De la o tehnologie veche, la una eficienta

Drumuri mai sigure cu ajutorul becurilor LED

Majoritatea strazilor din Romania sunt iluminate cu traditionalele becuri cu neon sau Metal Halide, aceste becuri sunt prezente in lumea iluminatului de putere inca din anii 1960, fiind de atunci folosite la scara larga in intreaga lume. Marea caracteristica acestor tipuri de becuri este lumina portocalie data de catre acestea si faptul ca in mare parte toate culorile percepute ale obiectelor din jur sunt limitate doar la portocaliu si nuantele acestuia. Un aspect foarte important in folosirea acestui gen de iluminat este consumul de energie raportat la fluxul de lumina oferit, dar si durabilitatea. Evident, nu ar fi prea placut ca la fiecare doua luni sa fie nevoie de schimbarea becurilor pe o strada intreaga.

Pentru ca tehnologia constructiei de becuri LED incepe sa avanseze foarte mult au inceput sa apara si corpuri de iluminat stradal cu astfel de elemente. Inainte de a vedea ce avantaje aduce folosirea LED-urilor in iluminatul public, stradal si pentru zone de recreatie in aer liber trebuie sa privim putin la ce inseamna lumina pentru ochiul uman, si cum poate ca aceasta sa influenteze sanatatea ochilor. Insa inainte de toate trebuie sa privim asupra principiului de functionare a becurilor clasice, cu descarcare in gaz.

De la o tehnologie veche, la una eficienta

Momentan avem trei tipuri de surse de lumina artificiala: cu incandescenta, cu descarcare in gaze nobile si LED. Fiecare dintre ele au partile bune, si partile mai putin bune. Principiul becurilor cu incandescenta este unul simplu, un filament realizat dintr-un metal rezistent la temperaturi ridicate este inserat intr-o sfera de sticla (de exemplu) vidata in care au fost inserate diverse gaze inerte care ajuta atat la prelungirea vietii filamentului dar si la imbunatatirea calitatii si intensitatii luminii propagate. La fel ca si alte tipuri de becuri cele cu incandescenta vin in diferite variante de socluri, de la Edison ( traditionalul soclu cu filet de diferite dimensiuni ) pana la monturi specifice anumitor aplicatii. De cele mai multe ori in instalatiile de iluminat public sunt folosite monturi Edison, mai exact E40.

Becurile cu descarcare in gaze sunt varianta “mai cu muschi” a becurilor clasice. Acestea isi bazeaza functionarea pe crearea unui arc de plasma in interiorul unei atmosfere cu gaze nobile. Printre aceste gaze nobile enumeram Neon, Xenon, Heliu, Halogen, etc. Spre exemplu, bine-cunoscutul tub de neon pe care il puteam gasi in orice bucatarie din perioada anilor ’90 este o lampa cu descarcare in gaz. Alte tipuri de lampi din aceasta categorie sunt renumitele xenoane folosite la tuningul auto. Oricum, revenind la becurile cu descarcare in gaz, acestea prezinta avantajul unui consum redus fata de cel al becurilor cu incandescenta. Dezavantajele sunt cateva la numar, primul fiind faptul ca aceste becuri ofera o lumina foarte diferita fata de altele, spectrul cromatic al luminii generate de aceste lampi este filamentat.

Astfel de lampi emana lumina in culori in functie de tipul gazului oferit, cele cu Neon au o lumina portocalie spre rosu, cele cu vapori de Sodiu emana o lumina portocalie, si tot asa mai departe. Practic fiecare tip de gaz folosit in interiorul lampii are propria sa amprenta asupra culorii luminii emanate avand spectrul de lumina format din fasii de frecventa sau culoare potrivit amprentei atomice. Evident, principiul pe care se bazeaza aceasta anomalie a spectrului de lumina pentru aceste becuri este unul mult mai complicat, fiind la nivel atomic, insa nu vom intra in aceste deatlii.  Spre deosebire de constructia unor becuri LED cele folosite pentru iluminatul stradal au o constructie mult mai complicata, iar pentru a le pune in functie este nevoie de un circuit special de reglare si transformare a curentilor electrici pentru a optimiza functionarea lampii cu descarcare pe gaz.

Oricat de eficiente ar fi becurile cu descarcare in gaz, acestea palesc in fata unor becuri LED sau a spoturilor led instalmen.ro la capitolul eficienta. Daca ar fi sa comparam fluxul de lumina al unui bec de 50W cu un LED de 50W vorbim de un flux la becul cu incandescenta de cel mult 400 lumeni in timp ce un LED de 50W poate oferi chiar si 6000 de lumeni. Asadar, comparativ nu prea exista loc de competitie. Desi sunt mai eficiente deat becurile cu incandescenta, cele cu descarcare in gaz nobil sunt de asemenea la o distanta uriasa fata de noua tehnologie LED.

Lumina si siguranta rutiera

Insa eficienta nu este singurul mare atu al unor becuri LED. Scriam mai sus despre faptul ca aceste becuri cu descarcare in gaze, asa cum sunt si cele folosite in mare parte la iluminatul stradal au o lumina aparte care are un efect de anulare a culorilor. Asta si pentru ca gazele respective ofera o lumina a carui spectru de culoare nu are aspectul unei benzi in degrade de la rosu spre violet, ci la aceste becuri vom vedea fasii subtiri doar in dreptul anumitor nuante. Becurile folosite pentru iluminatul public au o lumina a carei spectru are fasii subtiri in dreptul zonei cromatice de rosu si portocaliu. De aici si lumina caracteristica portocalie.

Ca si efecte pentru ochi, desi initial, in 1960 s-a crezut ca aceasta lumina maximizeaza puterea de concentrare, recent s-a descoperit faptul ca acest gen de lumina poate dauna in anumite cazuri in cazul expunerii prelungite. Un alt efect al luminii portocalii genereaza o stare de oboseala soferilor. Lumina portocalie le poate provoca soferilor pierderi de atentie, stare de epuizare si chia si somnolenta. In plus, datorita coeficientului de redare a culorilor foarte slab multi soferi au declarat ca din cauza luminii au vazut mult prea tarziu pietonii implicati in accidente. Este si firesc ca acest lucru sa se intample atata timp cat orice nuanta de verde sau albastru expusa la aceasta lumina poate avea aparenta unei nuante foarte inchise de portocaliu sau chiar negru. Asadar, lumina folosita pentru a ilumina strazile are un factor extrem de important in siguranta strazilor.

Tarile vestice din Europa dar si in anumite zone ale Romaniei au inceput sa experimenteze implementarea solutiilor de iluminat stradal cu becuri LED instalmen sau pe monoblocuri LED. Aceste proceduri au dat pana in prezent rezultate promitatoare dar si un feedback pozitiv atat din partea soferilor cat si a pietonilor.

Iluminatul stradal cu ajutorul unor becuri LED aduce multe beneficii, mai ales in ceea ce priveste consumul de energie redus. Consumul redus este datorat in primul rand principiului de functionare. Un LED sau Light Emiting Diode este practic o dioda. In interiorul unui LED vom gasi un element compus din doua segmente n si p (partea n cedeaza foarte usor electroni, iar cea p accepta electronii liberi degajati de segmentul n) Aceste doua segmente, la trecerea curentului, genereaza lumina datorita miscarii electronilor din elementul np. Astfel, lumina generata este una rece ca si temperatura fizica deoarece nu exista incandescenta. Totusi in cazul unor LED-uri de mare putere, montarea unui radiator pentru a disipa caldura generata de fluxul de particule din interiorul jonctiunei np. Asadar, datorita principiului de constructie majoritatea tipurilor de becuri LED ofera o eficienta chiar si de 100 de ori mai buna decat cea unui bec normal.

Pe langa eficienta foarte buna, lumina oferita de acestea are un spectru cromatic fluent, ceea ce inseamna ca aceasta lumina are un coeficient de redare cromatica  mult mai bun. Pentru soferi acest amanunt inseamna o diferenta uriasa, mai ales ca lumina oferita de aceste surse de lumina este mult mai apropiata de ceea ce am putea numi o lumina fireasca sau naturala. Majoritatea tipurilor de echipamente de iluminat cu LED au o lumina calda sau neutra care este mult mai confortabila pentru ochi fata de lumina oferita de orice alta sursa artificiala (bec incandescent sau cu descarcare in gaz). Asadar vorbim despre conditii mult mai bune de lumina pentru toti participantii la trafic dar si pentru pietoni.

Un alt element al sigurantei in trafic ce tine de lumina oferita de echipamentele de iluminat stradal cu becuri LED este si vizibilitatea semnelor de circulatie. Acestea sunt concepute cu elemente reflective pentru a le face mult mai usor de vazut, insa in orase datorita luminii albe a LED-urilor  aceste semne pot fi mult mai usor de vazut. Asadar, iluminatul stradal realizat cu LED-uri ofera o serie destul de considerabile de beneficii ce pot fi destul de greu de ignorat. Ei bine, si atunci de ce nu vedem peste tot in tara?

Schimbarea iluminatului de la cel clasic, la LED implica totusi o serie de costuri. Desi in comert vedem becuri LED la preturi accesibile, elementele LED de mare putere au totusi un cost mai ridicat. Pe langa asta, mai exista si costul sistemului de alimentare, un LED are nevoie de un voltaj mic, curent continuu si de intensitate mare. Asadar echipamentele de iluminat cu becuri LED  au un cost putin mai mare si pentru ca pe langa pretul LED-ului propriuzis mai este si costul unitatii de alimentare.

Cu toate acestea tot mai multe orase aleg sa schimbe vechile lumini stradale cu cele pe LED, facand astfel un pas spre un iluminat mai eficient, fara riscuri si mai ale un plus pentru siguranta de zi cu zi de pe drumuri.