Nejnavštěvovanější odborný portál pro stavebnictví a technická zařízení budov

Porovnávání světelných zdrojů

Ekvivalentní výkon klasické žárovky
Datum: 26.3.2015  |  Autor: Ing. Bronislav Bechník, Ph.D.

Světelné zdroje je možno porovnávat s využitím celé řady kritérií včetně zabarvení (teplota chromatičnosti) nebo kvality spektra (index podání barev). Z energetického hlediska je však nejdůležitějším parametrem účinnost – kolik světla lze získat při určitém elektrickém příkonu.

Účinnost světelných zdrojů pro domácnosti, neboli jejich měrný světelný výkon, se vytrvale zvyšuje. Měrný světelný výkon voskové svíčky se pohybuje řádově v desetinách lumenu na watt (lm/W) při celkovém světelném toku v jednotkách lumenů. Naproti tomu účinnost nejmodernějších světelných zdrojů pro domácnosti přesáhla magickou hranici 100 lumenů na watt při světelném toku 1000 lumenů i více. Klasické žárovky, jejichž výroba již byla ukončena, přitom dosahovaly zhruba desetiny, v nejlepším případě pětiny této hodnoty.

Porovnání podle příkonu

Tabulka 1: Porovnání světelné účinnosti různých světelných zdrojů
ZdrojMěrný světelný tok
[lm/W]
Životnost
[h]
Orientační cena
[Kč]
Svíčka čajová0,231
Žárovka 40 W101 00010
Žárovka 75 W131 00010
Žárovka 1000 W191 000100
Žárovka „retro“ 40 až 60 W3 až 51 000500
Halogenová žárovka 53 W, 230 V161 00050
Halogenová žárovka 50 W, 12 V192 00020
Kompaktní zářivka 10 až 20 W40 až 606 000100
LED 10 W60 až 9025 000200
LED 20 W60 až 9025 000400
LED „svíčka“ 2,5 W2025 000400

Je proto celkem zřejmé, že světelné zdroje přímo podle jejich elektrického příkonu porovnávat nelze. Účinnost jednotlivých technologií se totiž výrazně liší, viz tabulka 1.

Různá je však i účinnost jednotlivých výrobků v rámci jedné kategorie. Nemusí se přitom jednat o důsledek nízké kvality. Například účinnost klasických žárovek je do určité míry závislá na jmenovitém příkonu – s rostoucím příkonem se účinnost významně zvyšuje. U halogenových žárovek kromě toho účinnost závisí na jmenovitém napětí. Při srovnatelném příkonu mají halogenové žárovky pro jmenovité napětí 12 V až o 20 % vyšší účinnost, než žárovky pro napětí 230 V.

Obrázek: Světelný tok žárovek v závislosti na příkonu [Philips]
Obrázek: Světelný tok žárovek v závislosti na příkonu [Philips]

Účinnost speciálních žárovek může naopak být výrazně nižší než účinnost běžných žárovek srovnatelného příkonu. Například u tzv. retro žárovek s velmi nízkou teplotou chromatičnosti (1800 K až 2100 K, oproti tomu běžné žárovky mají teplotu chromatičnosti 2700 K) se světelná účinnost pohybuje mezi 3 až 5 lm/W, což je polovina až čtvrtina obvyklé hodnoty při příkonu 40 až 60 W.

Světelná účinnost kompaktních zářivek (úsporek) je obvykle zhruba čtyřikrát vyšší než u klasických žárovek srovnatelného světelného výkonu. Kromě toho je však zhruba pětkrát až desetkrát delší i jejich deklarovaná životnost. Ještě lepších parametrů jak v účinnosti, tak v životnosti dosahují lineární zářivky. Další jejich výhodou je oddělený elektronický předřadník, při poruše potom stačí vyměnit pouze vadnou část.

Hodnotíme-li zdroje pro osvětlování domácností, pak vůbec nejlepších parametrů jak ve světelném toku, tak v životnosti dosahují světelné zdroje na bázi LED (svítivky). Nejlepší svítivky na trhu dosahují měrného světelného toku přes 100 lm/W při deklarované životnosti 25 000 hodin nebo více.

Porovnání podle světelného toku

Poněkud překvapivé je, že i podle světelného toku lze přímo porovnávat pouze světelné zdroje stejného typu, tj. žárovky se žárovkami nebo zářivky se zářivkami. Při porovnávání rozdílných zdrojů, například zářivek a svítivek je nutno vzít v úvahu rozdílný charakter světla. Určitému výkonu klasické žárovky potom odpovídá u každého alternativního světelného zdroje jiný světelný tok.

Požadavky na alternativy klasických žárovek jsou obsaženy v Nařízení Komise (ES) č. 244/2009 ze dne 18. března 2009, kterým se provádí směrnice Evropského parlamentu a Rady 2005/32/ES, pokud jde o požadavky na ekodesign nesměrových světelných zdrojů pro domácnost. Vedle povinných parametrů (příkon, světelný tok, životnost v hodinách, počet spínacích cyklů a další parametry) může být uvedeno i srovnání s klasickou žárovkou.

V takovém případě se uvádí ekvivalentní výkon klasické žárovky po zaokrouhlení na celé watty. Podklady pro přepočet světelného toku alternativních světelných zdrojů na příkon ekvivalentní klasické žárovky jsou uvedeny tabulce 2. Z tabulky lze vyčíst, že světelný tok kompaktní zářivky musí být zhruba o 5 % vyšší, než u halogenové žárovky. V případě svítivek a jiných světelných zdrojů je rozdíl ještě vyšší – téměř 15 %.

Tabulka 2: Přepočet světelného toku alternativních světelných zdrojů na ekvivalentní příkon klasické žárovky (podle Nařízení Komise č. 244/2009, příloha II, tabulka 6)
Jmenovitý světelný tok světelného zdroje Φ
[lm]
Uváděný ekvivalentní příkon
[W]
kompaktní zářivkyhalogenové žárovkyLED a jiné světelné zdrojeKlasická žárovka
12511913615
22921724925
43241047040
74170280660
9709201 05575
1 3981 3261521100
2 2532 1372452150
3 1723 0093452200

Cena

Ceny klasických žárovek o příkonu 40 až 100 W, které jsou dosud doprodávány ze skladových zásob, se pohybují kolem 10 Kč, běžné halogenové žárovky pak stojí 20 až 50 Kč. Ve srovnání s tím jsou ceny moderních zdrojů výrazně vyšší. Například kompaktní zářivky odpovídající 100W žárovce jsou dnes běžně k dostání v cenách kolem 100 Kč, odpovídající svítivky dokonce kolem 400 Kč.

Ceny moderních zdrojů však rychle klesají. V době poměrně nedávno minulé se ceny kompaktních zářivek pohybovaly na úrovni dnešních svítivek.

S cenou souvisí otázka návratnosti investice. Při 4 hodinách svícení spotřebuje 100W žárovka elektřinu za 2 Kč denně. Kompaktní zářivka se tedy kompletně zaplatí za dva nebo tři měsíce a zdánlivě drahá svítivka do jednoho roku. Paradoxně se tedy pořízení moderního zdroje světla vyplatí, i kdyby jeho životnost odpovídala klasické žárovce.

Životnost

Životnost moderních světelných zdrojů je však podstatně delší. Halogenové žárovky musí podle směrnice mít životnost minimálně 2000 hodin. V případě kompaktních zářivek jsou požadavky ještě přísnější, po 6000 hodinách jich musí fungovat minimálně 70 %. Deklarovaná životnost LEDek se běžně pohybuje kolem 25 000 hodin, přičemž pro samotné čipy uvádějí výrobci životnost 100 000 hodin i více.

Reference

  • Nařízení Komise (ES) č. 244/2009 ze dne 18. března 2009, kterým se provádí směrnice Evropského parlamentu a Rady 2005/32/ES, pokud jde o požadavky na ekodesign nesměrových světelných zdrojů pro domácnost
  • Philips Lighting. Katalog. Světelné zdroje/Baterie 95/96. Philips, 1994.
  • Ceny a další parametry světelných zdrojů podle: http://zarovky.heureka.cz/
 

Hodnotit:  

Datum: 26.3.2015
Autor: Ing. Bronislav Bechník, Ph.D.   všechny články autora



Sdílet:  ikona Facebook  ikona TwitterTisk Poslat e-mailem Hledat v článcích 


Témata 2019

Partneři - Osvětlení

Tabulky a výpočty

Partneři - Elektrotechnika