Sokan látták már “A tervezett elavulás története – A villanykörte összeesküvés” című dokumentumfilmet, amit lassan a ledes lámpákra is kezdenek “ráhúzni”. Az igazság talán nem is olyan fekete/fehér, ezért vizsgáljuk meg műszaki szempontból, mit is jelent ez egy átlagos felhasználó számára.
LEDek élettartama
A mai, modern ledek élettartama 50-200 ezer üzemóra. De gyorsan hozzá kell tennem, hogy ez az érték csak és kizárólag ideális körülmények között érhető el. A ledek esetén az élettartam nagy mértékben függ a hőmérséklettől – a félvezető hőmérsékletétől, ami minden esetben magasabb mint a fényforrás, amibe beépítették. Normál körülmények között a led nem “ég ki” egyik pillanatról a másikra, mint egy izzó, hanem lassan, fokozatosan veszít fényerejéből – élettartamnak azt az adatok adják meg, mikor az eredeti fényerő 70%-át biztosítja.
Nem csak a hőmérséklet befolyásolja az élettartamot, a ledek érzékenyek a túláramra is – ezeket az alkatrészeket állandó árammal kell meghajtani, ezért kell vezérlő áramkör is. A túláram már képes gyors, pillanatok alatt végbemenő meghibásodást okozni.
A fentiekből következik, hogy a ledek alacsony hőmérsékleten, jó minőségű meghajtás mellett nagyon-nagyon sokáig bírják.
LED fényforrások élettartama
Az élettartam teszthez több lámpát használnak, 25°C (~szobahőmérséklet) mellett, szabad levegőn, foglalattal felfelé, a megadott üzemi feszültség mellett. Az eredményül kapott üzemóra azt jelenti, hogy a lámpák felének a fényereje a kezdeti 70%-ára csökkent (L70B50, IEC60969 teszt).
Hogyan lehetne a retrofit fényforrásoknak minél hosszabb élettartama a tervezés szemszögéből?
- A felvett teljesítményhez képest minél nagyobb hűtőfelülete kell hogy legyen
- Adott hőmennyiség esetén a nagyobb hűtőfelülettel ellátott termék hidegebb lesz, azaz kevesebb stressz éri a ledet
- A hely korlátozott, mivel a normál izzó helyett használják, így sok trükköt nem lehet bevetni
- Adott méret esetén minél alacsonyabb teljesítményt vegyen fel
- Adott felület esetén minél kevesebb hőmennyiséget kell elvezetni, akkor annál hidegebb lesz => hosszabb élettartam
- Energiahatékonyabb ledek esetén azonos fényáramhoz alacsonyabb teljesítmény szükséges (ami új fejlesztést, drágább alapanyagot jelent)
- Adott méret, adott teljesítmény mellett csökkenteni kell a led chip hőmérsékletét
- Az élettartam esetén leginkább a leden belüli szilícium hőmérséklete (Tj) fontos
- Ha javítjuk a hőellenállást, azonos búra hőmérséklet mellett csökkenhet a Tj hőmérséklet (új fejlesztések)
- Ha több ledet szerelünk a lámpába, de egyenként alacsonyabb teljesítmény mellett, akkor szintén csökken a Tj (több ledre van szükség, növeli a költségeket)
- Szükség van a már említett jól tervezett meghajtó áramkörre (stabil áramforrás)
A fenti listán látszik, hogy bizonyos szempontok alapján a led fényforrás élettartama a beépített alkatrészek árától is függ – új fejlesztéssel lehet csökkenteni a hővezetési ellenállást, növelni a hatásfokot (meddig?), led darabszám növeléssel csökkenteni a Tj-t és biztosítani a stabil meghajtást.
Szükségünk van 25.000+ üzemórás fényforrásra?
Ez közel 3 év folyamatos működést jelent. Napi 8 óra esetén kb. 9 év, napi 3 óra esetén pedig 23 év…
Felhasználás szerint meg tudunk pár kategóriát különböztetni:
- Napi 12+ óra üzem, vagy akár 24 óra – ipari alkalmazás
- Napi 8-12 óra üzem – jellemzően ipari alkalmazás
- Napi 4-8 óra – háztartás és ipar esetén is előfordulhat
- Napi 1-2 óra – kevésbé frekventált helységek a háztartásban
- Heti pár óra – ritkán használt helységek
Az 1. kategória esetén mindenképp ipari, 25000+ órára tervezett fényforrást érdemes választani. A 2. kategória esetén is ajánlott az ipari fényforrás.
A 3. kategória esetén érdemes lehet elgondolkodni egy közepes (15000 órás) élettartamú változaton, ilyen akár a 2. kategóriában is használható.
A 4-5. kategória esetén pedig megfelelhetnek a még alacsonyabb, 10000 órás példányok is.
Mi? 10.000 üzemóra??
Már-már összeesküvés elméleteket gyárt, hogy néhány gyártónak van 10000 üzemórára tervezett ledje, természetesen olcsóbban.
De mit is jelent ez az átlag felhasználónak? Ha az üzemóra/ár arányt nézzük, akkor a legnépszerűbb, 15000 üzemórás változat a legkedvezőbb. De, ha csak ritkán használjuk, érdemes beruházni az extra 5-10 év élettartam miatt? Ha a környezetünket nézzük akkor mindenképp – de ha a jelenlegi fejlődést vesszük figyelembe, akkor nem biztos, hogy a jelenlegi fejlesztés 10-20 év múlva is megállja a helyét. Arról nem is beszélve, hogy ennyi idő alatt lecserélésre kerülhet a csillár/lámpa, ami miatt lehet, már nem is lesz alkalmas az új foglalatba a régi ledünk.
Konklúzió
Ezeket a 10000 üzemórás termékeket nem érdemes összekeverni azokkal a rossz minőségű példányokkal, amik 50000 üzemórát ígérnek, de valójában töredékét sem tudják – rosszabb esetben pár hónap alatt megadják magukat. Ismert gyártók termékeinél nyugodtan lehet hinni az élettartam adatoknak, még a “legócskább” termékük sem fog csalódást okozni.