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

VENIO: Jak snadno ...

Jak v době digitalizace, kdy je vše měřeno a registrováno a vznikají časté ...

OPP#4 Musí ...

Musí revizní technik upozornit na absenci přepěťových ochran? Je ...
 
Oddíly
reklama
Bleskovky
24.03.2017 TIČR, organizace státního odborného dozoru pořádá jednodenní seminář TECHNICKÝ DEN vyhrazených elektrických zařízení. Cílem semináře je poskytnout ucelený přehled problematiky uvádění vyhrazených elektrických zařízení do provozu, podrobnější seznámení s nedostatky zjištěnými při výkonu dozoru. Podrobnější náhled na ...
23.03.2017 Používáte hradící členy HDO? Pro omezení vlivu zdrojů na distribuční síť existuje řešení požadavků provozovatele pro připojení do distribuční sítě. Jedním z takových nepříznivých vlivů zdrojů je snížení úrovně signálu HDO. Pro omezení tohoto vlivu na úroveň signálu HDO se používají hradící členy, které upravují ...
22.03.2017 Soutěže o nejpřínosnější exponát veletrhu AMPER 2017 se zúčastnilo celkem 29 exponátů z 24 vystavujících firem. O vítězích rozhodla odborná hodnotitelská komise, která zasedala v mezinárodním složení. Slavnostní předávání ocenění proběhlo 21. 3. 2017 od 17.30 hod. v konferenčním sálu P1, Výstaviště Brno ...
22.03.2017 Optika v konfekci! Ne, nejde o brýle a ani se Lapp Kabel nechystá na navrhování oblečení. Jde o portfolio produktů ÖLFLEX CONNECT, které nezahrnuje pouze měděné kabely, ale je také zaměřeno na řešení v oblasti optických kabelů pro průmyslové nebo kancelářské použití. Pod označením HITRONIC® nabízí Lapp portfolio optických kabelů a příslušenství, které můžete zakoupit jako samostatné komponenty nebo jako ...
21.03.2017 KOPOS představil novou montážní deskou do zateplení. Dalším rozšířením produktové řady do systému elektroinstalace, se kterou přichází kolínská firma KOPOS, je nová montážní deska do zateplení s označním MDZ XL. Nejen, že se jedná o 4x větší plochu pro montáž elektrických zařízení na zateplenou fasádu, ale poskytuje i dostatečně velký prostor pro svorkování, a to díky integrované krabici. Tu lze samozřejmě ...
20.03.2017 Kabelové vlečky mají stále využití i v této době. Ačkoliv princip funkce kabelových vleček je již velmi starý, uzavřené profily s pojízdnými kabelovými vozíky se stále hojně používají. Kabelové vlečky s pojezdem v C-profilu se používají pro nejrůznější aplikace: jeřáby, zvedací zařízení, transportní zařízení, technika životního prostředí, ...
17.03.2017 V rámci 25. mezinárodního veletrhu AMPER 2017 konaný v Brně představí společnost KOPOS Kolín nejenom své novinky, ale doplní informace o produktech na dvou přednáškách. Ty povede produktový manažer Václav Musílek. Na téma "Systémy se zachováním funkčnosti při požáru" seznámí posluchače s novinkami a změnami pro letošní rok: "Představím novou normu ČSN 73 0895, která předepisuje požadavky na ...
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 : 515
Bazar
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Osobní nástroje
FUTURE okénko - V nejbližších dnech se zde dočtete ...
  • Pokud je na budově instalován hromosvod, jakou důležitost hrají následující tři stupně ochrany, které projektanti navrhují v projektu? Jaké nesmyslné argumenty slýcháváme v praxi od spotřebitelů? Poslechněte si proč jsou tři stupně ochrany zásadní ...
  • Jak se dnes vzdělávají ti elektrotechnici kteří nejsou ve vedoucí funkci? Běžný řadový zaměstnanec přece nestuduje technické normy a nečte odborné příručky po večerech. Určitě se věnuje svým zálibám nebo rodině. Ale jak je pak v dnešní době tím dobrým ...

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
O tom, jak koresponduje dnes tolik skloňovaný pojem Průmysl 4.0 se značkou LAPP KABEL, jedním z největších světových výrobců kabelů, jsme na MSV 2016 hovořili s Matějem Juráskem. V tomto videozáznamu se dozvíte na jakém vývoji výrobní linky ve spojení se Smart Factory, se tento výrobce podílí. A věřte, že Lapp žádné obaly na vizitky vyrábět v budoucnu nebude! Víte, že stávající konfigurátor konektorů EPIC je v podstatě implementace principu Industry 4.0 přímo do praxe?
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 ...
Elektroinstalační přístroje získávají prvky Internetu věcí! Možná to začalo požadavky signalizací vzdálených zařízení. Díky rozvinutým technologiím a aktuálním trendům digitalizace se objevuje na trhu další alternativa, jak nechat systém sám pracovat, ale součastně mít přehled. Bude to ovšem schopen zapojit i obyčejný elektrikář? A co softwarová část? Je potřeba ke konfiguraci programátor nebo specialista? Sledujte v této reportáži ...
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.
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