Mi a LED? Miért LED? A LED előnyei

Írta energiahaza 2017/06/11 0 Kommentek Hasznos Tippek és Segítség,

A LED-ek a világítástechnika új megoldásait jelentik. De mi is az a LED technológia, hogyan működik, milyen előnyei vannak és hol alkalmazhatjuk?

 

Mit jelent a LED kifejezés?

  • A LED egy egy angol kifejezés, Light Emitting Diode, azaz Fénykibocsátó Dióda.
  • A LED egy szilárd testű, anyagú alkatrész, nem izzólámpa, nincsen benne izzószál. A LED egy műanyaggal szigetelt félvezető, amelyet egy luminenszcens anyaggal vesznek körbe.
  • A LED nagy hatékonyságú világítótest, amely üveg felhasználása nélkül készül, ezeket nevezik LED chipeknek is.
  • A LED-ben a fénysugár nem a hőhatás elvén adja le a fényt, hanem közvetlenül az elektrónok bocsájtják ki.

A LED-ek előnyei:

  • Tartós és gyakorlatilag törhetetlen,
  • Nincsen helyigényük, rendkívül kis helyen is elférnek,
  • Ellenállnak a környezeti változásoknak, hőmérsékletállóság, ütésállóság, stb.
  • Nagy hatásfokkal működnek, renkívül magas hatékonysággal alakítják át az elektromos energiát fény energiává,
  • Éeltartamuk rendkívül magas, minőségtől és kialakítástól függően 15.000 - 100.000 óra, egyes LED-ek gyakorlatilag örökéletűek,

Hogyan működik?

5 mm-es LED felépítése SMD LED felépítése

 

Egyszerűen fogalmazva a LED olyan dióda, amelynek két pontjára ha feszültséget kapcsolunk, akkor fényt bocsát ki. Ehhez energiaátalalukásra van szükség. Működésének megértéséhez alapfokú fizika tudás szükséges. Ez alapján tudjuk, hogy a fény egy energiamennyiség, amit egy atom bocsát ki. A fénynek nincsen tömege, ugyanakkor rendelkezik részecsketulajdonságokkal, van energiája, hullámhossza és momentuma. Ezeket a részecskéket fotonnak hívjuk, amely a fény legkisebb elemi egysége. A fény az elektromágneses sugárzás egy tartománya, ennek a színképnek egy adott intervallumát jelenti. Elektromágneses sugárzás, energiaátalakulás, foton kibocsátása, energiafelszabadulás és ezáltal fény akkor keletkezik ha az atommag kürül keringő elektron egy nagyobb energiaszintű tartományból, pályáról egy kisebb szintű tartományba, pályára esik. Nagyobb energiakölönbséghez nagyobb foton, tehát nagyobb fénykibocsátás tartozik. A fénykibocsátó diódák, azaz a LED-ek olyan spciláis felépítzésű diódák, amelyek az elektromos energiát fényenergiává alakítják. A világítástechnikai termékekben az egyes LED-eket LED Chipeknek nevezzük, amelynek száma és teljesítménye megmutatja az adott termék pontos fénykibácsájtását.

 

Mértékegységek

 

A LED-ek összehasonlításához pár mértékegységet kell megjegyezni, amely lehetőséget ad számunkra a különböző termékek összehasonlításában és a felhasználási terület kiválasztásában is. A LED-eket számos világítástechnikai megoldásban használják és alkalmazzák, ideális megoldásokat az EnergiaHáza is megad a termékek vagy a kategóriák leírásában. 

