Iluminat LED vs. iluminat fluorescent – studiu comparativ

Tuburile fluorescente sunt folosite si se regasesc in mediul nostru industrial de ani buni.

S-a demonstrat de-a lungul timpului ca acestea sunt economice si produc o lumina optima pentru spatiile de lucru si zona de retail.

In ultima perioada insa, o noua metoda de iluminat atrage atentia: iluminatul cu LED.

In acest articol vom scoate in evidenta motivele pentru care ar trebui sa va indreptati atentia catre iluminatul LED in detrimentul iluminatului cu tuburi fluorescente.

Cum functioneaza?

Pentru a evidentia avantajele iluminatului cu LED in fata celui bazat pe tuburi fluorescente, trebuie sa intelegem mai intai cum functioneaza cele doua tehnologii de iluminat.

Modul in care au fost proiectate si modul de functionare sunt atributele care determina plusuri si minusuri pentru fiecare tehnologie de iluminare.

Cum functioneaza tuburile fluorescente

Tuburile fluorescente functioneaza intr-un mod total diferit fata de LED.

• Acestea sunt realizate dintr-un tub de sticla, cu electrozi la fiecare capat, pe unde trece curentul electric.
• In interiorul tubului de sticla se gaseste o cantitate mica de magneziu si gaz inert, acelasi interior fiind acoperit cu un strat de praf de fosfor.
• Cand electricitatea trece prin contactele metalice de la capetele tubului, acesta determina excitarea magneziului din interiorul tubului.
• Atomii de magneziu elibereaza energie sub forma de lumina ultravioleta, lumina invizibila ochiului uman.
• Atunci cand lumina ultravioleta atinge stratul de fosfor, acest strat incepe sa straluceasca, creand lumina (vizibila).
• Alte doua componente esentiale in functionarea lampilor fluorescente sunt starterul si balastul.
• La alimentarea cu energie electrica, starterul permite aducerea electrozilor la incandescenta si apoi intreruperea curentului de incalzire dupa ce lampa se aprinde.
• Balastul realizeaza o supratensiune la bornele tubului, necesara la amorsarea arcului electric in amestecul de gaze din interior si, de asemenea, limiteaza ulterior curentul prin tub, permitand, in acelasi timp, o functionare stabila a acestuia.

Cum functioneaza iluminatul cu led

• LED este acronimul pentru Light Emitting Diode, adica dioda emitatoare de lumina.
• Spre deosebire de iluminatul fluorescent si incandescent, becul LED nu contine gaze sau filamente.
• In schimb, LED-ul este realizat dintr-un material semiconductor (galiu, arsen sau fosfor).
• Acest material este regasit sub stare solida in natura, facand astfel LED-ul mai durabil si mai rezistent.
• Cand curentul electric trece prin acest material semiconductor, electronii din material acceseaza trepte superioare de energie si incep sa emita energie sub forma de lumina vizibila.

Avantajele iluminatului LED vs. iluminat cu tub fluorescent

Acum, intelegand cum functioneaza ambele tehnologii de iluminare, putem discuta mai detaliat despre avantajele LED-ului in fata tuburilor fluorescente.

Cele mai importante avantaje sunt urmatoarele:

Durata mare de viata

LED-urile au o durata de viata ce poate depasi 50.000 ore de functionare, ceea ce inseamna aproximativ 6 ani de operare continua, fara interventii. Comparativ, un tub fluorescent are o durata maxima de viata de 10.000-15.000 ore de functionare, ceea ce se transpune intr-un cost mai mic de mentenanta in cazul optarii pentru iluminatul cu LED.

Eficienta energetica ridicata

Consumul in cazul utilizarii iluminatului cu LED aduce economii de pana la 65%, eliminand elemente precum balastul, prezent in cazul iluminatului fluorescent.

Indice de redarea culorilor R_a superior

Indicele de redarea culorilor, R_a, reprezinta expresia obiectiva a redarii culorii obiectelor de catre lumina lampilor electrice. Acesta variaza in intervalul 0-100, valoarea maxima (Ra = 100) exprimand o redare naturala a culorilor. Ra descreste pe masura ce scade calitatea de redare a culorilor.

Focalizarea luminii

LED-urile sunt construite pentru a focaliza lumina fara ajutorul unor reflectoare externe care sa o directioneze spre zonele in care este nevoie in procesele de productie.

