Výkon, příkon nebo světelná účinnost a měrný výkon LED svítidla

Výkon, příkon, světelný tok, světelná účinnost nebo měrný výkon. U LED svítidel se používá několik podobně znějících pojmů a není divu, že se někdy zaměňují.

Pro běžný výběr svítidla jsou přitom nejdůležitější tři údaje: příkon ve wattech (W), světelný tok v lumenech (lm) a světelná účinnost neboli měrný výkon v lumenech na watt (lm/W).

V článku si ukážeme, co jednotlivé hodnoty skutečně znamenají, jak spolu souvisejí a proč svítidlo s vyšším příkonem nemusí být automaticky efektivnější ani výhodnější.

Co je příkon LED svítidla?

Příkon říká, kolik elektrického výkonu svítidlo odebírá ze sítě. Udává se ve wattech (W).

Pokud má tedy svítidlo příkon 25 W, znamená to, že při jmenovitém provozu odebírá přibližně 25 wattů elektrického výkonu.

Příkon je důležitý především pro:

• spotřebu elektrické energie,
• náklady na provoz,
• dimenzování elektrické instalace,
• a porovnání energetické efektivity společně se světelným tokem.

A co znamená výkon svítidla?

Pojem „výkon“ se u světel používá poměrně volně. V běžné řeči například říkáme „silnější 45W světlo“ nebo „nastavení výkonu svítidla“.

Z fyzikálního hlediska ale není výkon a příkon totéž. Příkon je výkon, který zařízení přijímá ze sítě. Uvnitř LED svítidla pak LED driver část této energie předává LED modulu a část se ztratí například ve formě tepla.

Pokud tedy zákazníka zajímá, kolik elektřiny celé svítidlo spotřebovává, správným údajem je příkon.

Proto také v technických parametrech našich svítidel najdete například:

• BLOKK 60×60 – příkon 25 / 30 / 40 / 45 W,
• TURNN 60 – příkon 30 / 35 / 45 / 50 W,
• LINNA 88 – příkon 25 W.

Označení „nastavení výkonu“, které používáme při popisu DIP přepínače, je tedy praktické uživatelské označení. Z pohledu technických parametrů tím současně měníme pracovní bod LED systému, příkon svítidla a výsledný světelný tok.

LED driver a ztráty v elektronice

LED modul se nepřipojuje přímo na síťové napětí. Mezi elektrickou sítí a LED modulem je LED driver, který vytváří vhodné napájecí podmínky pro LED čipy.

Žádný reálný elektronický měnič nemá stoprocentní účinnost. Část přijaté elektrické energie se proto ztratí například ve formě tepla.

Elektrickou účinnost samotného driveru lze zjednodušeně vyjádřit jako:

To je ale něco jiného než světelná účinnost svítidla v lm/W, ke které se dostaneme za chvíli.

Příkon neříká, kolik světla dostaneme

Tohle je nejdůležitější změna proti době klasických žárovek.

Dříve jsme byli zvyklí koupit „šedesátku“ nebo „stovku“ a podle wattů jsme přibližně věděli, kolik bude žárovka svítit. Všechny klasické vláknové žárovky totiž pracovaly na podobném principu a jejich účinnost se příliš nelišila.

U LED už stejný příkon nemusí znamenat stejný světelný tok.

Jedno 25W LED svítidlo může mít například 2 000 lm, jiné 2 800 lm a další ještě více. Výsledek ovlivňuje:

• účinnost použitých LED čipů,
• pracovní proud,
• teplota LED,
• účinnost LED driveru,
• konstrukce LED modulu,
• difuzor a další optické části svítidla.

Proto bychom při výběru neměli porovnávat pouze watty. Pokud chcete vědět, kolik světla skutečně získáte, sledujte lumeny.

Co je světelná účinnost neboli měrný výkon?

Pokud chceme zjistit, jak efektivně svítidlo využívá elektrický příkon k vytvoření viditelného světla, použijeme světelnou účinnost, označovanou také jako měrný výkon svítidla.

Udává se v jednotce lumen na watt (lm/W).

Jednoduše řečeno nám říká:

Technicky přesnější je v tomto případě označení měrný světelný výkon. V technických parametrech svítidel se ale běžně setkáte také s označením světelná účinnost.

Jak vypočítat světelnou účinnost v lm/W?

Výpočet je velmi jednoduchý:

Pokud má například svítidlo:

• světelný tok 3 000 lm,
• příkon 25 W,

pak:

To znamená, že z každého jednoho wattu elektrického příkonu získáme přibližně 120 lumenů světelného toku.

Dvě světla, stejné lumeny, jiná spotřeba

Právě na tomto příkladu je význam lm/W vidět nejlépe.

Svítidlo A:

• světelný tok 1 000 lm,
• světelná účinnost 100 lm/W,
• potřebný příkon = 10 W.

Svítidlo B:

• světelný tok 1 000 lm,
• světelná účinnost 130 lm/W,
• potřebný příkon = přibližně 7,7 W.

Obě světla poskytují stejné množství světla, ale druhé potřebuje k jeho vytvoření méně elektrické energie.

