LED lemputės revoliucija: kodėl jos taupios

Kaip viskas prasidėjo ir kodėl tai svarbu

Prisimenu, kai prieš kokį dešimtmetį teko pirmą kartą įsigręžti į LED lemputės kainą parduotuvėje – galvoje sukosi tik viena mintis: „Ar jie rimtai?” Už vieną lemputę reikėjo atiduoti tiek, kiek anksčiau kainuodavo dešimt paprastų kaitrųjų. Bet štai dabar, praėjus metams, ta pati LED lemputė vis dar šviečia, o senųjų kaitrųjų lemputių per tą laiką būčiau pakeitęs bent penkias. Čia ir slypi visa LED revoliucijos esmė – ne tik elektros sąskaitų mažinimas, bet ir visiškai kitoks požiūris į apšvietimą.

LED technologija nėra kažkas naujo – pirmieji šviesos diodai buvo sukurti dar 1962 metais, tačiau jie švietė tik raudonai ir buvo tokie silpni, kad tiko nebent kaip indikatoriai elektronikoje. Tikroji revoliucija įvyko devintajame dešimtmetyje, kai japonų mokslininkai sukūrė mėlynus LED, o vėliau – baltąją šviesą spinduliuojančius diodus. Už šį atradimą 2014 metais net buvo įteikta Nobelio premija fizikos srityje.

Kas vyksta viduje: technologija be jokių paslapčių

LED (Light Emitting Diode) – tai puslaidininkinė technologija, kuri veikia visiškai kitaip nei senosios lemputės. Kaitroji lemputė paprasčiausiai įkaitina volframo gijėlę iki tokios temperatūros, kad ji pradeda švytėti. Problema ta, kad 90 procentų energijos išeikvojama šilumai, o tik 10 procentų virsta šviesa. Tai kaip bandyti šildyti namus per langą – veikia, bet absurdiškai neefektyvu.

LED lemputėje viskas vyksta elektronų lygmenyje. Kai elektros srovė praeina per puslaidininkį, elektronai šokinėja tarp skirtingų energijos lygių ir išskiria fotonus – šviesos daleles. Šis procesas vadinamas elektroliuminescencija. Skamba sudėtingai, bet iš esmės tai reiškia, kad energija tiesiogiai virsta šviesa, be jokių tarpinių šildymo etapų.

Baltoji šviesa LED lemputėse gaunama dviem būdais. Pirmasis – mėlynas LED dengiamas geltonuoju fosforu, kuris dalį mėlynos šviesos pakeičia į geltoną, ir mūsų akys tai mato kaip baltą šviesą. Antrasis būdas – sujungti raudonus, žalius ir mėlynus LED, bet tai brangiau ir sudėtingiau, todėl namų apšvietimui naudojamas rečiau.

Skaičiai, kurie kalba patys už save

Pažiūrėkime į konkrečius skaičius, nes čia LED pranašumas tampa akivaizdus. Įprasta 60 vatų kaitroji lemputė sunaudoja, kaip nesunku atspėti, 60 vatų per valandą. LED lemputė, skleidžianti tokį pat šviesos kiekį (apie 800 liumenų), sunaudoja vos 8-10 vatų. Tai šešis kartus mažiau!

Bet palaukite, tai dar ne viskas. Kaitroji lemputė tarnauja apie 1000 valandų – maždaug metus, jei naudojate po 3 valandas per dieną. Kompaktinė fluorescencinė – apie 8000 valandų. O LED? Nuo 25000 iki 50000 valandų. Tai reiškia, kad viena LED lemputė gali šviesti 15-25 metus! Aš vis dar nesu tikras, ar tiek laiko išgyvens mano šaldytuvas ar automobilis.

Paskaičiuokime konkrečiai. Jei elektros kaina – 0,15 euro už kWh, o lemputė šviečia 3 valandas per dieną:
– Kaitroji lemputė per metus: 60W × 3h × 365d = 65,7 kWh = 9,86 euro
– LED lemputė per metus: 9W × 3h × 365d = 9,86 kWh = 1,48 euro

Skirtumas – beveik 8,4 euro per metus vienai lemputei. Jei namuose turite 20 lemputių (o daugelis turi ir daugiau), tai 168 eurai per metus. Per 10 metų – 1680 eurų. Ir tai neskaičiuojant to, kad kaitrąsias lemputės reikėtų pakeisti bent 10 kartų per tą laiką.

Šiluma, šviesa ir spalvų temperatūra

Vienas dažniausių priekaištų LED lemputėms anksčiau buvo šalta, nejauki šviesa. Ir iš tiesų, pirmosios LED lemputės skleidė tokią mėlsvai baltą šviesą, kad namai atrodė kaip ligoninės koridorius. Bet technologija pasistūmėjo į priekį, ir dabar galima rinktis iš plataus spalvų temperatūros spektro.

Spalvų temperatūra matuojama Kelvinais (K). Kuo mažesnis skaičius, tuo šiltesnė, gelsvesnė šviesa:
– 2700-3000K – šilta balta, panaši į kaitrųjų lemputių šviesą, puikiai tinka miegamiesiems ir svetainėms
– 3500-4000K – neutrali balta, gera virtuvėms ir vonios kambariams
– 5000-6500K – šalta balta, dienos šviesa, tinka darbo erdvėms ir garažams

Aš asmeniškai namuose naudoju 2700K lemputės – jos sukuria jaukią atmosferą ir akys nepavargsta. Darbo kambaryje turiu 4000K, nes ten reikia koncentracijos ir aiškumo. Kiekvienas žmogus skirtingas, todėl verta išbandyti kelias temperatūras ir pasirinkti tai, kas jums patinka.

Pritemdymas ir kitos galimybės

Ne visos LED lemputės vienodai gerai veikia su pritemdinimo jungikliais (dimmeriais). Tai buvo ir tebėra viena didžiausių problemų. Senosios kaitriosios lemputės puikiai pritemo – tiesiog sumažinai srovę, gijėlė mažiau įkaista, šviesa silpnesnė. Paprasta fizika.

Su LED viskas sudėtingiau. Lemputėje yra elektroninis valdymo blokas, kuris turi būti specialiai suprojektuotas darbui su dimmeriais. Jei nusipirksite nepritaikytos lemputės ir bandysite ją pritemti, geriausiu atveju ji tiesiog nesipritemins, blogiausiu – pradės mirksėti, ūžti ar net suges.

Perkant LED lemputę pritemdymui, ant pakuotės turi būti aiškiai parašyta „dimmable” arba „pritaikyta pritemdymui”. Ir net tada kartais tenka paeksperimentuoti – ne visi dimmeriai gerai sutaria su visomis LED lemputėmis. Senesnio tipo dimmeriai, sukurti kaitrosioms lemputėms, dažnai sukelia problemų. Geriausia investuoti į modernų, specialiai LED lemputėms skirtą dimmerį.

Dar viena nuostabi LED galimybė – išmaniosios lemputės. Jos gali keisti ne tik ryškumą, bet ir spalvų temperatūrą, o kai kurios – net visą spalvų spektrą. Valdymas per išmanųjį telefoną, automatinis įsijungimas pagal saulėlydį, sinchronizacija su muzika – galimybės beveik begalinės. Tiesa, tokios lemputės kainuoja 20-50 eurų, bet jei mėgstate technologijas, tai tikrai verta išbandyti.

Aplinkosauga ir atliekų tvarkymas

Kalbant apie taupymą, negalima pamiršti aplinkosauginio aspekto. Mažesnis energijos suvartojimas reiškia mažesnį anglies dioksido išmetimą. Jei visa Lietuva pakeistų visas kaitrąsias lemputės į LED, sutaupytume tiek energijos, kiek pagamina nedidelis hidroelektrinė per metus.

Kompaktinės fluorescencinės lemputės, kurios buvo populiarios kaip „taupiosios” prieš atsirandant LED, turi didelį trūkumą – jose yra gyvsidabrio. Nors jo kiekis nedidelis (apie 4 mg), tai vis tiek pavojinga medžiaga, kuri reikalauja specialaus atliekų tvarkymo. Sudužus tokiai lemputei patalpose, reikia gerai išvėdinti ir atsargiai surinkti šukes.

LED lemputėse gyvsidabrio nėra. Jos sudarytos iš elektroninių komponentų, plastiko ir metalo, kurie gali būti perdirbti. Tiesa, išmesti LED lemputės į bendrą šiukšlių dėžę vis tiek nereikėtų – elektronika turi būti utilizuojama specialiai. Daugelyje parduotuvių yra surinkimo punktai, kur galima atiduoti seną elektroniką, įskaitant lemputės.

