Osvětlení ordinace – dávají zářivky ještě smysl?

Ing. Antonín Fuksa, světelná laboratoř NASLI

Publikováno v časopise Stomateam 3/2019

Při zařizování nového prostoru i při rekonstrukci si člověk klade otázku, zda se rozhodnout pro svítidla se zářivkami nebo se světelnými diodami (LED). U osvětlení běžných interiérů je rada snadná: oba palce nahoru pro kvalitní LED. V tomto článku si obě technologie porovnáme v podmínkách stomatologické ordinace. Odhalíme, jak se často srovnává nesrovnatelné (zejména pokud jde o úsporu energie) a podíváme se na některé často kladené otázky:

▪ Velká energetická a finanční úspora?

▪ LED nehřejí, svítí studeným světlem?

▪ Mají LED mnohonásobně větší účinnost než zářivky?

▪ Zakázala Evropská unie zářivky?

▪ Opravují se LED svítidla snadno?

Stomatologie patří mezi zrakově velmi náročné činnosti – hlavně z důvodu častého přecházení pohledu mezi velkými rozdíly jasu. Aby byly kontrasty přijatelné a nedocházelo k předčasné únavě zraku lékařů ani sester, je třeba intenzivní osvětlení operačního pole kompenzovat osvětlením pacienta a celkovým osvětlením ordinace, na které navazuje osvětlení zrakových úkolů mimo křeslo. Tyto požadavky značně převyšují hodnoty osvětlení například v kancelářích nebo bytech. Svítidla používaná ve stomatologii proto předčí ta „obyčejná“ nejen světelným výkonem, ale i prevencí oslnění nebo lepším podáním barev.

 

Velká energetická a finanční úspora?

Porovnejme osvětlení modelové ordinace pomocí svítidel se zářivkami a s LED. Aby bylo srovnání fér, osvětlujeme na stejné hodnoty, které odpovídají ergonomickému minimu a další snížení příkonu svítidel by již vedlo k přílišným kontrastům. Uvažujme osvětlení modelové ordinace o rozměrech 5 × 4 metry s výškou stropu 2,6 m. Odraznost stropu je 0,7, stěn 0,5 a podlahy 0,2. Činitel údržby (rezerva) je 0,8. Osvětlení pacienta je 3300 lx ve výšce 1,3 m, nepřímá složka u hlavního svítidla 50–60 %. Celkové osvětlení je průměrně 1200 lx ve výšce 0,85 m. Svítidlo nad křeslem visí ve výšce 2,1 m a doplňková svítidla jsou přisazena ke stropu. Osvětlení ostatních úkolů zde neuvažujeme. Všechny ceny v následujícím příkladu jsou uvedeny včetně DPH.

Pořizovací náklady (přibližné ceny na trhu):

Zářivky

SvítidloPočetCenaPříkon
Nad křeslem1130 000 Kč360 W
Doplňkové2520 000 Kč530 W
Celkem50 000 Kč890 W

 

LED

SvítidloPočetCenaPříkon
Nad křeslem1150 000 Kč290 W
Doplňkové2532 000 Kč410 W
Celkem82 000 Kč700 W

1 podíl nepřímé složky 60 %, 2 jen přímá složka

 

Provozní náklady (přibližné ceny na trhu): Uvažujme o ceně elektřiny včetně regulovaných služeb 5 Kč/kWh a provoz osvětlení 10 hodin denně, 5 dní v týdnu, 46 týdnů v roce. U svítidel se zářivkami počítáme s výměnou světelných zdrojů v ceně 5500 Kč v 10. roce provozu (po 24 000 h).

Technologie Spotřeba elektřiny za měsíc

Výměna světelných zdrojů (rozpočteno na 1 měsíc)

Zářivky853 Kč44 Kč
LED671 Kč0 Kč

 

Vývoj celkových nákladů pro obě varianty ukazuje obrázek 1.

@obr1@

Závěr: Při uvedených cenách a příkonech se stomatologická svítidla s LED začnou oproti zářivkovým vyplácet až po 12 letech provozu. Po 15 letech již ovšem mnozí uvažují o celkové rekonstrukci ordinace. Příklad je možné snadno aktualizovat podle vývoje trhu. LED technologie procházejí dramatickým vývojem a lze u nich očekávat další růst světelné účinnosti. Rovněž pořizovací ceny speciálních svítidel klesají, i když pomaleji než u svítidel pro všeobecné osvětlování. U zářivek je již potenciál pro další zlepšování účinnosti vyčerpán a nedá se předpokládat ani pokles jejich cen, spíše naopak.

 

LED nehřejí, svítí studeným světlem?

Při provozu zářivek i LED vzniká teplo, i když u LED ve výrazně menší míře. Část protékajícího proudu se vždy promění v teplo. LED jsou na teplo velice citlivé a překročení dovolené teploty vede k drastickému zkrácení jejich životnosti. Klíčovou součástí návrhu svítidla je proto chlazení. Podcenění tepelných zisků – a to nejen od svítidel – při projektování klimatizace může vést k nežádoucímu nárůstu teploty na pracovišti.

Závěr: Také LED produkují teplo a přehřátím se zkracuje jejich životnost.

 

Mají LED mnohonásobně větší účinnost než zářivky?

Je třeba srovnávat srovnatelné. Měrný výkon světelného zdroje (např. samotné zářivky nebo LED čipu) a provozní účinnost svítidla se k sobě mají jako hrubá a čistá mzda. Účinnost LED čipu není totéž jako účinnost svítidla. Ke ztrátám dochází zejména v optickém systému svítidla a v napájecích komponentech. Záměna těchto „účinností“ (obě jsou v lm/W) – obvyklý trik v reklamních materiálech – může vést k nereálné nabídce a poddimenzovanému projektu osvětlení, který se může prodražit, pokud naměřené hodnoty nebudou v souladu s požadavky hygienické normy.

Při srovnávání světelných zdrojů či svítidel je třeba vzít v úvahu také jejich index podání barev (Ra). Ve stomatologii se používá nejvyšší třída Ra ≥ 90, pro kanceláře nebo obytné interiéry je určena střední třída Ra ≥ 80 a pro osvětlování chodeb nebo garáží pak Ra ≥ 70. Podání barev a účinnost jdou „proti sobě“ a rozdíly v účinnosti mezi těmito třídami jsou v desítkách procent.

Závěr: U většiny LED svítidel s rozptýleným světlem na našem trhu je provozní účinnost cca o 30–50 % vyšší než u srovnatelných zářivkových.

 

Zakázala Evropská unie zářivky?

Očekává se fi nální schválení návrhu č. D059564/02, který zpřísňuje požadavky na ekodesign světelných zdrojů a jejich napájecích komponentů. Následující úvahy jsou založené na předpokladu, že nové nařízení bude schváleno v navrhované podobě. Od 1. září 2021 by mělo nové nařízení nahradit dosud platné předpisy 244/2009 (známý jako „zákaz žárovek“), 245/2009 a 1194/2012. Kompaktní zářivky („úsporky“) s žárovkovým závitem čeká stejný osud jako žárovky.

Od 1. září 2023 by měla být u zářivek T8 (Ø 25 mm) v délkách 60, 120 a 150 cm (tj. příkony 18, 36 a 58 W) požadována nedosažitelná účinnost. Pro starší svítidla (včetně těch nad stomatologické křeslo) tak časem nebudou k dispozici náhradní zářivky. V praxi se lze setkat s „obyčejnými“ svítidly pro zářivky T8 sloužícími i více než 50 let. Nařízení se takto patrně snaží odstranit z provozu nehospodárná svítidla se startéry a tlumivkami. S případnou výměnou zářivek T8 za tzv. „LED trubice“ by byl zapotřebí souhlas výrobce svítidla.

Na tenké zářivky T5 (Ø 16 mm) klade nové nařízení přiměřené požadavky a počítá tedy s jejich dalším použitím. Tento typ se označuje jako „vrchol evoluce“ zářivek. Životnost svítidel pro zářivky T5 bývá 30–40 let a jejich předčasná výměna by byla nehospodárná.

Nové nařízení také upřesňuje metody měření a zavádí požadavky na míhání osvětlení. Na obzoru je rovněž změna nařízení o štítkování světelných zdrojů, která předefinuje třídy účinnosti A–G tak, že většina dnes používaných zářivek a LED padne z nejlepší třídy A do nejnižších tříd F nebo G.

Závěr: Připravované omezení cílí na starší typy zářivek T8 a novějších zářivek typu T5 v modernějších svítidlech se příliš nedotkne.

 

Dají se LED svítidla také opravovat?

Výměnu zářivek ve svítidle většinou zvládne sám uživatel. Výměnu LED je naproti tomu většinou potřeba svěřit autorizovanému servisu. V některých svítidlech nelze světelný zdroj vyměnit vůbec. Tyto informace musí výrobce uvést v návodu. Běžnou dvouletou záruku mnoho výrobců LED svítidel rozšiřuje – například na 5 let. Vzhledem k předpokládané životnosti LED svítidel – často 50 tisíc hodin (asi 22 let) je však zcela zásadní, zda se výrobce zavazuje po určitou dobu zajišťovat dostupnost náhradních dílů. LED technologie se totiž stále překotně vyvíjejí a ve svítidlech se používají velmi rozmanité světelné moduly. Pokud se daný typ přestane vyrábět, není jej čím nahradit. Zářivky jsou naproti tomu standardizované a lze je nahradit kompatibilními typy od různých výrobců.

Podobná situace je i u napájecích komponentů. V LED svítidlech, zvláště jsou-li vybavena stmíváním, možností změny tónu světla nebo dálkovým ovládáním, bývají napájecí a řídící komponenty vyráběny na míru pro konkrétní svítidlo a nelze je nahradit žádným sériově vyráběným typem. Elektronické předřadníky pro zářivky jsou naproti tomu standardizované a existuje jen omezený počet používaných typů.

Zákazníkům lze proto doporučit, aby se na možnost výměny světelných zdrojů a napájecích komponentů a na jejich pozáruční dostupnost informovali ještě před nákupem svítidla.

Závěr: Dynamický vývoj LED technologií přináší určitou nejistotu ohledně dlouhodobé dostupnosti náhradních dílů.

 

Souhrn

Pro zákazníka, který požaduje nejnovější technologie jsou svítidla s LED jasnou volbou. Konzervativnější zákazník se i dnes může rozhodnout pro levnější zářivková svítidla s o něco vyšší spotřebou a počkat si na další generace LED svítidel, až se bouřlivý vývoj trochu uklidní, vyplyne z něj větší standardizace komponentů, ustálí se postupy v pozáručním servisu a v dostupnosti náhradních dílů. U speciálních LED svítidel se navíc dá do budoucna očekávat významné zlepšení poměru cena/výkon.

Ing. Antonín Fuksa, světelná laboratoř NASLI

Publikováno v časopise Stomateam 3/2019