FotonMag

Město Raleigh v Severní Karolíně spustilo za notné pomoci společnosti Cree pilotní projekt změny veřejného osvětlení z technologie sodíkových výbojek na LED. Zatím se to týká jen jednoho městského parkoviště v centru, ale plány jsou na kompletní osvětlení v ulicích. Město si slibuje snížení spotřeby elektřiny a díky vysoké životnosti LED svítidel i nižší náklady na údržbu. Více se dočtete na CNETu či v tiskové zprávě starosty Raleighu.

Určitě velmi chválihodný počin propagace LED technologie pro segment komerční i domácí osvětlovací techniky a bezesporu dobré PR pro Cree, nicméně musím přiznat, že některé informace v tiskové zprávě si trochu zahrávají s uvěřitelností – například to, že projekt snižuje se současně komerčně produkovanými LED od Cree spotřebu energie o více než 40%. Vzhledem k tomu, že LED od Cree mají cca poloviční účinnost oproti vysokotlakým sodíkovým výbojkám, tak toho asi dosáhnou pouze snížením světelného výkonu…

Světelná účinnost se udává v lumenech na watt – jinými slovy kolik světelného toku vyzáří daný zdroj na 1 Watt vstupní elektrické energie.

Klasické žárovky mají účinnost okolo 10 až 18 lm/W, halogenky 20 až 25 lm/W, kompaktní úsporné zářivky okolo 40 až 60 lm/W, zářivkové trubice 60 až 90 lm/W, dnes komerčně dostupné bílé LED 70 až 80 lm/W, laboratorní prototypy bílých LED jdou až ke 150 lm/W a dostávají se tak k nízkotlakým sodíkovým výbojkám, jež jsou v současnosti nejúčinnější světelné zdroje s účinností 150 až 200 lm/W. Teoretické maximum se 100% účinností by bylo 683 lm/W pro monochromatické zelené světlo. Teoretické maximum pro bílé světlo se pohybuje kolem 300 lm/W.

Oblast produkce LED dosáhla v uplynulých letech velkého pokroku. Teprve v roce 1999 Philips Lumileds představil první LED schopné dlouhodobého provozu na 1W výkonu, do té doby byly k dispozici LED jen o výkonu cca 50mW. Spolu s růstem výkonu se posouvá i účinnost komerčně dostupných bílých LED – od zhruba 20 lm/W v roce 2001 až po 80 lm/W v roce 2006.

Je očekáváno, že kolem roku 2010 budou dostupné bíle LED, jež budou vstupovat do přímé konkurence se všemi ostatními zdroji světla a budou v účinnosti současné známé zdroje předbíhat. Cílem je aby se na trh dostaly cenově přijatelné bílé LED s účinností 160 lm/W.

Hodně lidí se ptá co jsou lumeny, kandely, milikandely a jak se mezi těmito jednotkami hodnoty konvertují.

Lumen (zkratka lm) je jednotkou světelného toku a je definován jako 1/683 wattu (1,464mW) monochromatického světla frekvenci 540 terahertz (což odpovídá vlnové délce 555 nanometru). Jedná se v zásadě o zářivý výkon vyzářený zdrojem posuzovaný z hlediska citlivosti lidského oka (proto ta vlnová délka).

Pro zajímavost, lumen lze zadefinovat i pomocí svítivosti – lumen je světelný tok vyzařovaný do prostorového úhlu 1 steradián bodovým zdrojem, jehož svítivost je ve všech směrech 1 kandela. Pak pro změnu svítivost 1 kandela (zkratka cd) může být definována jako vyzářený výkon 1/683 wattu monochromatického světla o frekvenci 540THz do prostorového úhlu 1 steradián. Nicméně fyzikálně je jedna kandela definována jako kolmá svítivost 1/60 cm² absolutně černého tělesa při teplotě tuhnutí platiny za tlaku 101,32 kPa (svítivost svíčky je přibližně 1 cd, odtud název). Milikandela (zkratka mcd) je jednou tisícinou kandely.

Jinými slovy svítivost (kandela) je světelný tok (lumen) lomeno prostorový úhel pokrytí (steradián). A obráceně, světelný tok (lumen) je svítivost (kandela) krát prostorový úhel světelného kužele (steradián). Samozřejmě za předpokladu že světelný tok je v rámci světelného kužele ideálně rovnoměrně rozprostřen. Jak vypočítat prostorový úhel ve steradiánech například z úhlu kužele svítilny? Jednoduše: úhel ve steradiánech = 2 * π * (1 – cos (0.5* (úhel kužele svítilny))).

Dopadne-li světelný tok na nějakou plochu, osvětlí ji, a velikost tohoto osvětlení měříme pomocí jednotek, nazvaných lux (zkratka lx). Osvětlení o velikosti 1 lux je vyvoláno světelným tokem 1 lm, který dopadá (rovnoměrně rozptýlen) na plochu 1 čtverečního metru.

Pro srovnání můžeme uvést, že například klasická 100W žárovka na 230V dává světelný tok zhruba 1700 lumenů. LED dioda Cree XR-E 7090, používaná ve svítilnách je schopna vyprodukovat přibližně 80 lumenů při 1W výkonu a zhruba 180 lumenů při 3,5W výkonu.

Fenix Light dnes představil své nové modely postavené na LED diodě Cree 7090 XR-E. Oproti předcházejícím modelům založeným na 3W Luxeonu přináší Cree 7090 XR-E téměř dvojnásobný světelný výkon při stejném odběru proudu. Modely patří do kategorie svítilen napájených tužkovými (jednou či dvěmi) a mikrotužkovou baterií, konkrétně jde o typy Fenix L1D CE, L2D CE a L0D CE (CE jako Cree Edition). Všechny modely mají několik režimů intenzity osvětlení (5 až 6) včetně zábleskového a SOS módu, elektronicky regulovaný stálý světelný výkon a doba použití byla prodloužena až na 55 hodin (při nízkém výkonu a 9 lumenech) a maximální světelný tok je až 135 lumenů (zapnuto na max s výdrží až 2,4 hodiny). Opravdu obdivuhodná čísla. Najdete baterku na tužkové baterie (typ AA), která dá větší světelný výkon?

Zdroj: Fenixlight.com