Kokybė ir kas verta dėmesio perkant

Ne visos LED lemputės sukurtos vienodai. Rinkoje pilna pigių kinų gamybos lemputių, kurios žada 50000 valandų tarnavimą, bet sugenda po metų. Kaip atskirti gerą nuo prastos?

Pirma, žiūrėkite į gamintojo reputaciją. Žinomi prekių ženklai kaip Philips, Osram, Samsung, GE paprastai užtikrina kokybę. Lietuviškos parduotuvės dažnai parduoda ir savo prekių ženklų lemputės, kurios gali būti geros kokybės, bet pigesnės.

Antra, patikrinkite garantiją. Geros LED lemputės turi bent 2-3 metų garantiją. Jei garantija tik metai ar jos iš viso nėra – tai raudonas signalas.

Trečia, atkreipkite dėmesį į šviesos srautą (liumenus), o ne tik vatų ekvivalentą. 800 liumenų atitinka 60W kaitrąją lemputę, 1100 liumenų – 75W, 1600 liumenų – 100W. Kai kurie gamintojai ant pakuotės rašo optimistiškas vatų ekvivalentus, bet tikrasis šviesos kiekis būna mažesnis.

Ketvirta, spalvų atgaminimas (CRI – Color Rendering Index). Šis rodiklis parodo, kaip natūraliai atrodo spalvos prie šios lemputės šviesos. CRI 100 – tai ideali dienos šviesa. Namams rekomenduojama rinktis lemputės su CRI ne mažesniu kaip 80, o dar geriau – 90 ir daugiau. Prie prastos kokybės šviesos maistas ant stalo atrodo neskanus, o veido atspalvis – nelabai sveikas.

Penkta, mirksėjimas. Kokybiškos LED lemputės nemirksi, bet pigiose tai gali būti problema. Mirksėjimas dažnai nepastebimas akimis, bet gali sukelti akių nuovargį ir galvos skausmus. Jei įmanoma, prieš perkant verta įjungti lemputę ir pažiūrėti į ją per telefono kamerą – jei ekrane matosi juostos ar mirksėjimas, lemputė nekokybė.

Ateitis jau čia: kas laukia toliau

LED technologija vis dar tobulėja. Efektyvumas didėja – naujausi modeliai jau pasiekia 200 liumenų vienam vatui, kai dar prieš penkerius metus standartinis rodiklis buvo 80-100 lm/W. Kainos krenta – dabar gerą LED lemputę galima nusipirkti už 2-3 eurus, kai prieš dešimtmetį teko mokėti 20-30.

Atsirandančios naujos technologijos, pavyzdžiui, OLED (organiniai šviesos diodai), žada dar didesnes galimybes. OLED gali būti lanksčios, plonos kaip popierius, ir skleidžia šviesą iš viso paviršiaus, o ne iš taško. Įsivaizduokite langus, kurie dieną praleidžia šviesą, o vakare patys tampa šviesos šaltiniais. Arba tapetus, kurie šviečia.

Kitas didelis žingsnis – Li-Fi technologija, kai LED lemputės naudojamos ne tik apšvietimui, bet ir duomenų perdavimui. Šviesa gali mirksėti tokiu dažniu, kad akys to nepastebi, bet specialus imtuvas gali priimti duomenis greičiau nei per Wi-Fi. Tai ypač aktualu vietose, kur radijo bangos nepageidaujamos – ligoninėse, lėktuvuose.

Išmanieji namai vis labiau integruoja apšvietimą į bendrą sistemą. Lemputės, kurios automatiškai reguliuoja šviesą pagal dienos laiką, palaikydamos natūralų žmogaus cirkadinį ritmą. Rytą šaltesnė, energizuojanti šviesa padeda pabust, vakare šiltesnė – pasiruošti miegui. Tyrimai rodo, kad toks apšvietimas gerina miego kokybę ir bendrą savijautą.

LED revoliucija – tai ne tik technologinis pasiekimas, bet ir praktiškas sprendimas kiekvienam namų ūkiui. Mažesnės elektros sąskaitos, retesnis lemputių keitimas, geresnė šviesos kokybė ir galimybė pritaikyti apšvietimą savo poreikiams – visa tai jau dabar prieinama už prieinamą kainą. Jei dar naudojate senąsias kaitrąsias lemputės, gal laikas pamąstyti apie pakeitimą? Jūsų piniginė ir planeta tikrai padėkos.