  • A LED - ek méretét mm- azaz miliméterben adják meg. A LED szalagokon például olvasható az 5050 típusjelzés. Ez annyit jelent, hogy a LED chip egyik és másik oldalai is 5-5 mm. Ha például egy 3528 LED chipről van szó, akkor annak egyik oldala 3,5, a másik pedig 2,8 millimétert jelent. 
  • A LED-ek teljesítményfelvételét Watt-ban adják meg, amely a fényforrás által felvett energiafogyasztást mutatja meg. Az EnergiaHáza a termékek leírásában található táblázatban tünteti ezt fel Névleges teljesítmény vagy Teljesítmény megnevezés alatt. Említésére került, hogy a magasabb energiaátalakulásnál magasabb fény keletkezik, amelyhez nyilvánvalóan magasabb teljesítmény, azaz fogyasztás tartozik. Ennek azonban számos összetevője van, mert a gyors techmológiai fejlődés, a minőségibb LED Chip gyártók alacsonyabb teljesítmény mellett is képesek már a korábbiakhoz képest magasabb fénymennyisléget kibocsájtani. Ezért nem a gyártók által feltüntetett kiváltási és összehasonlítási adatok sokszor nem mértékadóak, amelynek az is okozója, hogy az adott összehasonlítási alap, mely korábbi technológiához képest van megadva.
  • A Fényáram, azaz a Lumen (Lm), a fénysugár tényleges fénykibocsátásának legpontosabb mérőszáma, a fényteljesítmény legalapvetőbb mértékegysége. A Lumen értékek jellemzik egy fényforrás által leadott fénymennyiség mértékét. A korábbi izzószállas fényforrások 100Watt felvett teljesítmény mellett 800-900, ettől kisebb mértékben eltérő fényáramot tudtak leadni. Az EnergiaHáza a termékoldali táblázatban Fényáram vagy Fényforrás fényárama mellett adja meg e paramétereket. A különböző helyiségek más-más fényáromot és LED típust, ez által fényforrás típust igényelnek. 
  • Lux (lx) a megvilágítás erősségének mértékegysége. A tervezési feladatoknál ezt a mértékegységet alkalmazzák, megmutatja, hogy négyzetméterenként mekkora fényáram, lumen éri az adott területet. A Lux megmutatja tehát, hogy egy adott helyiségben, az elvárt standard-hez képes milyen fényforrást szükséges választani, mi alkalmazható elegendő, dekor vagy fővilágításkénti használatra. A tervezés közben ezeket a standard megközelítéseket veszik figyelembe, amelyek eltérőek például egy nappali, közlekedő, vizesblokk vagy egy ipari létesítmény, üzlethelyiség esetében. A fényforrásokat a vevői, vásárlói gyakorlatban a megszokásokon alapulva válasszák ki, azonban érdemes fogyelni, hogy a szakemberek által megadott standard javaslatokon mennyivel becsüljük alá vagy fölé a szükséges megvilágítást.
  • Kandella (cd), a fényerősség mértékegysége. Az az energia, amelyet egy adott fényforrás bocsát ki egy bizonyos irányba. Az átlagos gyertya fénye 1 Kandella, amely megfelel 1 Lux-nak 1 méteres távolságból mérve. Az EnergiaHáza ezt a mértékegységet nem adja meg a termékoldalkon, mivel a LED-es kereskdelemben és gyakorlatban általánosságban nem használjuk, a gyártók nem tüntetik fel. Fontossága a régebbi izzószálas fényforrásoknál volt, amit a nehézkes mérések miatt standardizáltak. 
  •  

Miért LED? LED kontra Izzószálas fényforrás.

 

