správy

LED osvetlenie je v súčasnosti najpopulárnejšou technológiou osvetlenia. Takmer každý pozná množstvo výhod, ktoré LED svietidlá ponúkajú, najmä skutočnosť, že sú energeticky účinnejšie a majú dlhšiu životnosť ako tradičné svietidlá. Väčšina ľudí však nemá veľa vedomostí o základnej technológii LED osvetlenia. V tomto príspevku sa pozrieme na základnú technológiu LED osvetlenia, aby sme pochopili, ako LED svetlá fungujú a kde sú všetky výhody, ktoré prinášajú.

Kapitola 1: Čo sú LED diódy a ako fungujú?

Prvým krokom k pochopeniu technológie LED osvetlenia je pochopenie toho, čo sú LED diódy. LED je skratka pre svetelné diódy. Tieto diódy sú polovodičovej povahy, čo znamená, že môžu viesť elektrický prúd. Keď sa cez svetelnú diódu aplikuje elektrický prúd, výsledkom je uvoľnenie energie vo forme fotónov (svetelná energia).

Vzhľadom k tomu, že svietidlá LED používajú na výrobu svetla polovodičovú diódu, označujú sa ako polovodičové svetelné zariadenia. Medzi ďalšie polovodičové svetlá patria organické svetelné diódy a polymérne svetelné diódy, ktoré tiež využívajú polovodičovú diódu.

Kapitola 2: Farba svetla LED a teplota farby

Väčšina LED svietidiel produkuje svetlo bielej farby. Biele svetlo je rozdelené do rôznych kategórií v závislosti od tepla alebo chladu každého zariadenia (teda teploty farby). Tieto klasifikácie teploty farieb zahŕňajú:

Teplá biela – 2 700 až 3 000 Kelvinov
Neutrálna biela – 3 000 až 4 000 Kelvinov
Čistá biela - 4 000 až 5 000 Kelvinov
Biely deň – 5 000 až 6 000 Kelvinov
Studená biela – 7 000 až 7 500 Kelvinov
V teplej bielej má farba, ktorú produkujú LED diódy, žltý odtieň, podobný ako u žiaroviek. Keď teplota farby stúpa, svetlo sa stáva belším, až kým nedosiahne dennú bielu farbu, ktorá je podobná prirodzenému svetlu (denné svetlo zo slnka). Keď sa teplota farieb neustále zvyšuje, svetelný lúč začne mať modrastý odtieň.

Jedna vec, ktorú by ste si však mali všimnúť pri svetelných diódach, je, že neprodukujú biele svetlo. Diódy sú dostupné v troch základných farbách: červená, zelená a modrá. Biela farba, ktorá sa nachádza vo väčšine LED svietidiel, vzniká zmiešaním týchto troch základných farieb. Miešanie farieb v LED diódach v podstate zahŕňa kombináciu rôznych vlnových dĺžok svetla dvoch alebo viacerých diód. Miešaním farieb je teda možné dosiahnuť ktorúkoľvek zo siedmich farieb, ktoré sa nachádzajú vo viditeľnom spektre svetla (farby dúhy), ktoré po spojení všetkých vytvárajú bielu farbu.

Kapitola 3: LED a energetická účinnosť

Jedným z dôležitých aspektov technológie LED osvetlenia je ich energetická účinnosť. Ako už bolo spomenuté, takmer každý vie, že LED diódy sú energeticky účinné. Značný počet ľudí si však neuvedomuje, ako sa dosahuje energetická účinnosť.

Vec, ktorá robí LED energeticky efektívnejšie ako iné technológie osvetlenia, je skutočnosť, že LED diódy premieňajú takmer všetok vstupný výkon (95%) na svetelnú energiu. Okrem toho LED diódy nevyžarujú infračervené žiarenie (neviditeľné svetlo), čo je riadené zmiešaním farebných vlnových dĺžok diód v každom svietidle, aby sa dosiahla iba vlnová dĺžka bielej farby.

