Ekologie a bezpečnost

Z hlediska celospolečenské odpovědnosti za další vývoj naší planety je aplikace LED technologie zásadním přínosem pro lidstvo. Zní to jako strašná fráze, ale je tomu tak.

LED technologie je přínosná, ekologická a bezpečná ve všech fázích svého životního cyklu :

Dynamický vývoj : LED technologie je jako nový technický fenomén zdrojem celosvětového pokroku. Vlastnosti LED umožňují zdokonalovat stávající technologie, předměty a systémy a rozšiřovat jejich technickou a uživatelskou hodnot a umožňují vyvíjet a zavádět technická a technologická řešení zcela nová. Vaše datové připojení funguje díky optickým vláknům buzeným LED diodami, LED diodami jsou podsvíceny displeje Vašeho mobilního telefonu, televizoru, tabletu, monitoru, notebooku, LED diody jsou ve světlech Vašeho automobilu, LED osvětlení si pomalu ale jistě nalézá cestu do Vašich domácností, pracovních i veřejných prostor. Pokrok v oblasti LED diod evokuje vývoj dalších navázaných oborů jak na stránce LED výroby a zpracování, tak i v oblasti LED aplikační a LED spotřebitelské. Firmy z nejrůznějších oborů mění svůj sortiment a dělají „něco pro LED“ a nebo „něco s LED“ a nebo své stávající produkty LED technologií inovují.

Ekologická výroba : Výroba LED diod je high end technologií, v jejímž procesu dochází k vysokému stupni zhodnocení vstupních surovin. Výroba probíhá malými surovinovými a energetickými nároky a s minimálním množství odpadů, které nejsou toxické. Výroba je plně automatizovaná a má minimální nároky na lidské zdroje a na plochu a prostor.

Snadná doprava a skladování : Díky svým minimálním rozměrům, mechanické a klimatické odolnosti mají LED diody minimální nároky na prostor, zacházení, rychlost transportu, expiraci a hmotnostní nároky jak v procesu skladování tak i při přepravě. Snižují se potřeba skladovacích, ložných ploch a objemu dopravy, dopravních prostředků, nároky na doravní komunikace a spotřeba pohonných hmot.

Minimalizace obalů : Množství obalů je díky mechanické odolnosti a malým rozměrům LED vzhledem k jejich užitné hodnotě minimální. Obaly neobsahují nebezpečné látky a jsou plně recyklovatelné.

Neobsahují nebezpečné látky : LED diody neobsahují nebezpečné látky a při skladování, provozu i likvidaci se z nich žádné látky neuvolňují. Pájení LED se děje bezolovnatou technologií.

Vyrovnané světelné spektrum : LED diody neprodukují (s výjimkou speciálních UV LED, kde je to záměr) škodlivé ultrafialové záření. Veškeré barevné složky vyzařované LED diodou spadají do viditelné oblasti. Spektrum LED je plnospektrální a podíl modré složky ve spektru je vyrovnaný a navíc je legislativně omezen.

Elektrická bezpečnost : LED diody nevyžadují pro své napájení vysoké napětí. Základní pracovní napětí čipu je cca 3V, což umožňuje konstruovat svítidla s LED jako principiálně bezpečná, resp. je možno je napájet ze zdroje malého bezpečného napětí bez dalších nutných opatření na ochranu před nebezpečným dotykem. Svítidla pracující s vyššími napětími, než jsou bezpečná napětí, je možno snadno konstruovat jako bezpečná potřebným stupněm krytí.

Bez nebezpečí poranění : LED diody a výrobky s LED jsou kompaktní mechanické celky, prakticky nerozbitné. Optické členy a difuzory jsou vyráběny z plastu a mají vysokou mechanickou odolnost, což minimalizuje nebezpečí poranění. LED sestavy pracují s  malou povrchovou teplotou, což omezuje možnosti poranění popálením. Při konstrukci LED svítidel musejí jejich výrobci splňovat náročné normativní a legislativní požadavky podle účelu, pro který je svítidlo určeno, a LED svítidla jsou světelně bezpečná.

Vysoká užitná hodnota a světelný komfort : LED svítidla umožňují nekompromisně dostat přesně tolik světla a tehdy (intenzita – řízení svitu podle různých kritérií, mj. času, hladiny okolního osvětlení, přítomnosti osob aj.) a tam (vyzařovací charakteristika), kde je zrovna potřebujete a v požadované kvalitě (barevná teplota, případně řiditelná barevná teplota, CRI). Zkonstruovat s LED diodami jakékoli svítidlo požadovaných vlastností je jednoduché.

Vysoká účinnost LED samotných : LED dioda jako primární světelný zdroj vysoce převyšuje klasické světelné zdroje a snižuje energetické nároky na generovaný světelný tok a tím i cenu světla. Tím se globálně omezují nároky na energetické zdroje jako takové – suroviny, elektrárny, rozvodnou síť. Energii, kterou ušetřím, nemusím vyrobit ani rozvádět.

Vysoká světelná účinnost LED svítidel : Díky směrovému charakteru světla LED diod, typicky primárně kuželová vyzařovací charakteristika s vrcholovým úhlem cca 110°, je možno jejich světelný tok na rozdíl od klasických světelných zdrojů, které mají primárně kulovou nebo válcovou vyzařovací charakteristiku, snadno formovat do požadovaného směru a charakteristiky přídavnými optickými členy a s minimálními světelnými ztrátami, což opět snižuje potřebný elektrický příkon.

Výhodná cena LED řešení : LED svítidla – jednotka svítidla – jsou oproti klasickým svítidlům dražší. LED světlo – generovaný světelný tok – je oproti klasickým světelným zdrojům výrazně levnější. Ke snížení nákladů na provoz LED svítidla také přispívají rozsáhlé možnosti spínání a jednoduchá regulace svitu LED diod. Samotná cena LED diod a dalších LED komponentů díky pokračujícímu technologickému pokroku a stále masovější produkcí trvale klesá. Návratnost LED technologie oproti klasickým světelným zdrojům je aktuálně cca dva roky.

Okamžitý náběh svitu : LED diody se rozsvěcují po svém zapnutí okamžitě na plný světelný výkon. Není tedy třeba čekat na nějaké „nažhavení“. Opakované zapínání a vypínání nesnižuje životnost LED.

Stabilita světelného toku : LED svítidla netrpí při regulérním napájení stroboskopickým efektem, blikáním nebo mrkáním. LED dioda je nesetrvačný elektrický prvek a konstantní napájecí proud zajišťuje řídící elektronika. V případě řízení PWM modulací je modulační kmitočet vysoký a díky setrvačnosti lidského oka uživatel vnímá světelný tok jako stálý. Snižující se světelný tok během doby života LED diod je možno snadno kompenzovat řídící elektronikou.

Snadné řízení : Svit LED diod lze řídit jednoduše elektronicky změnou hodnoty budícího proudu nebo PWM modulací. Z těchto důvodů je možno snadno sofistikovanými řídícími systémy řídit dobu zapnutí a vypnutí světla i intenzitu světla a tím ještě více energetické nároky na osvětlení snížit.

Minimalizace odpadního tepla : LED diody díky své vysoké účinnost produkují při stejném množství světla mnohem menší množství ztrátového tepla než klasické světelné zdroje.  Tím se snižují nároky na klimatizační systémy.

Nasazení i ve speciálních podmínkách : LED diodám a jejich provozu nevadí nízké teploty. LED svítidla je možno snadno konstruovat jako prachotěsná a voděodolná. LED svítidla lze snadno konstruovat i jako odolná proti chemickým vlivům. Jedinými problematickými prostředími pro LED jsou horké provozy, kde vysoká teplota okolí je pro LED provozně limitující a prašná prostředí, kdy usazující se prach zásadně snižuje chladící schopnosti chladičů.

Bezúdržbový provoz : LED diody nevyžadují za provozu žádnou speciální údržbu nebo servisní zásahy. Postačující je běžné údržba od nečistot, prachu, usazenin aj.

Dlouhodobá životnost : LED diody vynikají dlouhodobou životností. Aktuálně jsou LED sestavy standardně konstruovány podle oblasti použití na cca 6-10 let provozu. LED netrpí módní obměnou. Doba života L70 je definována jako pokles svítivosti na 70% počáteční hodnoty. Jas LED diod je možno řídící elektronikou držet po celou dobu jejich životnosti konstantní, resp. LED dioda i po uplynutí doby života a poklesu jasu bude svítit dále.

Ekologická likvidace odpadů : LED diody vzhledem ke své fyzické velikosti představují po vyřazení z provozu relativně malé množství odpadu. LED diody stejně jako ostatní komponenty LED osvětlovacích sestav (zejména elektronické napájecí zdroje) jsou plně recyklovatelné jako jakýkoli jiný elektronický odpad.

.


Poznámka doopravdy pod čarou

Nic proti zářivkám, ale …

Další zásadní technický a technologický pokrok u zářivek neprobíhá a ani se nepředpokládá.
Výroba zářivek je vysoce energeticky náročná (skleněné trubice) a pracuje se při ní s nebezpečnými látkami (rtuť, luminofor).
Doprava a skladování zářivek jsou z důvodů velkého objemu a křehkosti náročné.
Z důvodů křehkosti zářivek je množství produkovaných obalů značné.
Zářivky produkují jako primární škodlivé ultrafialové záření.
Nebezpečí poranění od skleněných střepů při rozbití trubic, nebezpečí úrazu elektrickým proudem při výměně trubic, nebezpečí pádu z výšky při servisu.
Napájení vysokým napětím – bezpečnost před nebezpečným dotykem musí být vždy zajištěna konstrukcí svítidla.
Zářivka jako primární světelný zdroj má oproti LED diodám výrazně nižší účinnost.
U kompaktních zářivek velmi špatná světelná účinnost svítidel (zejména downlighty).
Zářivky mají oproti LED diodám výrazně nižší životnost.
V problematických místech náročný servis (= výměna).
Složité řízení svitu.
Náběh na plný světelný výkon po zapnutí až po nažhavení.
Časté vypínání a zapínání výrazně snižuje životnost zářivek.
Zářivky jsou nevhodné do studených prostorů.
Zářivky nejsou recyklovatelné.
Likvidace skleněných trubic se rtuťovými výpary uvnitř a s jedovatým luminoforem zakládá budoucí zásadní ekologický problém.