Tietoa LEDeistä

Nykyiset LED:it ovat jo kannattava vaihtoehto

 Valaistuskäyttöä ajatellen LED-valojen ensimmäiset sukupolvet olivat teknisesti kehittymättömiä. Ne olivat lyhytikäisiä, valaistustehot vaihtelevia ja häiriöherkkyys suuri. Käytännössä ne pärjäsivät juuri siinä tehtävässä, johon ne oli kehitettykin, merkkivaloina. LED:it tulivat aivan liian aikaisin varsinaiseen valaisemiseen. Syntyi kielteisiä asenteita LED-valoja kohtaan.

Nyt LED on teknisesti kehittynyt siihen pisteeseen, että siitä on tullut kustannustehokas vaihtoehto. kaytava-920x613Muutosta ja kehitystä kyllä tapahtuu koko ajan. Se liittyy nykyisin valaisinten optiikkaan ja lumen/W määrän kasvuun. Kehitystyö tuo kuitenkin osaltaan hintapainetta, joten LED:in suurin hinnanlasku on jo koettu.

Moderni LED-tekniikka on alkanut murtaa ennakkoluuloja. LED:ille on ominaista alhainen energiankulutus, jolla on suuri merkitys energian hinnan jatkuvasti noustessa. Oikein suunniteltuina ja toteutettuina LED-valot ovat käyttöiältään ylivoimaisia useimpiin muihin markkinoilla oleviin valaistusvaihtoehtoihin verrattuna. Pitkä paloaika ja toiminnan häiriöttömyys vähentävät merkittävästi huoltokustannuksia. Valon sävy on luonnollinen, tai toisaalta lähes mitä halutaan, ja LED:in tuottaman valonspektrin jatkuvuus on etu verrattuna perinteisiin putkivalaisimiin.

 

Erilaista tekniikkaa

LED:in valoa tuottava tekniikka on täysin erilaista kuin perinteisissä valonlähteissä käytetty. LED ei tuota ultraviolettisäteilyä, minkä vuoksi se soveltuu erinomaisesti myös herkkien kohteiden valaisuun. Toisin kuin perinteisissä valonlähteissä LED-valaisimen sytyttäminen ei vähennä LED:in käyttöikää. Himmentäminen puolestaan lisää käyttöikää huomattavasti. Matalat lämpötilat eivät vähennä LED:in valaisutehoa toisin kuin perinteisiä valaisimia käytettäessä. Tästä ominaisuudesta johtuen LED:iä voidaan menestyksellä käyttää myös ulko-olosuhteissa ja kylmissä tiloissa.

LED on lyhenne englanninkielisistä sanoista Light Emitting Diode. Se on puolijohdekomponentti, LED moduuli 2valoa säteilevä diodi, joka muuntaa sähköenergian valoksi. Ilmiötä nimitetään elektroluminenssiksi.

LED toimii tasavirralla ja vaatii yleensä erillisen teholähteen/liitäntälaitteen verkkojännitteen muuntamiseksi loistediodin kannalta sopivaksi. Hyvän  teholähteen valinta on avainasemassa, sillä vääränlainen liitäntälaite voi aiheuttaa häiriöitä sähköverkoissa ja esimerkiksi häiritä elektronisia laitteita. Ns. hakkuriteholähteet ovat osoittautuneet tässä suhteessa ongelmallisiksi ja lähes kaikissa markkinoilla olevissa LED-valaisimissa on hakkuriteholähde. Ne aiheuttavat sähköverkkoon haitallista loistehoa ja harmonisia yliaaltoja. Toisaalta ne aiheuttavat elektromagneettisia häiriöitä, jotka voivat pahimmassa tapauksessa häiritä tai jopa estää kokonaan herkkien laitteiden toiminnan (sairaalat, mittauslaboratoriot).

Loistediodin loistava pinta on hyvin pieni, joten yhdellä diodilla ei saada aikaan riittävästi valoa. Sen vuoksi diodit yhdistetään ryhmäksi, jota kutsutaan LED-moduliksi.

Kohteen lämpötilaolosuhteet vaikuttavat ratkaisevasti sekä LED:in tehoon että sen käyttöikään. Korkeissa lämpötiloissa LED-valaisin menettää olennaisesti nopeammin valotehoaan kuin normaalilämmössä tai kylmissä olosuhteissa. LED itsessään ei synnyta lämposäteilyä eteenpäin, valon suuntaan. Silti suuri osa käytetystä energiasta muuttuu LED-valaisimessakin lämmöksi, joka on johdettava pois valonlähteen luota. Tämä on otettava huomioon LED-valaisinten rakenteessa, ja sen vuoksi jäähdytysrivasto on tyypillinen piirre monen ledvalaisimen ulkonäössä.

Lämpö on aina otettava huomioon LED:n soveltuvuutta harkittaessa. Valaistavan kohteen liian korkea lämpötila voi ratkaisevasti vaikuttaa valaisimen häiriöherkkyyteen ja paloaikaan, mutta usein hyvällä jäähdytyksen suunnittelulla voidaan vaikuttaa tähän. Markkinoilla kuitenkin suuri osa tuotteista tehdään mahdollisimman halvalla, joten osa olennaisista käyttöikään vaikutavista ominaisuuksista on jouduttu karsimaan. Valaisinrungon suunnittelun lähtökohta on lämmönjohtavuus, ja siihen pitäisi pyrkiä kaikissa valinnoissa.

 

Käyttöikä

LED-valaisinten kiistaton vahvuus on niiden pitkä käyttöikä. Kuten todettu valaisimen suunnittelu vaikuttaa oleellisesti käyttöikään, mutta kun sen rakenne on toteutettu hyvin ja on käytetty korkealaatuisia komponentteja, LED-valaisinten loistediodi särkyy äärimmäisen harvoin. Tosin on aina muistettava, että erikoisvalaisimia lukuun ottamatta myös LED-valaisinten likaantuminen voi aiheuttaa häiriöherkkyyttä. Se on kuitenkin olennaisesti vähäisempää kuin tavallisissa valonlähteissä.

LED-valaisimen ennustettavissa oleva elinikä määritellään valovirran perusteella. Tällöin on usein rajaksi otettu 70% uuden valaisimen valovirrasta. Valaisimen ennustettava elinikä merkitään tällöin symbolilla L70. Sen jälkeen merkitään paloaika tunneissa. Laatuluokan LED-valaisinten toimintaikä L70 on nykyisin jo paljon yli 50.000 tuntia. Tuntimäärästä on, laadusta riippuen, poikkeuksia ylös- ja alaspäin. On arvioitu, että LED-valaisin voi palaa jopa 250.000 tuntia, mikä merkitsee kymmenien vuosien paloaikaa.

Ennakoitavissa olevaan paloaikaan vaikuttavat paitsi loistediodin ja teholaitteen valinta myös se, kuinka suurella virralla valaisinta käytetää (loistediodin kuormitus). Paloaikaan vaikuttavat niin ikään valaisimen rakenne (loistediodin tal LED-moduulin lämpötila) sekä ympäristo, johon valaisin asennetaan.

 

_MG_2568bHuolto

LED-valaisinten pitkästä paloajasta johtuu, että valaisinten huoltokustannukset ovat pienet. Pitkä paloaika perustuu parhaitten valaisinten komponenttien ja rakenteen korkeaan laatuun. Huoltovapaus on merkittävä kustannussäästö.

Valonlähteen vaihtaminen maksaa varsinkin tiloissa, joissa valaisimet on sijoitettu korkealle tai siten, että niihin pääsy on hankalaa.

 

Värillinen valo

Jos perinteisen kohdevalaisimen tuottaman valon väriä halutaan muuttaa, on turvauduttava suodattimeen. Seurauksena voi olla huomattava, ääritapauksessa jopa 90%:n heikennys valovirtaan. LED-valaisinten monikäyttöisyyttä osoittaa, että niillä on kyky tuottaa värillistä valoa ilman suodatusta. Suodatuksen pois jäännillä on välitön vaikutus energiakustannuksiin. Tämä perustuu loistediodin valmistusmateriaaliin. Perusvärit ovat punainen, meripihkan-oranssi, vihreä ja sininen. Valkoinen valo muodostetaan yleensä lisäämällä siniseen diodiin kerros fosfonpohjaista loisteainetta.