Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Világítástechnika

LED-es közvilágítási lámpatestekkel szemben támasztott elvárások és a trendek változása

2014. április 18. | Szőke Tamás |  6896 | |

Az alábbi tartalom archív, 6 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

A 2014 februári LED-konferencián elhangzott előadásomban arra kerestem érzékletes példákat, hogy az első, 5 évvel ezelőtti LED-konferencia óta milyen feltevések születtek, illetve dőltek meg vagy módosultak a LED-technológiával kapcsolatban. Vajon az elmúlt években megszerzett tapasztalatok inkább alátámasztották a szakmai koncepciókat és a széles közönség csodavárását, esetleg csak részben, vagy egyáltalán nem?

Sok tekintetben – ami az eddigi technológiai korlátok ledőlését és az üzembiztonsággal kapcsolatos félelmeket illeti – általánosan kijelenthetjük, hogy azok nem igazolódtak be.

Az egyik legeklatánsabb ilyen hit volt, hogy a közvilágításban használható LED-chipek fejlődése tartani fogja a múlt évtizedben megkezdett rohamos fejlődési iramot. Látható azonban, hogy a széles körben és elérhető áron alkalmazható LED-ek fényhasznosításának növekedése egyre lassabbá vált. Míg 2009-ben még 50-60 lm/W-ról beszéltünk, 2011-ben pedig már 100 lm/W-ot meghaladóról, napjainkra nem duplázódott meg ez az érték. Persze sokan bíznak ma is abban, hogy a LED-ek fényhasznosítása újabb robbanás előtt áll, de sejthető, hogy a LED-gyártók a közeljövőben nem fognak újabb és a jelenlegi kb. 140-160 lm/W-tal jó piaci pozíciót felvevő és reális árakkal értékesíthető LED-ek helyett újra és újra egy drágább kategóriával megjelenni. Ezt a sejtést erősíti az is, hogy ma már inkább a LED-lámpatest- gyártókkal szemben vált erősebbé a keresleti oldalon az a nyomás, hogy minél üzembiztosabb és egyúttal minél olcsóbb berendezésekkel jelenjenek meg. Hangsúlyozom persze, hogy mindez a közvilágítás oldaláról igaz, amelynek LED-igénye pl. az autógyártáséhoz vagy televíziógyártáséhoz képest minimális, még világszinten is.

Így tehát a közvilágítás technológiai fejlődését igazából nem a LED-ektől és LED-gyártóktól kell(ett) várnia a felhasználóknak, hanem azoktól a lámpatestgyártóktól, akik azt „kapták feladatul”, hogy ebből hozzák ki a legjobbat! Az elmúlt évek újabb és egyre jobb közvilágítási lámpatestjeinél is megfigyelhető, hogy leginkább az optikai hatásfok növelésére (kb. 60-70-ről 85%-ra) és az egyre hatékonyabb fotometriára helyezték a hangsúlyt, és ezzel valósulhatott meg egy újabb nagyságrendi technológiai ugrás. A lámpatestekkel szembeni árnyomás ugyanis nem tette lehetővé, hogy folyamatosan egyre nagyobb fényhasznosítású LED-eket alkalmazzanak.

A felhasználónak, a korszerűsítést tervezőnek pedig a hatékonyság a legfontosabb, hiszen a legnagyobb megtakarítás és a belátható, finanszírozható megtérülés elsősorban a hatékonyság függvényei. Mindez persze csak akkor válik igazán csábítóvá, ha be tudjuk bizonyítani, hogy a választott LED-megoldás hosszú évekre üzembiztos és karbantartásmentes is lesz.

Itt újabb két feltételezést kellett megdönteni. A LED-ellenes tábor szerint a meghajtó-egységek (driverek) komoly üzemeltetési kockázatot jelentenek, míg a főleg a „forgalmazók” oldalán állók egymásra licitálva ígértek 10-20-30-stb. éves karbantartásmentes távlatokat. Természetesen egyik oldalnak sincs igaza.

Idézet egy korábbi konferencia-előadásból: „A LED-es lámpatest élettartama alatt az üzemeltetési költségek sorába legalább kettő, de inkább három drivercserét kell költségelni”.

 

a Világítástechnikai Társaság ajánlása a megfelelő LED-berendezés kiválasztásához

Külön kiemelendő, hogy a világítástechnikai szakma mára egy ajánlás megfogalmazásával kinyilvánította, hogy a LED-eknek ténylegesen helye van a közvilágításban. A világítástechnikai terület több aspektusát is felölelő munka eredményeképp létrejött dokumentum megfelelő háttértudást biztosít akár a laikusabbak számára is arra, hogy egy LED-lámpatestnél mire is kell igazán figyelni. Azonban máris látjuk-érezzük, hogy néhol kiegészítésre és továbbfejlesztésre is szorul ez a dokumentum, hiszen ha a technológiai fejlődés kissé lassult is, az elvárások, a lehetőségek még mindig gyors iramban haladnak.