Na druhej strane, typická žiarovka premieňa len malú časť (asi 5 %) spotrebovanej energie na svetlo, pričom zvyšok sa premrhá teplom (asi 14 %) a infračerveným žiarením (asi 85 %). Preto je pri tradičných osvetľovacích technológiách potrebný veľký výkon, aby sa dosiahol dostatočný jas, pričom LED diódy potrebujú podstatne menej energie na vytvorenie podobného alebo väčšieho jasu.

Kapitola 4: Svetelný tok LED svietidiel

Ak ste si v minulosti kúpili žiarovky alebo žiarivky, výkon vo wattoch poznáte. Po dlhú dobu bol príkon akceptovaným spôsobom merania svetla produkovaného svietidlom. Od príchodu LED svietidiel sa to však zmenilo. Svetlo produkované LED diódami sa meria vo svetelnom toku, ktorý je definovaný ako množstvo energie vyžarovanej svetelným zdrojom vo všetkých smeroch. Mernou jednotkou svetelného toku sú lúmeny.

Dôvodom zmeny miery jasu z príkonu na jas je skutočnosť, že LED sú zariadenia s nízkou spotrebou. Preto je zmysluplnejšie určiť jas pomocou svetelného výkonu namiesto výkonu. Okrem toho majú rôzne LED svietidlá rôznu svetelnú účinnosť (schopnosť premeniť elektrický prúd na svetelný výkon). Preto svietidlá, ktoré spotrebúvajú rovnaké množstvo energie, môžu mať veľmi odlišný svetelný výkon.

Kapitola 5: LED diódy a teplo

Bežnou mylnou predstavou o LED svietidlách je, že neprodukujú teplo, pretože sú chladné na dotyk. Nie je to však pravda. Ako už bolo uvedené vyššie, malá časť energie privádzanej do svetelných diód sa premieňa na tepelnú energiu.

Dôvod, prečo sú LED svietidlá chladné na dotyk, je ten, že malá časť energie premenenej na tepelnú energiu nie je príliš veľká. Okrem toho sú LED svietidlá dodávané s chladičmi, ktoré odvádzajú toto teplo, čím bránia prehriatiu svetelných diód a elektrických obvodov LED svietidiel.

Kapitola 6: Životnosť svietidiel LED

Okrem toho, že sú LED svietidlá energeticky účinné, sú známe aj svojou energetickou účinnosťou. Niektoré LED svietidlá môžu vydržať 50 000 až 70 000 hodín, čo je asi 5-krát (alebo aj viac) dlhšie v porovnaní s niektorými žiarovkami a žiarivkami. Takže, prečo LED svetlá vydržia dlhšie ako iné typy svetla?

No, jeden z dôvodov súvisí so skutočnosťou, že LED sú polovodičové svetlá, zatiaľ čo žiarovky a žiarivky používajú na vyžarovanie svetla elektrické vlákna, plazmu alebo plyn. Elektrické vlákna sa po krátkej dobe v dôsledku tepelnej degradácie ľahko spália, zatiaľ čo sklenené obaly, v ktorých sa nachádza plazma alebo plyn, sú veľmi náchylné na poškodenie v dôsledku nárazu, vibrácií alebo pádu. Tieto svietidlá tak nie sú odolné a aj keď prežijú dostatočne dlho, ich životnosť je v porovnaní s LED výrazne kratšia.

Jedna vec, ktorú treba poznamenať o LED diódach a životnosti, je, že nevyhoria ako žiarivky alebo žiarovky (pokiaľ sa diódy neprehrievajú). Namiesto toho sa svetelný tok LED svietidla časom postupne znižuje, až kým nedosiahne 70 % pôvodného svetelného výkonu.

V tomto bode (ktorý sa označuje ako L70) sa degradácia svetla stáva viditeľnou pre ľudské oko a rýchlosť degradácie sa zvyšuje, takže ďalšie používanie LED svietidiel je nepraktické. Zariadenia sa teda považujú za svietidlá, ktoré v tomto bode dosiahli koniec svojej životnosti.