Iluminat LED vs. iluminat fluorescent – studiu comparativ

Tuburile fluorescente sunt folosite si se regasesc in mediul nostru industrial de ani buni. S-a demonstrat de-a lungul timpului ca acestea sunt economice si produc o lumina optima pentru spatiile de lucru si zona de retail. In ultima perioada insa, o noua metoda de iluminat atrage atentia: iluminatul cu LED. In acest articol vom scoate in evidenta motivele pentru care ar trebui sa va indreptati atentia catre iluminatul LED in detrimentul iluminatului cu tuburi fluorescente.


Cum functioneaza?

Pentru a evidentia avantajele iluminatului cu LED in fata celui bazat pe tuburi fluorescente, trebuie sa intelegem mai intai cum functioneaza cele doua tehnologii de iluminat. Modul in care au fost proiectate si modul de functionare sunt atributele care determina plusuri si minusuri pentru fiecare tehnologie de iluminare.

Tuburile fluorescente functioneaza intr-un mod total diferit fata de LED. Acestea sunt realizate dintr-un tub de sticla, cu electrozi la fiecare capat, pe unde trece curentul electric. In interiorul tubului de sticla se gaseste o cantitate mica de magneziu si gaz inert, acelasi interior fiind acoperit cu un strat de praf de fosfor. Cand electricitatea trece prin contactele metalice de la capetele tubului, acesta determina excitarea magneziului din interiorul tubului. Atomii de magneziu elibereaza energie sub forma de lumina ultravioleta, lumina invizibila ochiului uman. Atunci cand lumina ultravioleta atinge stratul de fosfor, acest strat incepe sa straluceasca, creand lumina (vizibila). Alte doua componente esentiale in functionarea lampilor fluorescente sunt starterul si balastul. La alimentarea cu energie electrica, starterul permite aducerea electrozilor la incandescenta si apoi intreruperea curentului de incalzire dupa ce lampa se aprinde. Balastul realizeaza o supratensiune la bornele tubului, necesara la amorsarea arcului electric in amestecul de gaze din interior si, de asemenea, limiteaza ulterior curentul prin tub, permitand, in acelasi timp, o functionare stabila a acestuia.

LED este acronimul pentru Light Emitting Diode, adica dioda emitatoare de lumina. Spre deosebire de iluminatul fluorescent si incandescent, becul LED nu contine gaze sau filamente. In schimb, LED-ul este realizat dintr-un material semiconductor (galiu, arsen sau fosfor). Acest material este regasit sub stare solida in natura, facand astfel LED-ul mai durabil si mai rezistent. Cand curentul electric trece prin acest material semiconductor, electronii din material acceseaza trepte superioare de energie si incep sa emita energie sub forma de lumina vizibila.

Iluminat LED industrial

Avantajele iluminatului LED vs. iluminat cu tub fluorescent

Acum, intelegand cum functioneaza ambele tehnologii de iluminare, putem discuta mai detaliat despre avantajele LED-ului in fata tuburilor fluorescente. Cele mai importante avantaje sunt urmatoarele:

  • Durata mare de viata: LED-urile au o durata de viata ce poate depasi 50.000 ore de functionare, ceea ce inseamna aproximativ 6 ani de operare continua, fara interventii. Comparativ, un tub fluorescent are o durata maxima de viata de 10.000-15.000 ore de functionare, ceea ce se transpune intr-un cost mai mic de mentenanta in cazul optarii pentru iluminatul cu LED.
  • Eficienta energetica ridicata: Consumul in cazul utilizarii iluminatului cu LED aduce economii de pana la 65%, eliminand elemente precum balastul, prezent in cazul iluminatului fluorescent.
  • Indice de redarea culorilor Ra superior: Indicele de redarea culorilor, Ra, reprezinta expresia obiectiva a redarii culorii obiectelor de catre lumina lampilor electrice. Acesta variaza in intervalul 0-100, valoarea maxima (Ra = 100) exprimand o redare naturala a culorilor. Ra descreste pe masura ce scade calitatea de redare a culorilor.
  • Focalizarea luminii: LED-urile sunt construite pentru a focaliza lumina fara ajutorul unor reflectoare externe care sa o directioneze spre zonele in care este nevoie in procesele de productie.
  • Rezistenta: LED-urile rezista celor mai dure conditii de utilizare datorita componentelor moderne pe care le inglobeaza. Sunt rezistente atat la socuri si vibratii, cat si la conditiile dure de mediu. Spre deosebire de corpurile de iluminat clasice cu incandescenta sau descarcare in gaze cand sunt supuse la socuri si vibratii nu li se deterioreaza filamentul sau balonul de sticla. Pentru iluminatul din interiorul si din apropierea zonelor industriale, lifturilor, scarilor rulante si ventilatoarelor, corpurile de iluminat cu LED sunt alegerea perfecta.
  • Zero emisii UV: Iluminatul cu LED produce foarte putina lumina infrarosie si tinde spre zero in cazul emisiilor UV.
  • Ecologice: Dispozitivele LED nu contin substante toxice. Cele mai multe corpuri de iluminat fluorescente contin numeroase substante care dauneaza mediului inconjurator, printre care si mercur. LED-urile sunt 100% reciclabile si reduc amprenta de carbon cu 1/3.
  • Indice global de evaluare a orbirii UGR scazut
  • Dimensiuni reduse ale corpurilor de iluminat
  • Functionare la temperaturi scazute: pana la -30 grade Celsius
  • Aprindere instantanee si capacitatea de a rezista la numeroase cicluri aprindere-stingere: Lampile traditionale se ard mai rapid daca sunt supuse la cicluri de aprindere-stingere frecvente, intrucat in cazul lampilor cu incandescenta filamentele subtiate in timpul functionarii se ard la aprindere, iar in cazul celor fluorescente si cu descarcare in gaze tensiunile de pornire erodeaza invelisul emitator al electrodului. Perioada de viata a LED-ului si fluxul sau luminos nu este afectat de ciclurile rapide. Aceasta caracteristica face lampile cu LED adecvate pentru aplicatii cu senzori de prezenta sau semnalizatoare.

Studiu de caz: Inlocuirea tuburilor fluorescente T8 cu puterea de 58W si lungimea de 1500 mm cu tuburi LED de 25W

O companie cu domeniul de activitate in industria textila are costuri ridicate privind utilizarea si schimbarea frecventa de tuburi fluorescente T8 de 58W. In urma problemelor identificate dupa bilantul energetic intocmit de specialistii Quartz Matrix, a fost prezentata o solutie eficienta si s-a realizat calculul de recuperare a investitiei (ROI). Solutia adecvata pentru compania din industria textila a constat in inlocuirea tuburilor fluorescente cu tuburi LED de 25W, pastrand nivelul de iluminare la nivelul planului util de lucru la valoarea optima. Recuperarea investitiei va fi una rapida si se va datora functionarii timp de 24 ore pe zi, astfel ca vor fi facute economii de energie, iar costurile anuale de intretinere vor fi anulate.  

Tip corp de iluminat

Iluminat fluorescent

LED

Cantitate corpuri de iluminat

485

485

Cantitate tuburi de iluminat

970

970

Putere tub iluminat (W)

58

25

Putere corp iluminat (W)  –

50

Consum energetic corp iluminat (W)

139.2

50

Durata de operare ore/zi

16

16

Durata de operare ore/an

5840

5840

Tip corp de iluminat

Consum

Putere Numar lampi Ore/zi Ore/an Consum orar (MW)

Consum anual (MW)

Fluorescent 58 W

69.6

58 970 16 5840 0.067512

394.27

Iluminat LED

25

25 970 16 5840 0.02425

141.62

Denumirea masurii

Economii estimate

Costuri de investitie

Durata de recuperare

MWh/an

EURO/an Euro

Ani

Inlocuirea tuburilor de iluminat fluorescente de 58W cu corpuri de iluminat cu LED

