clonění je doplňkový úhel k úhlu otevření svítidla, úhel clonění tedy je 90-60=30°. 

Podle normy tedy lze svítidlo používat v interiérech i s LED trubicemi, ačkoli subjektivní hodnocení oslnění může být jiné.



Obr. 7: Fotometrie roviny C0-180 v kartézských souřadnicích


Problémem jsou v tomto případě maximální jasy čipů, které jsou v případě čirých LED trubic až 275 krát větší než v případě zářivek. Testy prošel i jeden kus LED trubice s matným krytem, výsledek jasové analýzy je daleko příznivější.
 

Tab. 4: Naměřené hodnoty světelného toku a jasů


Hodnotu průměrného jasu čiré LED trubice nebylo možné určit, z důvodu nedostatečného dynamického rozsahu dostupných jasových analyzátorů – LED čip má tak vysoký jas, že na jasovém snímku nelze rozeznat obrys trubice ani při použité logaritmického měřítka.


Obr. 8a: Jasy čiré (měřítko vlevo) a matné LED trubice


Obr. 8b vpravo: Kontrasty jasů v testovaném svítidle (zářivka a čirá LED trubice)


Vlivem zrcadlového odrazu se mohou vyskytnout velmi vysoké jasy i na optickém systému svítidel s lesklou mřížkou.

Pro použití v otevřených svítidlech lze doporučit pouze použití matných LED trubic a svítidla pokud možno s matnou mřížkou. Čiré LED trubice lze doporučit pouze tam, kde oslnění nehrozí.

Na Obr. 8 lze kontrast jasů ve svítidle vidět názorně - zářivka a LED trubice jsou umístěny ve svítidle vedle sebe. Zatímco jas zářivky a optického systému svítidla je v poměru 10:1, u LED trubice je kontrast v milionech ku jedné, protože LED zářivka využívá optický systém svítidla jen minimálně a tedy pozadí zůstává tmavé. Tento kontrast upoutává pozornost i při letmém pohledu nastává nepříjemné oslnění.


Návrh osvětlovací soustavy s LED trubicemi/zářivkami 
Z naměřených křivek svítivosti i elektrických parametrů byly vytvořeny ldt soubory svítidel, se kterými byl navrhnut projekt osvětlovací soustavy v programu Relux [7], a to s výše popsanými mřížkovými svítidly.


Obr. 9: Navržené osvětlovací soustavy (zářivky vlevo)


Byla navržena kancelářská místnost s udržovanou osvětleností 500lx na 75cm vysoké srovnávací rovině, udržovací činitel shodně 0,67 (čisté prostředí, výmalba po 3 letech). Bylo zvoleno automatické rozmístění svítidel, výsledky viz Tab. 5. Osvětlovací soustavy lze světelnými parametry považovat za srovnatelné, pokud je LED svítidel o třetinu více, přesto je příkon této soustavy o 40% nižší než v případě použití zářivek.




Ekonomické porovnání osvětlovacích soustav

Pro vytvoření ekonomického porovnání byly vybrány 3 typy osvětlovacích soustav s různým provozem:
  • třída/kancelář – provoz osvětlovací soustavy 4 hodiny denně, 5 dní v týdnu,
  • sklad - provoz osvětlovací soustavy 12 hodiny denně, 5 dní v týdnu,
  • podzemní parkoviště - provoz osvětlovací soustavy 24 hodiny denně, 7 dní v týdnu.

Protože světelný tok LED svítidel je nižší, ve výpočtech je uvažováno s navýšením počtu svítidel s LED
zdroji o 30%. Udržovací činitel byl zvolen shodně pro oba typy soustav.

Vstupní data pro výpočet: cena elektřiny 4 Kč/kWh; LED trubice 1.500 Kč/ks, životnost 50.000h; zářivka 50Kč/ks, životnost 15000h; svítidlo Modus LLX236Al za 750 Kč; náklady na výměnu světelného zdroje 50 Kč.


Obr. 10: Porovnání nákladů na pořízení a provoz osvětlovacích soustav

Výpočet zohledňuje jak pořizovací, tak provozní cenu osvětlovacích soustav. Z Obr. 10 je patrné, že nejkratší doba návratnosti je v případě nepřetržitého svícení – 3 roky. V případě svícení každý pracovní den 12 hodin, se nám vložená investice vrátí za cca 6 let. Pokud bychom s LED trubicemi svítili pouze 4 hodiny za den, záměna by pro nás nebyla rentabilní – návratnost ve vyhodnocovaném časové úseku nenastala.


Udržovací činitel při použití LED trubic

Zatímco pro snadnou porovnatelnost byla v projektu výše zvolena stejná hodnota udržovacího činitele pro oba typy světelných zdrojů, prakticky by měl projektant nové osvětlovací soustavy postupovat jinak.

Pokud chceme potenciál LED zdrojů maximálně využít, i vzhledem k jejich vysokým investičním nákladům, je smysluplné nechat je svítit po celou dobu jejich životnosti.
Norma ČSN EN 12464 – 1 [3] říká toto: "udržovací činitel závisí na provozních charakteristikách světelných zdrojů a předřadníků, svítidel, prostředí a na plánu údržby."

Činitel funkční spolehlivost zdrojů má hodnotu 1 za předpokladu, že nesvítící světelné zdroje jsou měněny okamžitě, což je v případě LED trubic účelné.

Pro LED trubice udává většina výrobců pouze L70, tedy dobu, za kterou polovina z testovaných zdrojů svítících za daných podmínek svítí minimálně 70% počátečního světelného toku (někteří výrobci udávají i L80). V tomto případě nabývá činitel stárnutí světelného zdroje hodnoty 0,7. 

Činitel stárnutí svítidla (a s tím spojený interval čištění) je pro zjednodušení vynechán, protože v daném případě se optické části svítidla na usměrnění světelného toku téměř nepodílejí.
 
Zbývá činitel stárnutí povrchů v prostoru, který závisí na čistotě prostředí a na zvoleném intervalu obnovy povrchů. Například pro čisté prostředí (učebny, kanceláře apod.) má v případě výmalby každé 3 roky hodnotu 0,8.


Pro naši kancelář by tedy při výměně LED trubic na základě doby  L70 vycházel velmi nízký udržovací činitel 0,56, který způsobí vyšší náklady na energii a tím zapříčiní prodloužení doby návratnosti vložených investic.


Závěr

Jak je patrné z textu celého článku, nahrazování konvenčních zdrojů LED retrofity není zdaleka jednoduchou záležitostí. Provést záměnu zářivek za LED trubice ve stávajících osvětlovacích soustavách nelze doporučit bez důkladného zvážení následků, zejména poklesu udržované osvětlenosti a rovnoměrnosti.

Zvýšenou pozornost je třeba věnovat volbě udržovacího činitele v osvětlovacích soustavách s LED zdroji.
Pro zamezení rušivého oslnění autoři jednoznačně doporučují použití matných LED trubic, čiré lze použít jen tam, kde je oslnění zabráněno účinným cloněním nebo polohou.

Měření teplot ukázalo, že LED čipy jsou s to dosáhnout životnosti L70  více než 50 tisíc hodin. Celkovou spolehlivost LED trubic však ukáže až čas.

Z příkladu ekonomického porovnání vyplývá, že doba návratnosti se velmi liší podle doby provozu osvětlovací soustavy. Může být od 3 let až do nekonečna…

LED technologie nabízí mnoho výhod a proto, že skýtá i četná úskalí, před konečným rozhodnutím o jejím nasazení je nutné komplexní posouzení vhodnosti pro konkrétní instalaci.

Zbyněk Carbol, Jan Šumpich, Tomáš Novák
 
 

 

 
 

Diskutující k tomuto článku

   (počet diskutujících: 1)
TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT


FIREMNÍ TIPY
Možná si ani neuvědomujeme, jak často chodíme po podlažních systémech ukládání vedení. V dnešní technologické době jsou elektrická vedení prakticky všudypřítomná, ovšem jako spotřebitelé si jejich instalace často ani nedovedeme představit. V rodinných domech jsou po desetiletí naprosto běžná vedení uložená ve zdech. Kudy ale vedou ty tisíce metrů vedení od serverů k počítačům pokud jsou v administrativní budově všechny stěny skleněné? Možností je několik, ale všechny řeší právě tato značka ...
Pro opravdového elektrotechnika je vzdělávání nekonečný proces. Ono to v praxi vlastně ani jinak nejde. Zvláště nyní, v době neustálých technologických změn není v silách žádného jedince kontrolovat všechny související změny technických norem. Správnou cestou je neustálé vzdělávání, pouhé vlastnění zákonů, vyhlášek a předpisů nikomu nepomůže. Proto existují vzdělávací akce, třeba jako tato olomoucká, kterou dnes bez nadsázky lze nazvat legendární ...
Jak souvisí harmonická frekvence s nízkým napětím? Proč se nejvíce bojíme 3. harmonické? Jaké jsou její důsledky a hrozby? Edmund Pantůček nám tyto informace prozradí v dalším díle seriálu ARisk.
Jsou pro vás zajímavé bezúdržbové 2pólové stejnosměrné stykače? Eaton zajišťuje spolehlivé ovládání častého spínání stejnosměrných zátěží představením své nové řady hybridních stykačů DILDC300/600. Nové stykače jsou kompaktní a odolné, přičemž podporují zatížení 300A až 600A při napětí až 1000VDC. Víte, v čem spočívá tajemství 150. tisíc elektrických operací bez pravidelné údržby?
DALŠÍ FIREMNÍ ODKAZY
V roce 2010 proběhla akvizice firmy Jokab Safety, specialisty na bezpečnost a bezpečnostní systémy s firmou ABB. Jaké jsou výrobkové skupiny ABB Jokab Safety? Proč je s těmito produkty mnohem jednodušší sestavit ochranu a bezpečnostní systémy strojů a zařízení? ...
Vnější atmosférické vlivy působí na ocel a vytvářejí různě velké riziko koroze. Vhodně zvolená povrchová úprava kabelového systému je účinnou ochranou proti korozní agresivitě. Podle průměrného korozního úbytku tloušťky zinku v daném korozním prostředí je možné vybrat vhodnou povrchovou úpravu. Kopos Kolín nabízí ...
Na výstavě Světlo v architektuře 2010 představila firma WILLIAMS originální řadu svítidel OCCHIO. Jedná se o zajímavě řešený modulární osvětlovací systém, který nabízí uživateli velké množství možných kombinací a způsobů pro kreativní řešení osvětlení ...
Znáte společnost HENNLICH INDUSTRIETECHNIK? V tomto článku máme zaostřeno na jejich divizi LIN-TECH, zabývající se produkty pro průmyslové stroje a zařízení, konkrétně na sortiment energetických řetězů IGUS a vysoce flexibilních kabelů CHAINFLEX ...
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933