Despre iluminat

Becurile incadenscente

Primul bec incandescent a fost patentat in 1840. Totusi, de o adevarata raspandire la nivel mondial se bucura becul incandescent inventat de Thomas Alva Edison in anii 1880.

Principiul becului incandescent este simplu: curentul electric circula printr-un filament subtire de tungsten situat in centru becului de sticla. In consecinta, filamentul se incalzeste foarte tare si incepe sa straluceasca.





PRO SI CONTRA

Becurile incandescente sunt foarte ieftin de fabricat iar durata lor de viata este de aproximativ 1.000 de ore. Ele trebuie asadar inlocuite anual, considerand ca acestea sunt folosite zilnic, 2,7 ore/zi.

Principalul dezavantaj al becurilor incandescente: se incalzesc foarte tare si doar 5-10% din energie este transformata in lumina vizibila. Majoritatea energiei este asadar consumata inutil. Acesta este si motivul care a condus la interzicerea becurilor incandescente pe teritoriul european.

Becurile cu halogen

Becurile cu halogen sunt o varianta mai recenta a becurilor incandescente. Amandoua tipurile au fost clasificate ca emitatoare de caldura deoarece lumina acestora este produsa prin incalzirea unui filament de tungsten. Becurile cu halogen emit o lumina alba, dura ce face obiectele din incapere sa para mai intense.

COMPARATIE

Becurile incandescente au un randament luminos de 12lm/W in timp ce becurile cu halogen dubeaza acesta valoare la 25lm/W.
Becurile incandescente au o durata de viata de 1.000 de ore iar becurile cu halogen de 5.000 de ore.
BECURI CU HALOGEN DE VOLTAJ INALT

Pentru o tensiune de alimentare de 230-240V, becurile cu halogen sunt disponibile in mai multe variante: mate sau transparente, economice sau tubulare.

Ineficiente din punct de vedere energetic, becurile cu halogen au avut acelasi destin ca si becurile incandescente: incepand din Septembrie, 2009 nu mai este permisa comercializarea acestora. Din 2016, vor fi acceptate doar becurile cu halogen eficiente enegetic (clasele B si C), urmand ca ulterior sa fie interzise si cele de clasa C (cu cateva exceptii).

BECURI CU HALOGEN DE VOLTAJ JOS

'Foarte multa lumina cu un bec foarte mic'. Din anii 1980 becurile cu halogen de voltaj jos sunt vedetele sistemelor cu fir. Sunt disponibile cu sau fara reflectoare de metal sau sticla multi-fatetata, cu diferite unghiuri ale luminii si cu reflectoare de marimi variate.

Din septembrie 2009, toate becuri cu halogen de voltaj jos au fost interzise in Europa. Procesul va fi implementat pas cu pas pana in 2016.

Becurile economice

Principiul becurilor economice, cunoscute sub denumirea de "Becuri fluorescente compacte" (CFL - Compact Fluorescent Lamp) a fost descoperit prin anii 1850, de catre fizicianul Heinrich Geißler. Folosirea acestora in scopuri industriale nu incepe insa decat o suta de ani mai tarziu, odata cu introducerea tuburilor fluorescente (sau tuburi de neon).

Intre 1980 si 1990 acestea au contribuit la aparitia primelor becuri fluorescente compacte (CFL). Cunoscute de asemenea sub numele de becuri economice, acestea reduc consumul de energie cu 70-80%.

PROBLEMELE BECURILOR ECONOMICE

In cazul becurilor economice, lumina este creata prin descarcare de mercur la joasa presiune. Mercurul este initial incalzit in bec si apoi tranformat in vapori, acesta reprezentand si motivul pentru care becurile economice au nevoie de un timp inainte sa ajunga la intensitatea maxima. In functie de temperatura ambientala, acest proces poate dura intre 1 si 5 minute.

Cu scopul de a imbunatati comportamentul de pornire, au aparut pe piata becurile economice "pre-incalzite", ce reactioneaza insa foarte sensibil la aprindere si inchidere si au implicit, o durata de viata redusa. Dezavantajul major consta asadar in faptul ca durata de viata a becurilor economice este puternica influentata de uzarea acestora. Ea poate fluctua intre 3.000 si 15.000 de ore.

In afara continutului de mercur si a pornirii lente, un alt dezavantaj al becurile economice il constituie lumina rece, deranjanta pe care acestea o produc. In plus, spectrul cromatic ce poate fi redat este discontinuu, anumite lungimi de unda lipsind, deci anumite culori vizibile. In consecinta, obiectele par in lumina becurilor economice nenaturale si reci.

Becurile LED

LED este un acronim pentru "Light Emitting Diode" (Dioda Emitatoare de Lumina). Dioda emitatoare de lumina este o componenta electronica semiconducatoare ce poate fi gasita in majoritatea dizpozitivelor electronice in prezent.

Primele diode luminoase au fost utilizate in anii 1960 ca semnalizatoare. Principalul lor avantaj era inca de atunci durata foarte mare de viata: 100.000 de ore sau mai mult.



PROGRESE RAPIDE

Nu toate culorile pot fi reprezentate prin LED-uri. Acesta este motivul pentru care tehnologia LED a fost ignorata atat de mult timp: imposibilitatea crearii luminii albe si implicit utilizarea sa in domeniul iluminatului. Abia in 1995 a devenit posibila crearea luminii albe printr-o conversie a culorii albastre si adaugarea unei mixturi speciale de fosfor. Acest moment a reprezentat inceputul drumului catre succes pentru tehnologia LED.

Spre deosebire de becurile incandescente si cele economice, becurile LED au o durata medie de viata semnificativ mai mare, 25.000 de ore sau mai mult.

Din punct de vedere ecologic, becurile LED pot fi pornite si oprite fara influenta proprietatile becului, nu contin mercur si consuma mai putina electricitate: 30% mai putin comparativ cu becurile economice si 85% mai putin comparativ cu becurile incandescente.

Durata de viata
 

Un bec este utilizat in medie intr-o locuinta normala 2,7 ore zilnic. Poate fi astfel presupus ca intr-un interval de un an, un bec functioneaza aproximativ 1.000 de ore. In baza acestei presupuneri au fost efectuate urmatoarele calcule:

un bec LED functioneaza intre 10 si 25 de ani
un bec economic functioneaza intre 4 si 8 ani
un bec incandescent functioneaza aproximativ 1 an

Temperatura de culoare [K]

Unitatea de masura Kelvin [K] este in mod normal utilizata pentru masurarea temperaturii (0 grade Celsius = 273 grade Kelvin) dar si pentru masurarea temperaturii de culoare a luminii. Cu cat valoarea este mai mica, cu atat lumina pare mai "calda". Becurile LED de la LEDON produc o lumina calda si alba, de inalta calitate, similara cu cea proprie becurilor incandescente.

Cateva exemple orientative referitoare la temperatura de culoare:

Lumanare: 1.500 K
Bec incadescent: 2.680 K
Bec cu halogen: 3.000 K
Lumina soarelui de dimineata: 5.500 K

Redarea culorilor [CRI]

Colour Rendering Index (CRI) a fost dezvoltat pentru a putea fi specificate posibilitatile diferitelor surse de iluminat de a redare spectrul cromatic. Ca principiu, acesta se bazeaza pe masurarea luminii in functie de anumite lungimi de unda sau culori predefinite. Desi nu ia in calcul intregul spectru cromatic, aceasta indexare ramane un bun critreiu de stabilire a calitatii luminii.

Valorile CRI:

Becurile incandescente reprezinta fundamentul acestei clasificari. Valoarea CRI a acestora este 100.
Sursele de iluminat cu o valoare CRI mai mare de 80 indica o buna calitate a luminii.
Becurile LED de la LEDON obtin valori CRI mai mare de 90.
Apropo: becurile incadescente si cele cu halogen produc doar foarte putina lumina albastra, ceea ce face dificila diferentiarea dintre culorile albastru si negru. Acest lucru a fost luat in calcul in cazul becurilor LED de la LEDON si corectat in mod corespunzator.

Fluxul luminos [lm]

Fluxul luminos specifica cantitatea de lumina in lumeni [lm] si se masoara independent de directia de distribuire a luminii. Fluxul luminos al unui bec incadescent de 40W este de aproximativ 400 lm. Faptul ca becul emita insa lumina in toate directiile face ca o mare parte din aceasta sa se iroseasca; doar o mica parte a fluxului luminos este deci utilizata pentru iluminare.

Fluxul luminos nu ar trebui comparat direct cu gradul de stralucire al unui corp de iluminat; el poate varia in functie de aplicatie.
Stralucirea unui bec este definita de valoarea rezultata a iluminarii.

Intensitatea luminoasa [cd]

Intensitatea luminoasa descrie acea parte a fluxului luminos emisa intr-o anumita directie. Intensitatea luminoasa este asadar puternic influentata de elementele ce definesc lumina. Un exemplu tipic este reprezentat de abajurul unui corp de iluminat ce determina lumina sa radieze doar in jos. Unitatea de masurea pentru intensitatea luminoasa este Candela [cd].

Intensitati luminoase standard:

O lumanare standard are o intensitate luminoasa de 1 cd.
Un bec incandescent de 100W atinge 1.100 cd

Iluminarea [lx]

Iluminarea reprezinta masurarea fluxului luminos repartizat uniform pe o suprafata de 1 metru patrat. Unitatea de masura a iluminarii este luxul [lx], care se calculeaza ca valoare a fluxului luminos in raport cu 1 metru patrat [lm/m²].

Iluminarea reprezinta stralucirea unyui corp de iluminat. In multe aplicatii, becurile LED pot beneficia de avantajele luminii directe. Acest lucru explica performantele becurilor LED de la LEDON: un bec LED de 6W de la LEDON, dispus intr-un corp de iluminat suspendat atinge o iluminare mai mare decat un bec incadescent de 60W.

Valori standard ale iluminarii:

Zi senina de vara: > 100,000 lx
Zi innorata de vara: 20.000 lx
Ceata: 400 lx
Birou: 500 - 1,500 lx
Noapte instelata: 0.2 lx

Luminanta [cd/m]

Luminanta masoara impresia de luminozitate a unei suprafete. Toate suprafetele absorb o parte a fluxului luminos si reflecta partea reziduala. Culoarea si textura suprafetei iluminare definesc cantitatea de lumina absorbita si lumina reflectata. Luminanta descrie asadar impreia de luminozitate perceputa de ochiul uman prin intermediul componentei reflectate. In consecinta, lumina provenita de la un bec aflat intr-o camera cu podea neagra pare mult mai inchisa decat cea dintr-o camera cu podea de culoare alba.

Luminanta se calculeaza ca raport intre intensitatea luminoasa si suprafata [cd/m²].
O distribuire armonioasa, echilibrata a luminozitatii face o camera agreabila si interesanta vizual.

Randamentul luminos [lm/W]

Toate specificatiile in Watti de pe dispozitivele electrice (si implicit de pe becuri) definesc puterea de intrare. Eficienta unui corp de iluminat este determinata in mod precis de raportul dintre fluxul luminos si puterea de intrare. Randamentul luminos sau eficienta este masurat in lumen/watt [lm/W].

Cu cat randamentul luminos este mai mare, cu atat becul este mai eficient.
Becurile LED de la LEDON ating un randament luminos de peste 60 lm/W.
Becurile incandescente ating numai 12 lm/W iar cele cu halogen 20 lm/W.
Majoritatea becurilor economice ating intre 40 si 50 lm/W.