Rezistenta

LED-urile rezista celor mai dure conditii de utilizare datorita componentelor moderne pe care le inglobeaza. Sunt rezistente atat la socuri si vibratii, cat si la conditiile dure de mediu. Spre deosebire de corpurile de iluminat clasice cu incandescenta sau descarcare in gaze cand sunt supuse la socuri si vibratii nu li se deterioreaza filamentul sau balonul de sticla. Pentru iluminatul din interiorul si din apropierea zonelor industriale, lifturilor, scarilor rulante si ventilatoarelor, corpurile de iluminat cu LED sunt alegerea perfecta.

Zero emisii UV

Iluminatul cu LED produce foarte putina lumina infrarosie si tinde spre zero in cazul emisiilor UV.

Ecologice

Dispozitivele LED nu contin substante toxice. Cele mai multe corpuri de iluminat fluorescente contin numeroase substante care dauneaza mediului inconjurator, printre care si mercur. LED-urile sunt 100% reciclabile si reduc amprenta de carbon cu 1/3.

Indice global de evaluare a orbirii U_GR scazut

Dimensiuni reduse ale corpurilor de iluminat

Functionare la temperaturi scazute

Pana la -30 grade Celsius

Aprindere instantanee si capacitatea de a rezista la numeroase cicluri aprindere-stingere

Lampile traditionale se ard mai rapid daca sunt supuse la cicluri de aprindere-stingere frecvente, intrucat in cazul lampilor cu incandescenta filamentele subtiate in timpul functionarii se ard la aprindere, iar in cazul celor fluorescente si cu descarcare in gaze tensiunile de pornire erodeaza invelisul emitator al electrodului. Perioada de viata a LED-ului si fluxul sau luminos nu este afectat de ciclurile rapide. Aceasta caracteristica face lampile cu LED adecvate pentru aplicatii cu senzori de prezenta sau semnalizatoare.

Studiu de caz 1: Inlocuirea tuburilor fluorescente T8 cu puterea de 58W si lungimea de 1500 mm cu tuburi LED de 25W

O companie cu domeniul de activitate in industria textila are costuri ridicate privind utilizarea si schimbarea frecventa de tuburi fluorescente T8 de 58W.

In urma problemelor identificate dupa bilantul energetic intocmit de specialistii Quartz Matrix, a fost prezentata o solutie eficienta si s-a realizat calculul de recuperare a investitiei (ROI).

Solutia adecvata pentru compania din industria textila a constat in inlocuirea tuburilor fluorescente cu tuburi LED de 25W, pastrand nivelul de iluminare la nivelul planului util de lucru la valoarea optima.

Recuperarea investitiei va fi una rapida si se va datora functionarii timp de 24 ore pe zi, astfel ca vor fi facute economii de energie, iar costurile anuale de intretinere vor fi anulate.  

Studiu de caz 2: Implementarea unui sistem de iluminat pentru o hala noua de productie

O alta companie, de data aceasta din industria automotive, si-a indreptat atentia catre iluminatul cu lampi fluorescente 2 x 58W pentru o hala noua de productie datorita costurilor de achizitie mai reduse.

Prezentarea echipei Senys a solutiilor de iluminat cu LED si a calculului TCO (Total Cost of Ownership) a demonstrat ca achizitionarea unui sistem de iluminat cu lampi liniare LED devine in timp o investitie profitabila datorita costurilor energetice scazute si a lipsei activitatilor de mentenanta pe durata de viata a corpului LED.

Corpul de iluminat folosit a fost un corp de iluminat liniar, ce inlocuieste o lampa fluorescenta 2 x 58W, cu urmatoarele specificatii tehnice:

Simulari cu ajutorul software-ului profesional Dialux

Pentru ambele implementari prezentate in studiile de caz s-au realizat simulari cu ajutorul software-ului profesional Dialux, pentru a dimensiona corespunzator numarul de lampi si pozitionarea acestora:

In cele doua studii de caz prezentate, am dorit sa evidentiem modul in care LED-urile produc economii considerabile pe termen lung, sunt extrem de performante si nu contin materiale periculoase.

Drept urmare, noi recomandam ca prima optiune in cazul iluminatului pentru halele de productie, depozite, cladiri de birouri sau institutii publice sa fie iluminatul cu LED.