 

Az elmúlt néhány évben a meghajtó egységek gyártói olyan élettartam-kísérleteket végeztek, amelyekből egyértelműen az szűrhető le, hogy a legújabban piacra került LED-ekkel összhangban 100 ezer üzemóra előtt nem várható jelentősebb arányú meghibásodás, illetve konkrétan élettartamvég. Hódmezővásárhely – az első hazai, egész várost érintő korszerűsítés – példájából az látszik, hogy az éves meghibásodási ráta 0,3%, amelyből mindösszesen 0,2% volt driverhibára visszavezethető.

Az üzembiztonságra egy másik jó példát a 2012-ben végzett, közel 2500 db lámpatestet érintő korszerűsítés szolgáltat. Itt 2013-ban egy hálózati javítás során történt téves kapcsolás révén jelentős túlfeszültség jelent meg a hálózaton, amelynek kivédése során a lámpatestekben lévő varisztoregységek próbálták felvenni a kapcsolási tranzienseket, ami egy darabig sikerrel történt, de azután gyakorlatilag „felrobbantak” vagy rövidzárba mentek, ezt követően pedig a biztosítékok léptek működésbe, és lekapcsoltak. Nagy volt az első ijedelem, de a laborvizsgálatok alapján kiderült, hogy a lámpatestek LED-moduljai és driverei egyáltalán nem sérültek, így a javítási költség egy a lámpatest értékének mintegy 1/30-át érintő alkatrész cseréjével megoldható lett. Persze ehhez be kellett tenni a fejlesztőnek ezt az alkatrészt…

A képen egy a lámpatestben meghibásodott varisztor látható szétnyílt állapotban, amelyen az is látható, hogy a lámpatest többi eleme sértetlenül vészelte át a hibát.Teljes karbantartásmentességet ígérni azonban természetesen hazugság. Az eseti hibák javítását lehet és kell is költségelni a megfelelő üzemeltetési gyakorlatban!

Érdekes jele volt a bizalmatlanságnak a fényáramcsökkenés jelenségének túlzó értékelése is: „Figyelembe kell venni, hogy a LED, mint fényforrás avulási értéke fizikai adottságaiból következően 50-60 ezer üzemóránál (12,5-15 közvilágítási év) egyszerűen nem lehet jobb jelen ismereteink szerint, mint 0,8.” Ezzel szemben a piacon már több mint két éve elérhetők olyan LED-ek is, amelyek fényáramtartását a gyártó L90 100 ezer üzemórára adja meg (azaz 25 éves időtartam alatt legfeljebb 10%-ot engedve meg), de ennél magasabb minőségű kategóriában akár a 250 ezer üzemórát is megígérik. Ha ezek alapján az avulási tényező CIE ajánlás szerinti kiszámítási képletébe behelyettesítjük a LED-világítótest paramétereit, akkor az 1. táblázatban látható eredményt kapjuk.

Azaz már 100 ezer üzemórát tekintve is előnyösebb avulási tényezővel kalkulálhatunk, mint néhány éve 50-60 ezer üzemórára vonatkoztathatóan. Ez utóbbi időtávban tehát nem ördögtől való ma már a 0,9-es vagy akár magasabb tényező használata sem.

 

 

 

Ami nem változott

Sajnos sok esetben találkozunk azzal, hogy irreális megtakarítást ígérnek a felhasználóknak, pl. 100 W NNA lámpatest (117 W felvett teljesítménnyel) helyett ugyanabban a világítási szituációban egy 30 W LED lámpatest használatával (kb. 74% megtakarítás!). Ha csak azt vizsgáljuk, hogy a LED-ek fényhasznosítása a nagynyomású nátrium fényforráshoz képest kb. 50%-kal több, és esetleg az új lámpatest optikailag még kb. 20%-kal hatékonyabb is, összességében legfeljebb kb. 60% megtakarítás lehet a csúcs, azaz egy csúcsminőségű LED lámpatestnél is min. 45-50 W teljesítményűt kell alkalmazni, ha egyébként más elvárás a kiváltás során nem merül fel, pl. az útvilágítási szabvány teljesítése…

Összességében elmondható, hogy az új fényforrással szemben elsősorban pozitív tapasztalatok születtek az elmúlt 5 évben, annak ellenére, hogy a LED-referenciák száma viszonylag csekély. Az is látható, hogy a máig is még gyakran felmerülő rossz tapasztalatok és félelmek okai elsősorban a kezdetben a piacot elárasztó alacsony minőségű termékek, az ügyfelek tudáshiányát kihasználó forgalmazók miatt, és az új tervezési ismeretek szükségességéből, az alkalmazási rutin hiányából származhatnak. Ez utóbbiakat természetesen szakmánk gyorsan le fogja tudni küzdeni, és már csak a minőségi termékek felismerésében és kiválasztásában kell előrelépni.


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem