Zaznacz stronę

Chcesz postawić na oświetlenie nowoczesne, wydajne i odporne na uszkodzenia, a jednocześnie tanie w utrzymaniu i przyjazne dla środowiska? Tak sprzeczne pozornie wymagania doskonale spełniają żarówki (lampy) LED.

LED-y służą już nie tylko do podświetlenia monitorów i telewizorów, nie tylko do oświetlania drogi w nowych samochodach, ale również, odkąd tradycyjne żarówki trafiły do muzeum, do zapewnienia źródła światła w mieszkaniach. I słusznie. Żarówki LED (od ang. light emitting diodes) zużywają wielokrotnie mniej energii od żarówek tradycyjnych, przy czym zachowują znacznie większą żywotność. Mimo że cenowo mogą sprawiać wrażenie mało atrakcyjnych, ich zakup oznacza w dłuższej perspektywie sporo oszczędności. I to na kilku płaszczyznach, bo nie dość, że zostanie nam więcej w portfelu, kiedy przyjdzie do płacenia rachunków za energię elektryczną, to jeszcze w duszy będzie nam świecić świadomość, że daliśmy nieco odsapnąć matce Ziemi.

Jakie żarówki LED?

LED, jak to działa?

Na początek trochę teorii. Wikipedia podaje: Działanie diody elektroluminescencyjnej (LED) opiera się na zjawisku rekombinacji nośników ładunku (rekombinacja promienista). Zjawisko to zachodzi w półprzewodnikach wówczas, gdy elektrony przechodząc z wyższego poziomu energetycznego na niższy zachowują swój pseudopęd. Jest to tzw. przejście proste. Podczas tego przejścia energia elektronu zostaje zamieniona na kwant promieniowania elektromagnetycznego. Przejścia tego rodzaju dominują w półprzewodnikach z prostym układem pasmowym, w którym minimum pasma przewodnictwa i wierzchołkowi pasma walencyjnego odpowiada ta sama wartość pędu.

Półprzewodnikiem cechującym się tego rodzaju przejściami jest arsenek galu (GaAs) i między innymi dzięki tej własności głównie on jest wykorzystywany do produkcji źródeł promieniowania (drugim powodem jest bardzo duża sprawność kwantowa – jest to parametr określający udział przejść rekombinacyjnych, w wyniku których generowane są fotony do ilości nośników ładunku przechodzących przez warstwę zaporową złącza p-n, przejścia rekombinowane zachodzą w obszarze czynnym złącza).

Albo spróbujmy po polsku, w dużym uproszczeniu, bez użycia terminów pseudopęd, pasmo przewodnictwa i rekombinacja promienista. Pod obudową z bezbarwnej żywicy znajduje się półprzewodnik, który umożliwia przepływ energii elektrycznej w jednym kierunku. Półprzewodnik, czyli kryształ zbudowany jest z dwóch warstw. W jednej zgromadzone są elektrony, w drugiej dziury (bez obaw, też mamy pewne trudności z wyobrażeniem sobie jak wyglądają), które elektronów pragną. Jeśli przez półprzewodnik popłynie prąd, pobudzone elektrony zaczną przeskakiwać do dziur, obdarowując świat nadmiarem energii pod postacią światła. Odległości między warstwami oraz materiał półprzewodnika decydują o tym jakiej barwy światło jest emitowane. I tyle.

Rodzaje

Żarówki LED, podobnie zresztą jak każde inne, będziesz wybierał dopasowując do własnych potrzeb i upodobań. Tu nie ma żadnych niespodzianek: o ile musisz mieć jasno, sięgniesz po odpowiednio wydajne LED-y. Z kolei do podświetlenia jedynie jakiegoś elementu wyposażenia najlepiej będzie użyć modelu emitującego delikatne światło. Dodatkowo będziesz musiał podjąć decyzję, jaki kąt oświetlania będzie w twoim przypadku najwłaściwszy i przy jakiej barwie będziesz się czuł najlepiej. Są to trzy podstawowe elementy, które określają podział żarówek LED-owych i decydują o ich zastosowaniu:

  • Moc żarówek
  • Barwa światła
  • Kąt świecenia

Moc żarówek

Wszystko wydaje się bardzo proste, tymczasem już na wstępie pojawiają się schody. Wiadomo, że skoro chcesz, by żarówka oświetlała pomieszczenie zgodnie z założeniami, musisz zwrócić uwagę na jej moc. Tym właśnie parametrem posługiwałeś się kupując zwykłe żarówki. Tyle że przy LED-owej „karuzeli” możesz dostać zawrotu głowy, ale na pewno nie trafisz na to, czego oczekujesz, sugerując się podaną na opakowaniu mocą. Na co w takim razie powinieneś zwrócić uwagę? Na strumień świetlny. Ponieważ jednak przyzwyczajeń nie zmienia się z dnia na dzień, dla porównania podajemy jaka wielkość strumienia światła odpowiada standardowym żarówkom:

Standardowa żarówka (W) Wielkość emitowanego strumienia światła (lumen)
100 1300-1500 (salon, hall)
75 920-1060 (mniejszy salon, hall)
60 700-810 (kuchnia, łazienka, średni salon)
50 500-650 (mały lub średni pokój, kuchnia, łazienka)
40 410-470 (łazienka, mały pokój, biurko)
25 220-250 (biurko, lampka nocna)

Jak widać, po żarówkach około 200 lm nie należy spodziewać się zbyt jasnego światła, bo dadzą go mniej niż 25-watowa krewna z epoki, która już powoli odchodzi do lamusa. Właściwie nawet modele do 500 lm w pojedynkę nie będą w stanie oświetlić większej powierzchni pomieszczenia. Sprawdzą się za to w oprawach wielożarówkowych lub w lampie stojącej przy biurku, fotelu do czytania albo na nocnej półce.

Pytanie po co w takim razie producenci eksponują moc (W) żarówek LED-owych i jaki ma ona wpływ na jakość produktu. Nie jest to parametr bez znaczenia, ale określa jedynie pobór prądu. W dodatku w zależności od tego, jaką zastosowano w żarówce technologię, ta sama moc może zapewnić równie dobrze 300, jak i 600 lm. Jeśli chcesz dowiedzieć się, jaka jest wydajność LED-owej żarówki, zwróć uwagę na efektywność świetlną (lm/W). Przy produktach z wyższej półki może ona wynieść 100-140 lm/W. Na drugim końcu skali znajdą się najprostsze żarówki z efektywnością na poziomie 50-70 lm/W. Średnia skuteczność LED-ów wynosi więc ok. 90 lm/W. A jak to wygląda u konkurencji?

  • Żarówka tradycyjna – 6-14 lm/W
  • Żarówka tradycyjna dużej mocy – 16lm/W.
  • Żarówka halogenowa – 14-19 lm/W.
  • Świetlówka kompaktowa – 50 lm/W.

W przypadku LED-ów przyjmuje się, że 1W poboru mocy równa się 10W światła, ale przelicznik ten będzie w miarę skuteczny tylko przy poborze mniejszym niż 5W. Powyżej wartość oddanej mocy szybko spada:

  • 4 W – około 40W standardowej żarówki.
  • 6W – LED będzie świecił jak standardowa żarówka 50W.
  • 7W – najwyżej jak 60W.
  • 8W – nie więcej niż 66W.
  • 10W – zaświeci już tylko jak 70-watowa żarówka.
  • 12W – zrówna się z 75W.
  • 18W – zastąpi 100W.

Wartości te będą zbliżone pod warunkiem, że żarówka LED-owa będzie składała się z diod dobrej jakości.

Barwa światła

Zwykła żarówka daje wrażenie ciepła. Światło jest po prostu przyjemne. Z żarówkami LED-owymi jest jednak różnie i jeśli nie zwrócisz uwagi na barwę światła (oraz współczynnik oddawania barw) może się okazać, że będziesz miał światło rodem z prosektorium, czyli bardzo zimne. Jak rozeznać się w temperaturze barwowej (wyrażanej w kelwinach), może ci uzmysłowić kilka porównań. Np. światło świeczki to 2000 K, natomiast zwykłej żarówki – 2800 K. Są to niestety wartości nieosiągalne dla LED-ów, które niezwykle rzadko schodzą poniżej 3000. Krótko mówiąc, musisz się przyzwyczaić do nieco chłodniejszego światła lub po prostu stosować je poza strefą relaksu.

Dla lepszej orientacji, możesz przyswoić sobie zakres temperatury barwowej od bardzo ciepłej do zimnej:

  • Do 2500 K – barwa bardzo ciepła
  • 2500-3500 K – barwa ciepła (nieco zimniejsza od standardowej żarówki)
  • 3500-4500 K – barwa neutralna (jak przy laboratoryjnej świetlówce)
  • 4500-5000 K – barwa chłodna
  • 5000-6500 K – barwa zimna i nieprzyjemna

Warto wiedzieć, że choć chłodniejsze światło może wydawać się niezbyt przyjemne, są sytuacje, w których sprawdzi się lepiej, niż cieplejsza konkurencja. Ciepłe światło poprawia nastrój, odpręża i uspokaja – jest więc idealnym rozwiązaniem do pomieszczeń, w których odpoczywasz. Ale w miejscu pracy, gdzie przydadzą się dodatkowe bodźce, maksymalne skupienie i koncentracja – na czoło peletonu wysuną się żarówki o barwie neutralnej i chłodnej. Z tych pierwszych (neutralnych) możesz też być zadowolony przy ogólnym oświetlaniu pomieszczeń.

Rozważając dylematy temperatury barwowej dodatkowo zwróć uwagę na współczynnik oddawania barw CRI (Ra). Określa on w skali od 0 do 100 jak wiernie światło oddaje kolor. Pamiętaj, by szerokim łukiem omijać żarówki o wskaźniku poniżej 80 Ra, które mogą być stosowane w lampach ulicznych, ale nie w domu. Uwaga! Czasem producent po prostu nie podaje tego wskaźnika. Trudno spodziewać się, by oznaczało to jakąś miłą niespodziankę. Taką żarówkę lepiej sobie darować.

Możesz spotkać się z wyraźnym opisem, np. Ra=80 (lub CRI=80). Czasem jednak wartość ta jest zakodowana i wygląda np. tak: 826. Co to znaczy? Że Ra wynosi 80, a 26 to temperatura barwowa – 2600 K.

W podziale na klasy współczynnik CRI wygląda tak:

  • Klasa 1A – Ra 100-90
  • Klasa 1B – Ra 89-80
  • Klasa 2A – Ra 79-70
  • Klasa 2B – Ra 69-60
  • Klasa 3 – Ra 59-40
  • Klasa 4 – Ra 39-20

Kąt świecenia

To kolejne rozejście się LED-ów ze standardową poprzedniczką. Zwykła żarówka świeci dookoła (czyli 360º), natomiast przy żarówce LED-owej musisz zastanowić się czy zdoła ona oświetlić taką przestrzeń, jaką dla niej przeznaczyłeś. Zależność jest taka, że im większy kąt, tym światło bardziej rozproszone i słabsze. Dlatego żarówki o kącie świecenia około 120º zaleca się jako zamienniki dawnych żarówek 40-60-watowych. Na biurku lub na suficie sprawdzą się małe kąty – 30-40º, natomiast w półkach i wnękach – około 60º. Oczywiście chcąc mieć doświetloną dużą przestrzeń, musisz zastosować więcej niż jedną żarówkę.

Inne parametry

Mocowanie

Rodzaj gwintu nie pozostawia ani odrobiny miejsca na fantazję. Musi idealnie pasować do oprawy. Najczęściej spotykane typy mocowań to:

  • E14 – standardowy mały gwint Edisona, spotykany m.in. w żarówkach świecowych (średnica 14mm).
  • E27 – standardowy duży gwint Edisona, zdecydowanie najbardziej popularny – pasuje do większości lamp (średnica 27mm).
  • GU10 – mocowanie bagnetowe, montowane na zatrzask, stosowane przede wszystkim w systemach oświetlenia sufitowego. I nic dziwnego: żarówki z takim trzonkiem najczęściej kierują strumień światła w dół.
  • MR16 (GU5.3) – mocowanie bagnetowe, montowane na wcisk, przeznaczone do pracy z napięciem AC/DC 12V. Takie żarówki mają zastosowanie przy sufitach podwieszanych, meblach czy gablotach sklepowych.
  • G4 – to również mocowanie bagnetowe, mocowane na wcisk. Wykorzystywane w oświetleniu dekoracyjnym, punktowym.

Na tym lista się nie kończy. Na półkach możesz znaleźć także takie oznaczenia jak G9, E10, E11, E12, E17, E26, E39, E40 czy mało popularne MR11.

Efektywność energetyczna

Przepisy unijne narzucają producentom obowiązek umieszczania na opakowaniach etykiet energetycznych, które opisywane są według tych samych ogólnie obowiązujących norm. Składają się na nią strumień światła w lumenach, zużycie energii, żywotność i właśnie efektywność energetyczna w skali od A do G. Pod tym względem LED-y to pierwsza liga. Znajdziesz więc produkty oznaczone klasami co najmniej A, a także A+ i A++, czyli najbardziej wydajne energetycznie. Dla porównania klasyczna żarówka 100-watowa plasuje się na końcu tabeli i posiada klasę E.

Napięcie

Standardowo do zapewnienia żarówce prawidłowej pracy potrzebne jest napięcie 230V (i takie właśnie zapewnia domowe gniazdko). Możesz jednak trafić na żarówki zasilane napięciem 12V DC (prąd stały), których nie podłączysz bezpośrednio do sieci. Wymagają one zasilacza, a ten znajdować się może w oprawie lub uzupełniać zestaw. Ale zdarza się i tak, że trzeba kupić go oddzielnie.

Klasa szczelności (IP)

IP (International Protection), czyli klasa szczelności określana jest dwiema wartościami: stopniem ochrony przed ciałami stałymi (od 0 do 6) oraz stopniem zabezpieczenia przed substancjami ciekłymi (od 0 do 8). W przypadku LED-ów najpopularniejsze klasy to:

  • IP65 – żarówka może bez osłony pracować na zewnątrz, ale pod żadnym pozorem nie należy umieszczać jej w wodzie.
  • IP66 – również odporna na zmienne warunki atmosferyczne, ale jeszcze lepiej znosi wilgoć – może być zanurzona na chwilę w wodzie, zalana strumieniem itp.
  • IP67 – bardzo wysoka klasa szczelności. Takie żarówki mogą być montowane pod wodą.
  • IP68 – to najwyższa szczelność. LED-y tej klasy możesz nie tylko umieścić np. w akwarium czy w basenie (jak IP67), ale nawet w głębokim zbiorniku, gdzie będzie wystawiona na działanie wysokiego ciśnienia.

Diody SMD

Symbol SMD (Surface Mount Device) oznacza nawierzchniowy sposób montażu diody, natomiast towarzyszące mu cyfry to jej rozmiar. Wygląda to tak:

  • SMD 3528 – to dioda o wymiarach 3,5×2,8mm.
  • SMD 5050 – 5,0×5,0mm
  • SMD 5060 – 5,0×6,0mm
  • SMD 5630 – 5,6×3,0mm
  • SMD 3014 – 3,0×1,4mm

SMD 3528 – to jeden z pionierów wśród diod SMD. Dziś już nieco przestarzały i mało wydajny, ale za to tani, więc wciąż szeroko stosowany.

SMD 5050 – stara, ale bardziej wydajna od swojej poprzedniczki i bardzo popularna dioda.

SMD 5060 – rozwinięcie diody 5060. Właściwie jest to ta sama dioda, tyle że nieco jaśniejsza.

SMD 5630 – kolejne rozwinięcie diody 5050. Jest mniejsza, ale bardziej efektywna: zapewnia więcej jasnego, w dodatku równomiernego i mocnego światła.

SMD 3014 – droga, ale stosunkowo dobra dioda. Ma niewielkie wymiary, nie przeszkadza to jej jednak jasno świecić.

Ponadto możesz trafić na oświetlenie z diodą COB (chip on board), CHIP LED – jest to nowoczesne (i nie tanie) rozwiązanie. Te diody zbierają wszystkie „naj”: są najmniej awaryjne, najbardziej odporne na wahania napięcia i prąd udarowy, mają mały apetyt na moc, dają światło bez efektu pulsacji i pozwalają pożegnać się z efektem wielopunktowej emisji światła. Są jasne, o jednolitej temperaturze barwowej, i mają zastosowanie w bardzo płaskich źródłach. Ze względu na ciepło, jakie wytwarzają przy większych mocach, diody COB należy wyposażać w zewnętrzny radiator.

Kolejna niespodzianka to diody HIGH POWER LED. To także nowoczesne, bardzo wydajne, oszczędne i żywotne (80-100 tys. godzin) lampy, które świetnie radzą sobie z trudnymi warunkami pracy.

Natomiast DIP to jeden ze starszych typów. Charakteryzuje się niskim zużyciem energii elektrycznej, ale nie posłuży tak długo jak nowoczesna konkurencja (około 30 tys. godzin). Nie ma też czym błysnąć przy porównaniu parametrów świetlnych.

Żywotność

Żarówki LED-owe są zdecydowanie długodystansowe. Ich trwałość określa się na ponad 50 tys. godzin pracy. Co prawda wcześniej spada wydajność żarówki i zaczyna ona słabiej świecić, ale i tak pod względem żywotności nie ma sobie równych.

Nie oznacza to, że żarówkę LED-ową wkręcasz bez zastanowienia w oprawę i przez całe lata cieszysz się jej światłem. Aby służyła ci długo, musisz stosować się do zaleceń producenta. O ile nie informuje on, że jest inaczej, żarówka źle może znosić temperatury poza zakresem 0-40 stopni Celsjusza, sąsiedztwo źródła intensywnego promieniowania cieplnego (żarówka, kaloryfer, silnik), wilgoć czy zamknięcie w kloszu uniemożliwiającym prawidłowy obieg powietrza.

Uwaga! Np. przegrzewanie LED-ów może skrócić ich żywotność do zaledwie kilku tygodni.

Objawy zużycia (lub uszkodzenia) żarówki to m.in. mniejsze jasność i natężenie światła czy zmiana barwy.

Liczba cykli włączania i wyłączania

Kolejnym parametrem, który ma wpływ na to, jak długo posłuży LED-owa żarówka, jest jej odporność na częste włączanie i wyłączanie. W dużej mierze zależy to od jakości produktu – ten z wyższej półki może wytrzymać około 100 tys. cykli, ale i słabsze żarówki pozostawiają w tyle standardową konkurencję.

Współpraca ze ściemniaczem

Jeśli masz funkcję regulowania natężenia światła, przed zakupem LED-owej żarówki sprawdź czy może ona z takim systemem współpracować. O ile ze standardową żarówką nie musisz nad tym się zastanawiać, to z LED-em nie jest to już takie oczywiste. Przeciwnie – mało które modele mają takie możliwości, w dodatku niektóre pracują tylko z określonymi urządzeniami.

Zestawy inteligentnego oświetlenia

Co prawda trudno znaleźć lampę LED-ową, którą można podłączyć do standardowego ściemniacza, ale producenci mają w swoich ofertach inne rozwiązanie. Są nim zestawy inteligentnego oświetlenia, czyli np. trzy żarówki emitujące kolorowe światło, urządzenie sterujące za pośrednictwem sieci WLAN oraz aplikacji do smartfona. Użytkownik za kilkaset złotych ma do dyspozycji kilka punktów świetlnych. Może zmieniać barwę i natężenie światła i definiować dowolne sceny świetlne.

Ceny i producenci

Ceny lamp LED-owych zaczynają się od kilku złotych za pojedyncze małe modele, by osiągnąć zawrotny pułap zbliżający się do tysiąca za bardzo wydajne żarówki (lampy) ogrodowe i uliczne. Zasada jest podobna jak w przypadku każdego sprzętu elektronicznego. Wysoka cena bywa wynikiem skutecznego marketingu, ale w najtańszych modelach na pewno nie znajdziesz rozwiązań, a tym samym skuteczności i żywotności, z wyższej półki. Wśród najpopularniejszych producentów LED-ów znajdziesz m.in.:

  • Abilite
  • Acme
  • Activejet
  • Aigostar
  • ART
  • Bowi
  • GtV
  • Hama
  • Osram
  • Paulmann
  • Philips
  • Samsung
  • Whitenergy

Podsumowanie

Pamiętaj, by w zależności od przeznaczenia dobrać żarówkę o odpowiednio wysokim strumieniu światła, właściwej temperaturze barwowej i kącie świecenia. Jeśli przeznaczone dla niej miejsce to biurko, nocna półka, łazienka czy maleńki pokoik to nie potrzebujesz lampy mocniejszej niż około 500 lumenów. 650 może być już zbyt dużo, a poniżej 400 za mało. Chcąc przy lampce się relaksować, wybieraj żarówki ciepłe, z kolei do pracy lepiej będą pobudzać chłodne. Natomiast im większy kąt świecenia, tym większa powierzchnia pokoju będzie skąpana w świetle (ale będzie to światło słabsze, bardziej rozproszone).

Unikaj modeli słabo opisanych i No name – im mniej informacji, tym więcej producent ma do ukrycia.

Nie zapomnij o sprawdzeniu efektywności świetlnej. Ten parametr podpowie ci jak dużo zyskujesz światła przy określonym poborze mocy. 50-70 l/W to w przypadku lamp LED-owych dzień powszedni, i to modeli z niższej półki.

Używając LED-ów płacisz niższe rachunki za prąd. Oszczędzasz jednak nie tylko pieniądze, ale i przyrodę. Poza tym masz produkt wydajny i długowieczny, oczywiście pod warunkiem, że zainwestowałeś w model wysokiej jakości.

Życzymy udanych zakupów. Oświecenia podczas podejmowania decyzji. I długiego oświetlania po wkręceniu żarówki.

Jakie żarówki LED kupić?
4.88 (97.65%) 34 votes