Příklady z našich současných svítidel

U našich svítidel uvádíme příkon, výsledný světelný tok hotového svítidla i jeho světelnou účinnost.

BLOKK 60×60

Největší čtvercový BLOKK 60×60 má při maximálním nastavení:

• příkon 45 W,
• světelný tok 5 220 lm,
• světelnou účinnost 116 lm/W.

LINNA 88

Závěsná LINNA 88 má:

• příkon 25 W,
• světelný tok 2 880 lm,
• světelnou účinnost 115 lm/W.

TURNN 60

Kulatý TURNN 60 má při maximálním standardním nastavení:

• příkon 50 W,
• světelný tok 5 120 lm,
• deklarovanou světelnou účinnost 101 lm/W.

Na těchto příkladech je vidět, proč není možné říct, že „50W LED světlo svítí vždy stejně“. Rozhodující je kombinace příkonu, světelného toku a konstrukce konkrétního svítidla.

Účinnost LED čipu není účinnost hotového svítidla

Při porovnávání technických údajů narazíte někdy na velmi vysoké hodnoty světelné účinnosti samotných LED čipů nebo LED modulů.

Například LED čipy použité v současné LINNA mohou dosahovat účinnosti přes 200 lm/W. Hotové svítidlo LINNA 88 ale uvádíme s hodnotou přibližně 115 lm/W.

To není rozpor. Mezi samotným LED čipem a světlem vycházejícím z hotového svítidla jsou další části systému:

• elektrické ztráty v LED driveru,
• reálný pracovní bod a teplota LED,
• deska LED modulu,
• difuzor, který světlo rozptyluje,
• a další konstrukční a optické ztráty.

Proto při porovnávání hotových svítidel sledujte lm/W celého svítidla, nikoli pouze laboratorní účinnost samotného LED čipu.

Proč nejvyšší lm/W není všechno?

Vyšší světelná účinnost je výhodná, ale sama o sobě ještě neurčuje kvalitu osvětlení.

Světlo s extrémně vysokým lm/W může například dosáhnout této hodnoty na úkor jiných parametrů. Při výběru je proto potřeba sledovat také:

• index podání barev CRI,
• teplotu chromatičnosti,
• rovnoměrnost světla,
• oslnění,
• rozložení světelného toku,
• životnost LED,
• a kvalitu LED driveru.

Například snížením CRI lze u některých LED technologií získat vyšší světelnou účinnost, ale výsledkem nemusí být tak kvalitní podání barev v interiéru.

Cílem proto není honit co nejvyšší číslo lm/W za každou cenu. Důležitý je dobrý kompromis mezi účinností, kvalitou světla, komfortem a dlouhou životností.

Co znamená nastavitelný výkon BLOKK a TURNN?

U současných svítidel BLOKK a TURNN používáme LED drivery s DIP přepínačem. Při instalaci lze nastavit několik výkonových úrovní a tím přizpůsobit světlo konkrétní místnosti.

Například u BLOKK 60×60 jsou k dispozici hodnoty:

• 25 W,
• 30 W,
• 40 W,
• 45 W.

Snížením nastavení se sníží příkon i světelný tok. To se hodí například tehdy, když je svítidlo v menší místnosti, máte více světelných bodů nebo zjistíte, že maximální intenzita není potřeba.

Nejde ale o běžné uživatelské stmívání. Nastavení se provádí uvnitř svítidla při vypnutém napájení. Podrobný postup najdete v článku Nastavení výkonu svítidla pomocí DIP přepínače.

Jak z příkonu vypočítat spotřebu elektřiny?

Příkon ve wattech můžeme snadno převést na spotřebu elektrické energie v kilowatthodinách.

Například 45W svítidlo svítící 10 hodin spotřebuje:

Pokud tedy chcete porovnat skutečné provozní náklady dvou světel, nestačí jen vědět, kolik mají lumenů. Potřebujete znát jejich příkon a dobu provozu.

Co tedy při výběru LED svítidla sledovat?

Pokud chcete technické parametry porovnat rychle, doporučujeme postupovat v tomto pořadí:

1. Světelný tok (lm) – poskytne svítidlo dostatek světla?
2. Příkon (W) – kolik elektrické energie potřebuje?
3. Světelná účinnost (lm/W) – jak efektivně příkon využívá?
4. CRI a teplota chromatičnosti – bude výsledné světlo kvalitní a příjemné?
5. Rozložení světla – dostane se světlo tam, kde ho potřebujete?
6. Životnost a kvalita elektroniky – vydrží svítidlo dlouhodobý provoz?

Samotné lumeny navíc ještě neříkají, jaká bude osvětlenost v luxech na stole nebo podlaze. Ta závisí na velikosti místnosti, výšce stropu a fotometrických vlastnostech svítidla.

Pokud si nejste jistí potřebným výkonem a světelným tokem, můžete použít náš článek Výpočet osvětlení místnosti, který zvládnete sami.

Pro složitější prostor vám připravíme také profesionální výpočet osvětlení zdarma.