Wraz z Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie przeprowadziiliśmy szereg badań naukowych, aby zdobyć kompleksową wiedzę na temat czynników wpływających na źródła światła LED znajdujących się w oprawach zamkniętych i skutków tego typu montażu.

Wykonanie badań było podyktowane zauważalną tendencją instalowania źródeł światła LED w oprawach zamkniętych z gwintem E27.

Testy wykonano na lampach LED typu A60 E27 o mocach: 8W, 10W, 12W, 14W oraz o mocy 15W; w oprawach o różnych stopniach szczelności - IP20, IP44 oraz IP65 i  o różnej konstrukcji.

Badania zostały wykonane na zlecenie firmy LED-POL w jednostce naukowej  -   na Wydziale Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej,  w Katedrze Zrównoważonego Rozwoju Energetycznego. Metodologia badań polegała na pomiarze temperatury pracy lampy, po ustabilizowaniu się parametrów ok. 1h świecenia, zamkniętej w oprawie oraz lampy wkręconej w oprawkę E27 za pomocą kamery termowizyjnej.

Z raportu sporządzonego po wykonaniu badań przez jednostkę naukową, można wywnioskować, że zamknięcie lamp LED w oprawie zamkniętej podnosi temperaturę jej pracy średnio o 10°C, w porównaniu do lampy pracującej swobodnie. Maksymalny wzrost temperatury został zaobserwowany  w oprawie tzw. kanałowej, gdzie temperatura pracy wzrosła aż o 20°C (Rysunek 1). Tak duży wzrost temperatury skróci czas życia lampy LED prawie o 90% deklarowanej żywotności,  co przy 15000h daje około 1500h. 

Spadek żywotności lamp LED przedstawiony na rysunku nr 2 pochodzącym z badań niezależnego źródła również potwierdza, iż wzrost temperatury pracy lampy LED, skraca czas jej życia.

Zwiększenie temperatury pracy lampy LED o 11°C powoduje, skrócenie żywotności diod LED nawet o 57% . 

Wykres ilustruje strumień świetlny wraz z upływem czasu:

• 63ºC oraz 74ºC

• wraz ze wzrostem temperatury złącza o 11ºC, szacowany czas trwałości obniża się o 57% (z 37000 godzin do około 16000 godzin)

Producenci, projektując oprawy zamknięte, uwzględniają maksymalny pobór mocy, jakim może być obciążona oprawa, nie uwzględniając gospodarki temperaturowej, która jest bardzo ważnym czynnikiem w przypadku stosowania źródeł światła LED. 

Przykładowo, na opakowaniu oprawy zamkniętej możemy znaleźć adnotacje np. max 60W;  jest to uwaga do montażu zwykłej lampy żarnikowej lub maksymalnego dopuszczalnego obciążenia w watach, a nie montażu lampy LED. W przypadku zastosowania lampy LED prawidłowym maksymalnym obciążeniem powinno być 10W, przy uwzględnieniu gospodarki cieplnej (wymiany ciepła z otoczeniem), a w przypadku opraw kanałowych należałoby zainstalować maksymalnie 6W źródła światła LED. 

Badania empiryczne potwierdzają istnienie zależności pomiędzy żywotnością lampy LED, a warunkami jej pracy (tzw. gospodarka temperaturowa). Firma LED-POL przebadała tę zależność we własnych oprawach, co pozwoliło zoptymalizować dobór odpowiedniej lampy LED do każdego typu oprawy zamkniętej z wymiennym źródłem światła w portfolio firmy. Ta informacja zawarta jest w dokumentacji technicznej, deklarowana na opakowaniach oraz materiałach promocyjnych (przykład: rysunek 3). 

Rysunek 3. Katalog LED-POL 2018

Podsumowując -  nieodpowiednie dobieranie źródeł światła do opraw zamkniętych z wymiennym źródłem światła, powoduje diametralne skrócenie czasu życia lampy LED,  nawet do 90% czasu znamionowego. Dlatego tak bardzo ważnym aspektem przy wymianie źródeł tradycyjnych GLS w oprawach zamkniętych jest dobór odpowiedniej mocy lampy LED lub zakup oprawy ze zintegrowanym źródłem światła LED.  

Zobacz naszą ofertę opraw na źródła światła LED E27:

Bibliografia:

[1] AGH Kraków,  Raport z badań „Porównanie temperatury lamp LED pracujących w różnych warunkach”, 10.04.2017 mgr. inż. Mateusz Szubel , inż. Beata Matras, inż. Bartosz Tomczyk 
[2] US Department of Energy 
[3] Źródła własne