Informacje o oświetleniu

Jednostki i terminy techniczne

W kontekście światła szybko natkniemy się na mnóstwo terminów technicznych. FramePlus oferuje krótki przegląd najważniejszych pojęć, jednostek i rozmiarów używanych w technologii oświetleniowej.

Luminancja

Luminancja to miara wrażenia jasności emitowanej przez oświetloną powierzchnię. Opisuje stosunek natężenia światła do wielkości oświetlonej powierzchni: kandela/m².

Przypadek szczególny: Podobnie jak powierzchnie matowe, tkaniny półprzezroczyste nie odbijają światła, lecz je przepuszczają. W tym przypadku luminancję oblicza się na podstawie natężenia oświetlenia (w kandelach) i transmitancji. Transmitancja opisuje stosunek strumienia świetlnego przepuszczanego do padającego.

Strumień świetlny

Strumień świetlny jest wyrażony w lumenach (lm) i opisuje całkowitą moc świetlną źródła światła. W przeciwieństwie do jednostki energii, jaką jest wat, strumień świetlny uwzględnia również widmową wrażliwość oka na jasność.

Intensywność światła

Natężenie światła odnosi się do strumienia świetlnego, który opuszcza źródło światła w określonym kierunku. Jest ono mierzone w lumenach na kąt bryłowy: kandelach (cd). Jako podstawowa jednostka technologii oświetleniowej, wszystkie pozostałe parametry oświetlenia są na niej oparte.

Skuteczność świetlna

Skuteczność świetlna opisuje ilość światła (w lumenach) wytworzonego w stosunku do zużytej energii (w watach). Mierzy zatem ekonomiczność i wydajność źródła światła. Im wyższa skuteczność świetlna, tym bardziej energooszczędne i ekonomiczne jest źródło światła.

Czas trwania światła

Średnia żywotność źródła światła to czas, w którym tylko 50% podzespołów jest nadal sprawnych. Długa żywotność pozwala zaoszczędzić na kosztach inwestycji i konserwacji. Wyraża się ją w godzinach (h).

Natężenie oświetlenia

Natężenie oświetlenia (luks) opisuje tzw. gęstość strumienia świetlnego padającego na powierzchnię i odnosi się do stosunku strumienia świetlnego (lumenów) do wielkości oświetlanej powierzchni w m² (lm/m²). Można je zmierzyć w dowolnym punkcie pomieszczenia, ale maleje ono wraz z odległością od źródła światła.

Technologia LED w szczegółach

Kiedyś uważane za zimne, ciemne i drogie, diody LED są dziś postrzegane jako przyszłość technologii oświetleniowej. Pokażemy, dlaczego tak jest, jakie korzyści niosą ze sobą diody LED i co warto wiedzieć o tych niepozornych diodach elektroluminescencyjnych (LED).

Wyjaśnienie terminów

Jako dioda półprzewodnikowa, dioda LED (dioda elektroluminescencyjna) należy do emiterów elektroluminescencyjnych. Zamienia energię elektryczną w światło. Gdy tylko prąd elektryczny przepływa przez diodę, emituje ona światło.

W przeszłości technologia ta pozwalała na wytwarzanie wyłącznie światła niebieskiego, zielonego, żółtego i czerwonego. Diody LED były zatem wykorzystywane głównie jako światło sygnalizacyjne w przełącznikach lub wyświetlaczach. Dopiero pod koniec lat 90. XX wieku możliwe stało się wytwarzanie światła białego za pomocą dodatkowej warstwy fluorescencyjnej w krysztale półprzewodnikowym. Ponadto, obecnie powszechne jest łączenie diod LED w kolorach czerwonym, niebieskim i zielonym, aby uzyskać mieszany kolor biały. Te diody LED RGB umożliwiają uzyskanie ponad 16 milionów różnych barw światła.

Trendsetter

Rozwój wysokowydajnych technologii oświetleniowych LED postępuje równie szybko, jak rozwój technologii komputerowej. W porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami oświetleniowymi, diody LED oferują już wiele istotnych zalet w zakresie projektowania oświetlenia, ekonomii i zrównoważonego rozwoju. Architekci i projektanci oświetlenia również dostrzegli ten trend. W nowych budynkach i renowacjach, nowa technologia LED jest coraz częściej stosowana.

Przywództwo rynkowe

Podczas gdy żarówka tradycyjna została wyparta z rynku kilka lat temu, dioda LED obecnie dąży do zdobycia pozycji lidera. Dlatego też projektanci pracują w szczególności nad „inteligentnymi systemami zarządzania oświetleniem”, które dynamicznie dostosowują się do warunków oświetlenia dziennego i biorytmicznych potrzeb człowieka. Ponadto, w dalszym rozwoju kładziony jest nacisk na bardziej kompaktowe konstrukcje, lepszą skuteczność świetlną i tańszą produkcję.

