Porovnávání světelných zdrojů
Ekvivalentní výkon klasické žárovky
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
Zdroj | Měrný světelný tok [lm/W] | Životnost [h] | Orientační cena [Kč] |
---|---|---|---|
Svíčka čajová | 0,2 | 3 | 1 |
Žárovka 40 W | 10 | 1 000 | 10 |
Žárovka 75 W | 13 | 1 000 | 10 |
Žárovka 1000 W | 19 | 1 000 | 100 |
Žárovka „retro“ 40 až 60 W | 3 až 5 | 1 000 | 500 |
Halogenová žárovka 53 W, 230 V | 16 | 1 000 | 50 |
Halogenová žárovka 50 W, 12 V | 19 | 2 000 | 20 |
Kompaktní zářivka 10 až 20 W | 40 až 60 | 6 000 | 100 |
LED 10 W | 60 až 90 | 25 000 | 200 |
LED 20 W | 60 až 90 | 25 000 | 400 |
LED „svíčka“ 2,5 W | 20 | 25 000 | 400 |
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.
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 %.
Jmenovitý světelný tok světelného zdroje Φ [lm] | Uváděný ekvivalentní příkon [W] | ||
---|---|---|---|
kompaktní zářivky | halogenové žárovky | LED a jiné světelné zdroje | Klasická žárovka |
125 | 119 | 136 | 15 |
229 | 217 | 249 | 25 |
432 | 410 | 470 | 40 |
741 | 702 | 806 | 60 |
970 | 920 | 1 055 | 75 |
1 398 | 1 326 | 1521 | 100 |
2 253 | 2 137 | 2452 | 150 |
3 172 | 3 009 | 3452 | 200 |
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/