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

PHXC: Kleště ...

Kleště, které ocení každý, kdo často pracuje se slaněnými vodiči. Pomohou ...

Jak se chová ...

Když budete zapínat počítačovou síť, většinou spíná spínání ...
 
Oddíly
reklama
Bleskovky
24.11.2017 TIP na svítidlo pro osvětlení náročných průmyslových prostorů vnitřních i venkovních s vysokým stupněm mechanického namáhání. Těleso a příruba svítidla jsou odlitky ze slitiny AlSi povrchově upraveny práškovou barvou. Optický kryt je z kaleného skla. K horní časti tělesa je připevněn ocelový závěs s okem. Po bocích tělesa jsou dvě kabelové vývodky. Uvnitř svítidla je zabudovaný LED modul, který se skládá z ...
23.11.2017 Elektrické lišty a mobilní zásuvky EUBIQ. Jedná se o flexibilní zásuvkový systém, který lze jednoduše přenastavit bez použití nástroje. Zásuvku je možné během 2 vteřin vyjmout pouhým pootočením a vytáhnutím. Stejný postup je i v opačném případě. Nasazením a otočením tam, kde je zásuvka potřeba. V systému je tedy možné mít jen tolik zásuvek, ...
22.11.2017 TIP na jednofázové transformátory s toroidním jádrem, které jsou vyráběny dle normy ČSN EN 61 558 s libovolnou kombinací převodu napětí v rozmezí 1–1000V, frekvencí 50/60Hz, krytím IP00, třídou izolace B a maximální teplotou okolí 40°C. Tyto transformátory se vyznačují nízkým rozptylem elektromagnetického pole, nízkým proudem naprázdno, vysokou účinností a snadnou montáží. Vývody se standardně vyvádí ...
21.11.2017 Tester na dusičnany Greentest ECO 4 s měřením radiace. V obchodě s elektronickými součástkami a elektroinstalačním materiálem se nyní objevil i tento měřič potravin. Greentest Eco je zařízení pro rychlé zjištění hladiny dusičnanů v čerstvém ovoci, zelenině a mase. Zároveň poskytuje změření úrovně radioaktivity v předmětech, ...
20.11.2017 TIP na vícebarevné indikátory RGB s IO-link. Turck uvádí Banner indikátory řady K30L2 a K50L2. Banner Engineering Corp., jako partner společnosti Turck, vyvíjí a vyrábí LED světla pro použití v jakékoliv aplikaci vyžadující zřetelně viditelný indikátor. K30L2 a K50L2 využívají RGB LED technologii, díky které podporují sedm barev v jednom indikátoru použitím právě třech vstupů. Barvy zahrnují ...
16.11.2017 TIP: Potisknutelné štítky vodičů HellermannTyton jsou k dispozici ve žlutém a bílém provedení. Tisk na libovolné z našich tepelných tiskáren přináší dokonalé výsledky pro vodiče a kabely o průměru 39mm až 1mm. Konstrukce nosiče zaručuje, že uživatelé mohou snadno nasunout vodič do boční strany vytištěného štítku. Díky "žebřinovému" provedení lze tiskovou úlohu snadno zobrazit a požadovaný popisek rychle ...
15.11.2017 Ovládání laboratorního zdroje přes Wi-Fi. Zdroje R&S NGE100 můžeme zařadit do skupiny základních laboratorních zdrojů s mnoha překvapeními v podobě jednoduchého ovládání se stručným a jasným grafickým zobrazením, tichostí, propojení s PC nebo galvanické oddělení všech kanálů. Ovládání s PC je možné přes rozhraní USB, LAN nebo ...
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 : 685
Bazar
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Poptávka, koupím ...
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Osobní nástroje

Praktické aplikace a aspekty použití LED zdrojů


Document Actions
Praktické aplikace a aspekty použití LED zdrojů
LED má mnohé výhody oproti jiným konvenčním zdrojům. Především její miniaturní rozměry umožňují vyrábět svítidla kompaktních rozměrů, čímž se může ušetřit značné množství materiálu. Na druhou stranu pro výkonnější aplikace je nutné počítat s chladící plochou, takže reálné rozměry pak vycházejí obdobné jako u konvenčních svítidel. Problém chlazení je bezpochyby dominantní a tomu jsou podřízeny i konstrukční prvky svítidel. Prakticky každý výkonný zdroj na bázi LED bude osazen mohutným chladicím systémem ...
Komerční sdělení, ze dne: 28.01.2011
reklama

Praktické aplikace a aspekty použití LED zdrojů
LED má mnohé výhody oproti jiným konvenčním zdrojům. Především její miniaturní rozměry umožňují vyrábět svítidla kompaktních rozměrů, čímž se může ušetřit značné množství materiálu. Na druhou stranu pro výkonnější aplikace je nutné počítat s chladící plochou, takže reálné rozměry pak vycházejí obdobné jako u konvenčních svítidel. Problém chlazení je bezpochyby dominantní a tomu jsou podřízeny i konstrukční prvky svítidel. Prakticky každý výkonný zdroj na bázi LED bude osazen mohutným chladicím systémem, většinou hliníkovým odlitkem s četným žebrováním. Odvod tepla z chladiče je velmi důležitý, takže montáž svítidel již není tak triviální záležitostí. Problémy bude způsobovat zejména stropní montáž a montáž do podhledů. Je třeba počítat s tím, že při zhoršení proudění vzduchu kolem svítidla se zhorší i účinnost zdroje a poklesne osvětlení od takového zdroje. Navíc musíme počítat i se zkrácením životnosti.

Na druhou stranu nutnost použití větší chladicí plochy je svým způsobem určitou zpětnou vazbou výroby svítidel, která by jinak konvergovala k miniaturizaci a maximálním úsporám materiálu. To by mělo za následek příliš velké jasy zdrojů, které jsou i dnes prakticky jednou z klíčových nevýhod LED. Samotný čip má rozměry obvykle okolo 1 mm2 a z něj se vyzařuje výkon běžně 100lm. Tomu odpovídá ekvivalentní jas přes 30 milionů cd.m-2. To je samozřejmě mnohonásobně více, než je schopné oko zpracovat. Uvážíme-li, že jas povrchu zářivky bývá řádově 10 tisíc cd.m-2, jedná se o jasy vyšší o 4-5 řádů, což je opravdu hodně a prakticky neexistuje metodika, kterou by bylo možné posoudit možná hygienická a zdravotní rizika. Dnešní metoda UGR (Unified Glare Rating) používaná na hodnocení oslnění je pro tyto zdroje prakticky nepoužitelná a bude nutné v budoucnu s rostoucím objemem nových LED zdrojů metodu rozšířit. Řada výrobců si tyto nevýhody uvědomila hned v počátku a nabízejí svítidla s difuzními povrchy, velkoplošná svítidla na bázi LED a vhodné rozptylovací /obrky pro tyto zdroje. Pro praktické použití lze právě takové trendy podpořit i za cenu nižší účinnosti a menšího dosaženého osvětlení.

Opačným trendem je fokusace svazku do úzkého prostorového úhlu, vysoké hladiny osvětlení na malé ploše. Taková svítidla jsou vhodná pro určité účely, např. nasvětlení exponátů, zvýraznění určitých ploch, vymezení prostoru apod., ale nehodí se pro celkové a všeobecné osvětlování. V sortimentu firem najdeme nepřeberné kombinace tvarů a /obrckých charakteristik svítidel a je zřejmé, že LED dávají designérům do rukou opravdu mocnou zbraň. Od svítidel pro všeobecné osvětlování ať už vnitřních tak venkovních prostorů, přes různé dekorativní osvětlení až po speciální architektonické a efektové osvětlení – to vše bez problémů dnešní LED systémy pokryjí.

Z hlediska praktické aplikace je nutné vzpomenout ještě jeden závažný rozdíl oproti tradičním svítidlům. Dosavadní zdroje světla byly prakticky standardizované za účelem vzájemné kompatibility u jednotlivých výrobců a tak se ustálily určité výkonové a typové řady. Např. žárovky s klasickým E27 závitem bylo možné používat v širokých škálách provedení a výkonů a v jednom svítidle bylo možné zdroj snadno nahradit jiným a to i nekvalifikovanou obsluhou. Složitější je to již s výbojkami, které potřebují určité předřadné a startovací prvky. Nicméně i zde po dožití jednoho zdroje nebyl problém zdroj vyměnit a nahradit třeba i lepším, který se generačně objevil na trhu ve stejné výkonové řadě.

U svítivých diod je to zcela jinak. Svítidla jsou konstruována s již vestavěnými zdroji. Napájecí obvody jsou obvykle součástí svítidla a navržené na konkrétní topologii LED sítě. Svítidlo a zdroj i s předřadnými prvky se tak stávají jedinou komponentou. Při poruše zdroje je prakticky svépomocí nemožné takto porušené svítidlo opravit. Výrobci a prodejci argumentují dlouhou dobou života až 50 tis. hodin. To jsou však idealizované a nezaručené hodnoty, které pravděpodobně v praxi nebudou nikdy dosaženy. Není ani možné je experimentálně ověřit, neboť by to představovalo nepřetržitý několikaletý provoz a za tu dobu většinou z trhu zmizí i náhradní díly na daný typ svítidla. V praxi je tedy nutné počítat s tím, že pokud budou světelné zdroje dožívat, bude nutné s velkou pravděpodobností vyměňovat celá svítidla, což bude řádově dražší než jen výměna samotného zdroje. Někteří výrobci nabízejí různá hybridní řešení – LED zdroje osaditelné do běžných svítidel – např. tzv. "LED žárovky" – zdroj ve tvaru klasické žárovky. Zde je ale potřeba mít na paměti, že takto vyrobený a účelově upravený zdroj není ideální kombinací ve svítidle, které bylo konstruováno na zdroj jiný. Dalším řešením jsou LED moduly, které výrobci nabízejí jako náhradní díly anebo nabízejí odběr a regeneraci dožitých LED svítidel. V každém případě jakákoliv taková manipulace je složitější, časově i finančně náročnější než u dosavadních zdrojů.

Posledním bodem, který v tomto příspěvku ještě zmíníme, je otázka napájení LED. Samotné LED jsou zdroje, které pro svůj provoz potřebují stejnosměrný proud o velikosti řádově stovek miliampérů. Napětí na jedné LED se pohybuje do 3,5V. Z toho vyplývá, že zdroj není možné přímo připojit na síťové napětí, ale je nutné použít předřadný prvek – proudový zdroj. Diody se řetězí do sériových a paralelních větví a vytvářejí tak diodové sítě. V sériové větvi výpadek jednoho zdroje vyřadí všechny LED v dané větvi. To zhoršuje celkovou spolehlivost zdroje. Nicméně nemusí být příčinou výpadku celého bloku, který pracuje ve více paralelních větvích, takže dojde obvykle pouze ke skokovému poklesu výkonu. Udávané měrné výkony LED se uvažují bez předřadných zdrojů, takže celková bilance LED po započtení ztrát ve zdroji, zejména menších výkonů, bude znatelně horší než u samotné LED. Nicméně miniaturizace a pokrok ve vývoji spínaných zdrojů do budoucna nejspíš tento problém potlačí na minimum. V každém případě ale napájecí zdroj zůstává jako potenciální zdroj poruch, ale hlavně jako zdroj možného rušení v důsledku neharmonického odběru. Před instalací LED svítidel ve větším množství je tedy nutné ověřit např. na určitém vzorku svítidla, jak vypadá proudový odběr a jeho harmonické spektrum, abychom později nemuseli řešit právě problémy s rušením v síti. Zejména u levnějších řešení lze očekávat nedostatečné odrušení a korekci nelinearity vlastního zdroje. Napájecí zdroje mohou být také citlivé na různá rušení vyššími harmonickými složkami, která se budou vyskytovat v napětí sítě. I s tímto rizikem je nutné počítat a před plánovaným nákupem ověřit vzájemnou kompatibilitu.

Příspěvek měl v krátkosti seznámit s hlavními aspekty současných LED zdrojů a jejich aplikacemi ve světelné technice. V současné době můžeme směle říci, že LED si své místo ve světelné technice již vydobyly a rozhodně se s nimi budeme setkávat i v budoucnu. Nejde tedy jen o nějakou módní vlnu, ale plně konkurence schopný zdroj, který se bude dále rozvíjet a zdokonalovat. Není to tak dávno, kdy právě v tomto smyslu vládla mezi "světlaři" značná skepse, a jen málokdo věřil, že se tak stane. Nicméně technologický pokrok v posledním desetiletí byl opravdu obrovský. V současné době je však cena komponent stále vysoká a jak samotné zdroje, tak zejména svítidla, zatím převyšují cenově reálnou užitnou hodnotu. Návratnost investice je tedy nejednoznačná a sliby vysoké efektivity a dlouhé životnosti nemusejí být obecně naplněny. Nedá se tedy udělat jednoznačný závěr a doporučení. Je vždy třeba zvážit tradiční alternativy a posoudit reálnost každého projektu nejen na základě obchodních nabídek a slibů prodejců. U tradičních svítidel lze snadno měnit prakticky libovolné komponenty (zdroje, předřadníky, zapalovače). U LED systémů tomu tak není a porucha jedné komponenty může vyřadit kompletně celé svítidlo, a pokud daný dodavatel nezajistí servis, svépomoc nebo alternativa zde prakticky neexistuje.

Poděkování
Tento příspěvek obsahuje výsledky výzkumu financovaného Ministerstvem školství, mládeže a tělovýchovy České republiky v rámci projektu č. MSM0021630516.

Literatura
[1] Wikipedia contributors. Nick Holonyak [Internet]. Wikipedia, The Free Encyclopedia; 2010 Mar 21, 22:14 UTC [cit. 2010-06-22]. Dostupný z: http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nick_Holonyak&oldid=351241670.
[2] Wikipedia contributors. Sunlight [Internet]. Wikipedia, The Free Encyclopedia; 2010 Jul 21, 23:42 UTC [cit. 2010-06-22]. Dostupný z: http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Sunlight&oldid=374763053
[3] BAXANT, P.; BÁTORA, B. Temperature influence on LED luminous flux. In Proceedings of the 9th International Scientific Conference Electric Power Engineering 2008. Brno, Czech republic: Brno University of Technology, Department of Electrical Power Engineering, 2008. s. 409-412. ISBN: 978-80-214-3650-3
[4] BAXANT, P.: Limits of Transformation Effectiveness of Electrical Energy to Light in Incandescent Sources, Energyspectrum ISSN 1214-7044, Volume 2 (2007), Issue 3, pp. 85-85.
[5] BAXANT, P. Theoretical Spectrum Luminous Efficacy of White Power LED. In Proceddings Electric Power Engineering 2009. 2009. s. 1-3. ISBN: 978-80-248-1947-1.
[6] Cree Press Room, Cree Breaks 200 Lumen Per Watt Efficacy Barrier, R&D Result in High-Power LED Sets Record for Solid-State Lighting Industry, [Internet]. [cit. 2010-07-15]. Dostupný z: http://www.cree.com/press/press_detail.asp?i=1265232091259

Doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D.
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Ústav elektroenergetiky
email: baxant@feec.vutbr.cz
 

Tato přednáška je ukázkou sborníku přednášek č. 41.

Cena sborníku je 380,-Kč, pro členy Clusteru 280,-Kč

Pokud máte o sborník zájem, můžete si ho objednat níže uvedeným formulářem!

 
 

 

 
 

Diskutující k tomuto článku

   (počet diskutujících: 1)
TEXT Z OBLASTÍ


FIREMNÍ TIPY
Rittal přichází s rozvaděčovým svítidlem, kterému se nevyrovnají žádné instalované "bludičky". Co nám nová generace svítidel do rozvaděče přináší? V jakých napěťových hladinách se pohybujeme? Je univerzální nebo musíme vybírat napěťovou hladinu, když budeme mít rozvaděč pro Ameriku, Asii, Evropu? Kam se takové svítidlo dá instalovat? Jen na strop rozvaděče, do dveří, na stranu nebo je to jedno? Sledujte jedinečný rozhovor s produktovým specialistou ...
Smart factory je obsáhlá kapitola, která řeší optimalizaci dnešního řetězce návrhu, výroby a distribuce. Dosavadní postup lze označit v porovnání se Smart factory za statický nebo alespoň málo dynamický. Budoucí procesy mají využít aktuálních vstupních dat k blízkým prognozám, které se budou zpřesňovat okamžitou odezvou. A to vše v reálném čase. Tak nějak si můžeme představit umělou inteligenci (UI) v průmyslu v blízké budoucnosti. Ale nyní jsme stále v jakých si počátcích. Podívejme se na jeden ze segmentů obrovské mozaiky ...
Přestože pravidla pro připojování počtu svítidel na daný obvod jsou zasvěceným elektrotechnikům známá, stále zůstávají některé nejasnosti. A což teprve, pokud jsou ve světelném obvodu zapojeny zásuvky! Co pak? A co jistí samotné světelné zdroje svítidel? Neměla by tam být další pojistka? A co umístění vypínačů? Zeptáme se investora, kde si je přeje umístit? Někteří jazykové tvrdí, že je lhostejné, kterým směrem se u kolébkového vypínače světelný obvod spíná a vypíná. Ale i na to existují pravidla ...
Hodilo by se nasadit ochranu vůči zkratu současně s tepelnou ochranou? Je možnost ovládání spouštěče přes hřídel zajímavou alternativou? Kde najít průřez motorových spouštěčů v rozsahu od 0,1 až 100A? K dispozici varianty: s tlačítky nebo otočnou hlavicí. Řada motorových spouštěčů, která na šířku zabere pouze 45mm! Boční pomocné kontakty, signalizační kontakty a spouště jsou kompatibilní s modulárními rozvaděči. Seznamte se s podrobnostmi v tomto článku ...
DALŠÍ FIREMNÍ ODKAZY
Máte z ploužení autem v městské dopravě či hledání místa k parkování stresové stavy? Neholdujete motorkám a jízdu na kole spojujete s námahou, pocením a nutným převlékáním? Elektrická kola eliminují nevýhody klasických kol a stávají se novým fenoménem v dopravě ...
Na neúprosné psí čelisti se odkazuje tento výrobce s přípravkem na zatahování kabelů. Svazkování vodičů není minulostí. Přehledná zapojení jsou standardem každého profesionála. Je tedy otázkou, jakou cenu a časovou náročnost potřebujeme vynaložit.
"V roce 1877 spatřil Edison Lodiginovu žárovku, přivezl ji do Ameriky ruský poručík Chotinskij. Edison začal pracovat na zdokonalení žárovky a v roce 1879 dal si patentovat žárovku s uhelným vláknem." Můžeme tedy Edisona považovat za vynálezce žárovky? Více zde ...
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 ...
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
Autor článku
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933