Projekt oświetlenia

Diody LED oferują idealne warunki do kompleksowego i wielopłaszczyznowego projektu oświetlenia:

Jakość światła: Diody LED dostępne są w różnych klasach wydajności, które różnią się przede wszystkim pożądanym poziomem jasności. Dzięki dobremu oddawaniu barw Ra95 i wysokiej skuteczności świetlnej do 150 lumenów/wat, spełniają one również wysokie wymagania. Punktowe źródło światła umożliwia precyzyjną regulację natężenia światła. Dzięki zastosowaniu układu optycznego światło można dodatkowo rozproszyć, nie powodując oślepiania. Szeroka gama barw pozwala na tworzenie nastrojowych i efektownych aranżacji oświetleniowych. Barwy światła od 2500 K do 6000 K pozwalają uzyskać różnorodne odcienie światła białego.

Sterowanie oświetleniem: Jako element elektroniczny, diody LED można precyzyjnie sterować i bezstopniowo ściemniać, co ułatwia integrację z systemami zarządzania oświetleniem. Na przykład, oświetlenie można aktywować i ściemniać za pomocą czujnika ruchu. Bezzwłoczny start diod LED i szybka reakcja na sterowanie umożliwiają również szybkie i dynamiczne sceny świetlne.

Efektywność ekonomiczna

Diody LED oferują szereg korzyści ekonomicznych w porównaniu z konwencjonalnymi źródłami światła.

Długa żywotność: Diody LED są uważane za bardzo odporne i wytrzymałe. Wytrzymują nie tylko silne wibracje, ale także ekstremalne wahania temperatury. Wczesne awarie tej technologii należą do rzadkości. Z żywotnością przekraczającą 50 000 godzin, diody LED charakteryzują się znacznie dłuższą żywotnością niż inne źródła światła. Po tym czasie nadal emitują średnio około 70% swojej pierwotnej jasności i nie ulegają natychmiastowej awarii. Dzięki temu koszty konserwacji są niemal całkowicie wyeliminowane.

Efektywność energetyczna: W porównaniu ze starą żarówką, diody LED zużywają około 90% mniej energii elektrycznej. Niskie zużycie energii pozwala na znaczną redukcję kosztów eksploatacji. Przy skuteczności świetlnej na poziomie 110-160 lm/W, diody LED charakteryzują się niskim zużyciem energii.

Zrównoważony rozwój

Rosnące koszty energii i ograniczone zasoby sprawiają, że coraz więcej użytkowników decyduje się na korzystanie z energooszczędnych rozwiązań, takich jak technologia LED.

Emisja światła: Widmo światła diod LED mieści się wyłącznie w zakresie widzialnym. Dzięki temu nie występuje niebezpieczne promieniowanie UV i podczerwone, dzięki czemu na przykład tworzywa sztuczne nie ucierpią z powodu oświetlenia, a kolory nie blakną. Brak promieniowania UV chroni również zwierzęta i owady wrażliwe na noc.

Recykling: W przeciwieństwie do lamp energooszczędnych, diody LED nie zawierają żadnych toksycznych ani szkodliwych substancji, takich jak rtęć, dzięki czemu można je utylizować w sposób przyjazny dla środowiska i bez większego wysiłku.

Oszczędność zasobów: Niskie zużycie energii przez diody LED zapewnia niską emisję CO2. Zmniejsza się również zużycie metali, takich jak miedź.

Światło i nastrój

Ludzkie oko nie tylko rozróżnia światło od ciemności. Nasza percepcja jest również determinowana przez barwę światła: podczas gdy ciepłe białe światło jest postrzegane jako przytulne, neutralna biel wydaje się raczej chłodna i praktyczna.

Postrzeganie

Oko to nasz najważniejszy narząd zmysłu. Pochłaniamy ponad 80% wszystkich informacji za pomocą oczu: a dzieje się to za pośrednictwem bodźców świetlnych.

To właśnie światło otoczenia umożliwia nam codzienną percepcję wzrokową. Staje się to szczególnie widoczne w ciemności lub przy niedostatecznym oświetleniu, gdy wzrok jest osłabiony, a orientacja zaburzona. Unikając ciemności, przyciąga nas światło: efekt, na którym szczególnie korzystają reklamy.

Jasny kolor

Tak zwana barwa światła opisuje wewnętrzną barwę światła emitowanego przez źródło światła. Barwę światła mierzy się za pomocą tzw. temperatury barwowej w kelwinach (K). Standardem tej temperatury barwowej jest „radiator Plancka”.

To idealne ciało czarne, które nie odbija światła, lecz je pochłania. Po wolnym podgrzaniu przechodzi przez skalę barw od czerwieni, przez żółć, biel i jasnoniebieski. Im wyższa temperatura, tym bielszy kolor.

Temperatura barwowa

Temperaturę barwową światła białego dzielimy na trzy główne grupy:

Ciepła biel o temperaturze barwowej poniżej 4000 K. Ta barwa światła jest odbierana jako przytulna i relaksująca, przypomina naturalne światło podczas zachodu słońca.

Neutralna biel o temperaturze barwowej od 4000 do 5000 K. Kolor ten tworzy raczej stonowany, chłodny nastrój i dlatego nadaje się na przykład do kuchni i łazienek.

Światło białe o temperaturze barwowej powyżej 5000 K. Ta barwa światła odpowiada światłu dziennemu w południe i korzystnie wpływa na nasze samopoczucie. Sprzyja koncentracji i idealnie nadaje się do oświetlenia miejsc pracy.