Az alábbi táblázatban összehasonlítottuk a LED chipekkel rendelkező fényforrások és a korábbi izzószálas fényforrások egyes összehasonlítható paramétereit. Ugyanakkor nem fér kétség ahhoz, hogy a köztudatban is elismerjük, hogy a LED egy modern technológia, egy korszakváltás kezdete, amelynek előnyei és leendő kifutása korlátlan lehetőségeket biztosít a felhasználók és a gyártók számára. Az sem elhanyagolható tény, hogy a globális felmelegedés ellen harcló emberiség nagy összefogással részesítette előnybne a LED-eket, mivel ezek energiaátalaltíása és fogyasztása drasztukusan alacsonyabb a korábbi izzószálas vagy kompakt fényforrásoknál. Az Európai Unió piacán már nem hozhatóak forgalomba izzószállas fényforrások lakossági felhaszjnálásra, a legtöbb ilyen fényforrás már nem vásárolható meg vagy meghatározott idő áll rendelkezésükre a forgalmazhatóságukhoz. Nem mnden fényforrás váltható egyenlőre ki LED fényforrással és LED égővel, azonban a jogszabályi módosítások és a globális felmelegedés elleni összefogásnak köszönhetően a törvényhozók motiválták a gyártó vállalatokat és a kereskedeőket, hogy a technológiát gyorsabban fejlesszék és terjesszék el. Ez által a fejlett országokban és a világ más részeiben is csökkentek az árak, elterjedetk a LED égők és elfogadásra kerültek a technológiák. Megjelentek az otthonokban, közösségi épületekben, közvilágításokban, elektronikai termékekben, járműiparban is. A LED tehát nem csak egy új innovatív megoldás, hanem olyan termék, amely áttörést eredményezett egy nemzetközi összefogás és a fejlődés közös mesgyéjén. A LED fényforrásokat érdemes cserélni azok előnyei miatt mihamarabb, amellyel részt vehetünk a környezettudatos hozzájárulás mellett saját energiaszámlánk csökkentéséhez, amelyhez csak magunk tudunk döntéseket hozni.

 

LED fényforrások Izzószálas fényforrások
Nem tartalmaznak üveget, nem törnek, nincsenek szilánkok, nem melegszenek, bírják a mechanikus igénybevételt, így nagymértékben biztonságosak Könnyen törnek, esetenként képesek szétrobbani, izzószáluk idővel elpárolog, mechanikus igénybevételt nem bírják,
Kismértékben melegszenek, kézzel fényleadás közben is érinthetőek, nem okoznak balesetet, Nagyon meleg működési hőmérséklet, tűzveszélyt okozhat, általánosak a gyermek égési sérülések,
Erős fehér fényt adnak, magas színhőmérséklettel, amelyet a technológiai megoldásokkal szabályoznak, több esetben is változtatható tricolour fényforrások. Bármilyen színárnyalatot létrehozhatnak, 2200K-6800K színhőmérsékletekben általában. Az általános meleg fehér 2700K, a természetes fehér 4500K és a hideg fehér 6500K. Sárgás-Piosas fényta dank, alacsony színhőmárséklettel, nem szabályozható a színük. Általában 2700K színhőmérsékletűek.
A nagy teljesítmény mellett akár 50.000 óra élettartamot képesek kibírni, kisebb 5 mm-es LED -ek akár 100.000 órás élettartamúak. A hagyományos izzószálas fényforrások élettírtama mindössze 1000 óra, a kisebb elemlámpa izzóké 20-30 óra.
Közel jár a 100%-os energiaátalakításhoz, általánosan már az A,A+és A++ energiaosztályban 80%-os hatásfokkal tudnak működni. Nagy hatásfok, ténylegesen felvett teljesítmény / ténylegesen leadott teljesítmény Nagyon rossza hatásfokkal működnek, energiaátalakításuk csak 2-5% között van, a többi energia hőként jelentkezik.
Nagy teljesítményük révén nagy távolságban is képesek fényt leadni, alacsonyabb teljesítmény mellett alkalmazhatóak közvilágításokhoz és járműiparban is. -
Korlátlan formavilág, belső és építészeti felhasználás és gyártási előnyök, egyedi világítási megoldások, szalagokkal, panelekkel, spotokkal, égőkkel, stab.  Korlátolt megoldások, nem készíthetőek egyedi világítási megoldások, vagy csak nagyon rossz hatásfokkal és közvetett anyagok felhasználásával

 

Az EnergiaHáza által forgalmazott LED Világmárkák: