» O revolutie in Iluminare: Sisteme Solide-State cu LED-uri
Abstract: Utilizarea sistemelor cu „solid-state” pentru iluminare decorativa si recent iluminare generala, a crescut considerabil. Ca urmare a devenit imperativ cunoasterea lor nu numai din perspectiva proiectantului dar si a utilizatorului.
Articolul de fata face parte dintr-o serie de articole care isi propun sa analizeze aceste sisteme de iluminat cu LED-uri si eventual sa ofere solutii optime.
Dezvoltarea tehnologiei iluminatului pe baza de semicoductoare „solid-state” a atins un ritm fara precedent. Acest iluminat, ce utilizeaza semiconductori ca generatori de lumina (ex: diode emitatoare de lumina sau LED-uri) nu este parte din asa zisa „cultura a becului”.
Incepand cu generarea fotonului la nivelul structurii semiconductoare, continuand cu plasarea si integrarea lui in mediul inconjurator si terminand cu efectul biologic al luminii numeroase discipline isi aduc contributia. Acest lucru produce
o simbioza de optica si electronica la diferite nivele si in diferite componente complementare. In general sistemele SSL (Solid-State Lighting) contin suprafete cu surse individuale, in comparatie cu asa zisele sisteme traditionale, ce contin doar cateva surse de lumina (minim una). Acest concept nou obliga
in consecinta proiectantii sa tina pasul cu dezvoltarile tehnologiei si sa adauge noi abilitati expertizei lor. In prezent ei sunt mai degraba utilizatori si mai putin proiectanti de sistem.
Aceasta pentru ca sistemele SSL produc mai degraba solutii de iluminat (specifice), decat elemente componente ale unui aparat de iluminat (ca in cazul becului). Bizar oarecum pentru ca in acest caz, producatorii de echipamente de iluminat cu LED-uri vor fi prinsi intre liga asa zisa a „iluminatului cu lampi”, oarecum ostila, si cea a specialistilor din domeniul semiconductorilor ce rezista de altfel cu indarjire acestei neintelegeri a valorii reale a acestei tehnologii noi.
Implementarea tehnologiei SSL cu LED-uri
In ciuda perfectionarii continui, accelerarea introducerii tehnologiei SSL nu este lipsita de obstacole. Pe langa numarul enorm al lampilor deja instalate si costul ridicat al noii tehnologii, mai exista si bariere perceptuale legate de insuficienta cunoastere (a SSL) precum si deprinderile cumparatorilor la achizitionarea lampilor. De multe ori, paradoxal, sunt folosite doar pentru ca reprezinta o noutate si mai putin pentru calitatile lor. Ca urmare, acestea sunt fie necorespunzator implementate fie aplicatiile sunt nepotrivite.
Lucrarea de fata analizeaza modul de alimentare optim al sistemelor de iluminat SSL cu LED-uri, in vederea criteriilor ce se urmaresc in implementarea acestor sisteme, criterii care sunt diferite de cele traditionale si in principal constau din obtinerea eficientei maxime fara compromiterea fiabilitatatii, binenteles lasand in grija proiectantului si a clientului sa decida in ce masura aplicatia este potrivita. Alaturat (Fig. 1) este aratat un mod simplu de iluminare la bucatarie folosind sisteme simple si ieftine cu LED-uri. El consta din benzi transmitatoare de lumina in care sunt montate diferite tipuri de LED-uri pentru a obtine caracteristica de lumina necesara aplicatiei. Se poate obtine in acest fel nu numai intensitatea luminoasa echivalenta cu o lampa fluorescenta de 11W dar si schimbarea culorilor ce pot produce o ambianta deosebita. Implementarea lor intr-o camera de locuit va fi analizata intr-unul din articolele viitoare. Aceasta sistem de iluminare are o durata de viata indefinita si care doar ar putea rezulta in degradarea intensitatii luminoase de pana la 30% dupa aproximativ 10 ani. Introducerea acestui sistem nu numai ca produce o ambianta deosebita si o fiabilitate extrem de ridicata dar poate reduce consumul de energie electrica pentru iluminare cu peste 60%, unde costurile de intretinere sunt practic eliminate. Este de asteptat deci ca amortizarea investitiei sa se faca foarte rapid. Implementarea corecta a acestor sisteme nu este insa la indemana oricui. Pe langa dificultatile impuse de caracteristicile luminoase (uniformitate, nivel de iluminare, etc.) si dimensiunile reduse, se adauga si cele legate de eficienta energetica, respectiv, alegerea alimentarii optime a sistemului SSL cu LED-uri, pentru a obtine eficienta maxima de conversie luminoasa (lm/W) cu o durata de functionare cat mai indelungata si la un pret de cost cat mai scazut (€/lx).
Pentru asta se foloseste un convertor de tensiune sau curent de la reteaua de 220VCA in conformitate cu numarul de LED-uri si felul in care sunt organizate.
Consideratii de Cost
La utilizarea sistemele SSL cu LED-uri trebuiesc luate in considerare doua tipuri de costuri: cel de capital de instalare a sistemului si cel de functionare.
Pentru a minimaliza costul sistemului, proiectantul isi poate insa lua libertatea in alegerea anumitor variabile de proiectare cum ar fi:
Dimensiunea cablurilor (aria sectiunii)
Valoarea efectiva a tensiunii de alimentare (Ex: 12V, 24V, 48V etc.)
Tipul instalatiei: CA sau CC
Valorile alese pentru aceste variabile trebuie sa fie in acordanta cu cerintele impuse de arhitect sau chiar de beneficiar si anume:
Puterea reala ceruta de sistemul de iluminat cu SSL
Intensitatea luminoasa
Factorul de putere impus
Modelul diferitelor capitaluri si costuri de operare pentru alimentarea sistemelor SSL, poate fi impartit in patru componente:
Costul conexiunilor (cuprului)
Costuri legate de tensiune, asociat cu nivelul de tensiune folosit incluzand costul regulatoarelor si convertoarelor si a altor materiale necesare.
Costul de pierderi prin conversie
Costul sistemului propriu-zis.
Comentarii
Iluminarea folosind tehnologia LED se dezvolta deosebit de rapid, dar cunoasterea la nivel de sistem de iluminat este inca redusa. In ciuda faptului ca sunt mai scumpe, in comparatie cu cele traditionale, produc o ambianta deosebita dar si o economie de energie substantiala eliminand cheltuielile de intretinere.
De asemenea sistemele de iluminat SSL cu LED-uri de calitate trebuie proiectate in asa fel incat toate elementele componente sa aiba drept rezultat o durata de viata la fel de lunga ca cea a LED-rilor .
Publicat pe: 9 Noiembrie 2007 in Decoratiuni Interioare
Sursa: Stelian Matei, Bucuresti Dynasoft SSL, Vetco Group Pty (tel: 0731522089 sau 0722356137)