252.65

18367.66 20400.00

1.11


Studiu de caz: Implementarea unui sistem de iluminat pentru o hala noua de productie

O alta companie, de data aceasta din industria automotive, si-a indreptat atentia catre iluminatul cu lampi fluorescente 2 x 58W pentru o hala noua de productie datorita costurilor de achizitie mai reduse. Prezentarea echipei Senys a solutiilor de iluminat cu LED si a calculului TCO (Total Cost of Ownership) a demonstrat ca achizitionarea unui sistem de iluminat cu lampi liniare LED devine in timp o investitie profitabila datorita costurilor energetice scazute si a lipsei activitatilor de mentenanta pe durata de viata a corpului LED.

Corpul de iluminat folosit a fost un corp de iluminat liniar, ce inlocuieste o lampa fluorescenta 2 x 58W, cu urmatoarele specificatii tehnice:

Calcul TCO – Total Cost of  Ownership – Iluminat LED

Companie industrie automotive
Indexare estimata anuala la pretul energiei

0%

Pret maxim energie KWh

0.0727€

Pret minim energie KWh

0.0727€

Factor de calcul CO2/1 KWh = x,xx kg CO2 (reglementare nationala)

0.41

Taxa 1 kg CO2 = x,xx €/kg (reglementare nationala)

0€

Tip corp de iluminat

Iluminat fluorescent

Iluminat LED

Cantitate corpuri de iluminat

500

500

Cantitate tuburi de iluminat

1000

500

Putere tub iluminat (W)

58

60

Pret corp de iluminat  (€)

21.35

0

Pret tub de iluminat (€)

9.83

55.88

Consum energetic (W)

69.6

60

Durata de operare in ani (media 20 ani)

6

6

Durata de operare ore/an

8760

8760

Mentenanta
Cost de inlocuire – manopera, nacela (per tub) 1.5€ 1.5€
Durata medie de viata (ore de functionare) 12000 55000
Durata medie de viata (ani de functionare) 1.37 6.28
Costuri de inlocuire driver/aparataj 0€ 0€
Numar de inlocuiri pe durata de operare 4 0

Grafice iluminat led

Consum de energie  Iluminat fluorescent  Iluminat LED
Consum de energie orar total (MW) 0.0696 0.0300
Consum de energie anual total (MW) 609.696 262.8
Cost energetic anual (€) 44325 19106
Consum de energie pe durata de operare (MW) 3658 1577
Cost energetic pe durata de operare (€) 265949 114633
Cost total de exploatare
Cost total de achizitie (€) 20505 27940
Cost total de intretinere (€) 6570 0
Cost total cu energia (MWh) (€) 265949 114633
Cost total de exploatare pe durata de serviciu (€) 293024 142573

Pentru ambele implementari prezentate in studiile de caz s-au realizat simulari cu ajutorul software-ului profesional Dialux, pentru a dimensiona corespunzator numarul de lampi si pozitionarea acestora:

software profesional dialux

Software profesional Dialux

luminozitate dialux

In cele doua studii de caz prezentate, am dorit sa evidentiem modul in care LED-urile produc economii considerabile pe termen lung, sunt extrem de performante si nu contin materiale periculoase. Drept urmare, noi recomandam ca prima optiune in cazul iluminatului pentru halele de productie, depozite, cladiri de birouri sau institutii publice sa fie iluminatul cu LED.

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn

Alătură-te conversației

1 comentariu

  1. Buna seara
    Sunt auditor energetic de intreprinderi (si de clasdiri). Acum lucrez la un audit energ pt o intreprindere. Tema este iluminatul. Doresc sa va intreb urmatoarele:
    Daca TF si Led au o cam aceeasi eficacitate luminoasa, de circa 80-100lm/W, de ce un TF de 58W se poate inlocui cu un Led de 25W?
    Cu stima si multumesc
    0723698765

Lasă un comentariu

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *

Urmăriți-ne și pe Facebook: