De la filament, la becuri LED – o scurta trecere in revista a evolutiei iluminatului pe LED

Tehnologia LED a schimbat intr-un mod radical dar si benefic modul in care folosim corpurile de iluminat. Inainte de iluminarea cu becuri LED cea mai fiabila tehnologie era cea a becurilor cu descarcare in gaz, insa in prezent pana si randamentul acestora este unul foarte slab in comparatie cu becurile ce folosesc LED-uri sau spoturi led instalmen .  Pentru ca tot vorbim despre tehnologii si fiabilitate trebuie sa incepem cu inceputul, mai exact ce inseamna randament in domeniul corpurilor de iluminat. Pentru un bec randamentul se traduce prin intermediul unor principii destul de simple care se invart in jurul a doua elemente principale, flux de lumina si puterea electrica. Pe langa aceste doua lucruri, durabilitatea este un alt criteriu de baza.

Cum masuram eficienta unor corpuri de iluminat

Unitatea principala pentru a masura lumina emisa de catre un bec este Lumen. Aceasta este definita ca fiind o unitate de masura a fluxului de lumina emis de catre o sursa punctiforma cu proprietati constante ce are intensitatea de o candela intr-un unghi de un steradian. Pentru cei mai putini familiarizati cu termenii, un steradian este unitatea de masura pentru unghiuri solide. Aceasta este egala cu un unghi solid care se formeaza avand varful in centrul unei sfere si decupeaza pe suprafata aceasteia o arie care este egala cu raza ridicata la patrat.

Lasand totusi aceste explicatii cam aride, intr-o maniera foarte simplificata si mai putin precisa, lumina data de catre o lumanare ce arde fara variatie intr-un loc lipsit de curenti de aer emana undeva pe la 12 – 13 lumeni. Pe langa becurile clasice au mai fost dezvoltate si becurile halogen, acestea sunt folosite si astazi in diverse solutii de iluminat cum ar fi spoturi, reflectoare si alte elemente de iluminat din domeniul industrial. Asadar, tinand cont de acest lucru este greu sa ne imaginam cum inca si in acest secol mai exista oameni ce scriu, citesc si invata efectiv la lumina lumanarilor. Insa sa revenim la subiect.

Pe langa faptul ca un bec trebuie sa ofere un flux luminos bun, el mai trebuie sa ofere si un bun randament ca si consum de energie. Stim ca inainte de tehnologiile regasite I aceste becuri LED majoritatea surselor de uz casnic de lumina foloseau becurile cu filament. Acestea folosesc un principiu foarte simplu, practic vorbim despre un filament dintr-un aliaj bazat pe Wolfram (un metal rezistent la temperaturi foarte ridicate) ce se inroseste din cauza temperaturii cauzate de trecerea curentului electric. Orice conductor electric va elibera electroni atunci cand este conectat la un curent electric de o intensitate suficient de mare. Asadar, ca si consum de energie, becurile cu filament nu sunt neaparat cele mai economice, asta deoarece pentru a da o lumina cu un flux suficient de bun. Un bec standard de 220V ofera undeva pe la 18 lumeni per Watt. De aici si consumul destul de mare al acestor becuri. In comparatie, majoritatea tipurilor de becuri LED de calitate ofera chiar si 70 lumeni per Watt. Inainte de aparitia tehnologiei LED, variantele de iluminat mai eficient erau fie tuburile cu descarcare in gaz. De la tuburile cu neon, pana la becuri economice, acestea erau cele mai bune alternative.

Un tub cu neon se foloseste de principiul descarcarii a curentilor electrici in gaze inerte care datorita fluxului de energie electrica emana lumina. Tuburile de neon sunt prevazute cu cate un catod la fiecare capat, prin aceste “borne” circula o tensiune la un nivel foarte ridicat ce odata intrata in contact cu amestecul de gaze din tub emana lumina. In functie de compozitia amestecului de gaze se obtin diferite culori ale luminii. Cele mai populare aplicatii ale acestui gen de sursa de lumina sunt cunoscutele reclame cu tuburi.

Avem asadar fluxul de lumina si puterea, insa toate acestea nu ar avea o valoare fara durabilitate. Aceasta se traduce atat in numarul de ore in care un bec poate sta aprins fara intrerupere, dar si numarul de aprinderi si inchideri. Pentru a intelege mai bine aceste lucruri trebuie sa revenim iarasi la clasicul bec cu filament. Trebuie sa intelegem faptul ca filamentul acestui gen de bec sta ore intregi intr-o stare de incandescenta, singurul lucru ce face ca acesta sa nu arda este amestecul de gaze inerte din interiorul becului. Este si firesc sa ne gandim ca la un moment dat acest filament se uzeaza, in general un bec clasic destul de bun sa zicem, are o durata de viata de maxim 1000 ore si un ciclu de aprinderi si inchideri de cel mult 500. Comparand aceste valori cu cele ale unor becuri LED perfomante deja ne putem face o imagine destul de buna asupra ideii de randament. Un LED are o durata de viata de pana la 50000 de ore sau si mai mult, iar numarul de cicluri de aprinderi si inchideri undeva pe la 40000. Aceste numere pot diferi de la model la model insa nu vom avea variatii mai mari de + / – 5000.

Cea mai fiabila solutie de iluminat

Per asamblu iluminatul cu becuri LED instalmen este cea mai buna varianta, atat din punct de vedere al luminii oferite, consum si durabilitate. Un bec LED de 14Wati ofera un flux de lumina chiar mai puternic decat un bec clasic cu filament cu o putere de 100W. De asemena, aceasta tehnologie a impins limitele in designul corpurilor de iluminat. Daca pana acum cativa ani lustrele si veiozele erau cam singurele aplicatii de iluminat de uz casnic, in prezent datorita tehnologiei LED avem  o multitudine de solutii de iluminat.

Ce inseamna totusi in mod real aceasta diferenta uriasa dintre cele doua tipuri de surse de lumina. In primul rand vorbim despre facturi mult, mult mai mici. Daca ar fi sa calculam ca intr-un apartament mediu (sa zicem de 50 mp) cu doua camere sunt in total opt surse de lumina din care doua neoane si sase becuri cu filament, vorbim de un consum aproximativ de 700W. Asta ar fi ca si cum am tin un uscator de par pornit in fiecare seara. In acelasi caz, daca inlocuim clasicul cu niste becuri LED iar neoanele din bucatarie cu o plafoniera LED de 17W (aproximativ 1800 lumeni) ajungem la un consum total de maxim 90W. Diferent vorbeste de la sine. Deci pe partea de consum de energie diferentele sunt clare, insa acelasi lucru il putem spune si despre durata de viata. Este mult mai rentabil sa schimbi becurile odata la un an, poate chiar trei, in loc sa il schimbi la fiecare luna. Evident, durabilitatea unui bec este direct influentata si de variatiile de tensiune si alte probleme cauzate de situatii ce tin de serviciile de furnizare a energiei electrice.

Din aceste motive recomandam tuturor schimbarea imediata a tuturor surselor de lumina vechi cu becuri LED. Este poate cea mai buna investitie pe care o puteti face in acest sens pentru caminul dumneavoastra. Pe langa uriasa economie veti avea parte si de o lumina mult mai sanatoasa deoarece lumina emanata de LED este mult mai apropiata de ceea ce numim lumina zilei si lumina neutra. Ochii umani raspund cel mai bine luminii care se apropie de cea dintr-o zi insorita, acest lucru influenteaza in primul rand puterea de a distinge detalii, dar si acuitatea cromatica. In acest sens este foarte bine sa va informati despre lumina, si temperatura acesteia si modul in care aceste lucruri va ajuta privirea.Ghirlande lumioase, vezi aici produsul.

Exista totusi situatii in care becurile clasice sau sitemul clasic de iluminare este mult mai indicat in detrimentul elementelor cu becuri LED. Acestea sunt cazurile in care este necesara folosirea unor surse de lumina cu o putere foarte mare, reflectoare aeriene, spoturi pentru teatru, proiectoare pentru industria cinematografica dar si alte aplicatii unde pentru moment tehnologia LED inca nu poate inlocui sistemele de iluminat pe principii clasice. In general trebuie sa spunem ca LED-urile sunt o solutie ideala pentru aplicatii casnice si mobile, insa odata cu trecerea timpului acestea vor acapara tot mai multe domenii, asa cum este si cazul industriei auto. Tot mai mult vedem autoturisme echipate cu faruri LED dar este evident ca in viitorul destul de apropiat aceasta tehnologie va evolua si va intra in domenii care momentan sunt acaparate de sistemele de iluminat traditionale.

Insa in ceea ce priveste tehnologiile inteligente, atat sistemele cu becuri LED dar si corpurile de iluminat LED ofera avantaje si functii cu adevarat inteligente. Tehnologiile smart si IoT devin tot mai populare si lumea incepe sa adere la acest curent high-tech. Evident, puterea de a controla de absolut oriunde ai fi lumina din casa ta suna foarte bine, iar faptul ca mai exista si posibilitatea de a controla iluminatul prin comenzi vocale este deja un amanunt foarte interesant.

Suntem siguri ca lucrurile vor evolua si mai ales, se vor indrepta spre o eficienta si mai mare sau, de ce nu, poate vor exista alternative mult mai fiabile, ecologice si performante pentru a inlocui iluminatul cu becuri LED si nu numai. Insa pana atunci lucrurile raman in pozitia actuala, iar tehnologia LED este cea mai eficienta tehnologie.