Oświetlenie LED - wady i zalety

Źródła światła oparte na technologii półprzewodnikowej mają nawet 25-krotnie dłuższy okres eksploatacji od tradycyjnych żarówek.

Dioda luminescencyjna (świecąca) jest elementem stosowanym w elektronice od lat 60. XX wieku. Popularyzację opraw LED umożliwiło jednak dopiero niedawne wynalezienie diod dużej mocy, emitujących na tyle silne światło, że można z nich budować zamienniki tradycyjnych żarówek. Obecnie produkowane są moduły świecące na tyle silnie, że znajdują zastosowanie w podświetlaniu billboardów, czy systemach iluminacji obiektów architektonicznych, a nawet oświetleniu ulicznym.
W oferowanych na rynku oprawach LED, będących zamiennikami standardowych żarówek
i świetlówek, najczęściej stosowane są diody o mocy od 1 do 5W. W zależności od rodzaju użytej soczewki mogą mieć kąty świecenia od 10 do 160 stopni, co umożliwia praktycznie dowolną aranżację świetlną wnętrz. Diody LED mają jednak nie tylko zalety, ale również wady.

Efektywność - diody LED są najbardziej energooszczędnym źródłem oświetlenia oferowanym na rynku. Ich sprawność (czyli ilość dostarczanej energii przekształcanej w światło widzialne) wynosi 80-95%. Sprawność zwykłej żarówki to 5-10%.
Trwałość - moduły oświetleniowe LED charakteryzują się przeciętnym czasem pracy wynoszącym ok. 50000 godzin. To dziesięciokrotnie dłużej, jak czas pracy żarówki halogenowej i 25 razy więcej od zwyczajnej żarówki. Przeciętny czas eksploatacji modułu LED wynosi 5-7 lat.
Odporność na uderzenia - dioda LED to właściwie dwie elektrody i dwa półprzewodniki (połączenie dwóch rodzajów półprzewodników (typ P i N - akceptorowy i donorowy) - nie zawiera żadnych ruchomych i szklanych elementów, dzięki czemu jest odporna na wstrząsy i uderzenia, które rozbiłyby zwykłą żarówkę.
Ogniskowanie - diody LED emitują światło kierunkowe, dzięki czemu możliwe jest zbudowanie zogniskowanego źródła światła bez użycia reflektorów. Zaleta ta w wypadku opraw służących do ogólnego, rozproszonego oświetlenia wnętrz staje się wadą, gdyż trzeba stosować w nich soczewki rozpraszające światło.
Kolor - w technologii LED jest możliwe osiągnięcie każdego koloru światła. Diody podstawowe świecą wprawdzie jedynie na biało, zielono, niebiesko, czerwono lub żółto (bursztynowo), jednak moduły dostępne na rynku dają niemal nieograniczoną paletę barw światła. Montowane w nich diody w rzeczywistości składają się z trzech sekcji, z których każda świeci w jednym z kolorów podstawowych systemu barwnego RGB (czerwony, zielony, niebieski). Mieszanie trzech barw pozwala osiągnąć praktycznie dowolny kolor światła.
Czas włączania i wyłączania - diody LED świecą i gasną natychmiast po przełączeniu włącznika światła. Diody osiągają pełną jasność w ciągu mikrosekund, w przeciwieństwie do tradycyjnych żarówek i świetlówek potrzebujących nawet kilku sekund na ustabilizowanie parametrów pracy.
Ściemnianie - diody LED mogą pracować ze ściemniaczami, co jest ich istotną zaletą w porównaniu z konkurencyjnymi, energooszczędnymi źródłami światła - świetlówkami kompaktowymi.
Mała emisja ciepła - diody emitują bardzo małe ilości ciepła, co wynika z ich wysokiej sprawności (większość pobieranej energii jest zamieniana w światło, a nie w energię cieplną, jak w przypadku tradycyjnych żarówek). Dzięki temu można je wykorzystywać do oświetlania obiektów czułych na promieniowanie cieplne - np. chłodni, w których muszą być zachowane stabilne wartości temperatury.
Powolne gaśnięcie po okresie eksploatacji - zużywające się diody LED powoli tracą jasność. Nie gasną nagle, jak żarówki i nie zaczynają migać w sposób charakterystyczny dla świetlówek.
Ekologia - w odróżnieniu od innych źródeł światła, produkcja diod LED nie wymaga używania rtęci
i innych metali niebezpiecznych dla środowiska naturalnego. Są zatem bardziej ekologiczne

Wysoka cena - moduły oświetleniowe LED są dużo droższe od innych źródeł światła. Należy jednak pamiętać, że czas eksploatacji „żarówki" diodowej jest nawet dziesięciokrotnie dłuższy od zwykłej żarówki. Zatem zanim trzeba będzie wymienić moduł LED, kupimy 10 żarówek. Eksploatacja standardowego systemu oświetlenia jest więc zdecydowanie droższa, jak systemu LED.
Jakość światła - diody LED emitujące światło o ciepłych temperaturach barwowych (zbliżonych do światła słonecznego, które fachowo określa się jako barwy światła w spektrum ciała czarnego) są nowością na rynku. I to nowością drogą, bowiem ciepłe światło są w stanie emitować jedynie diody najwyższej jakości. Większość obecnie oferowanych modułów LED emituje światło zimne, zmieniające percepcję ludzkiego wzroku - przedmioty wydają się być wykonane z innych materiałów i mają inną kolorystykę niż w rzeczywistości.
Niebieski szum - diody emitujące światło w chłodnym spektrum, stosowane w większości opraw dostępnych na rynku, dodatkowo zmieniają odbiór oświetlanych przedmiotów przez zjawisko tzw. niebieskiego szumu. Diody te emitują więcej światła niebieskiego od innych źródeł światła białego, co sprawia, że ich światło jest odbijane przez ziemską atmosferę ponad dwukrotnie silniej od światła białego wytwarzanego przez standardową żarówkę. Dlatego bezpośrednie patrzenie na świecącą diodę razi oczy i oślepia - białe diody, używane np. w oświetleniu ulicznym, muszą być z tego powodu przesłonięte.
Wrażliwość na temperaturę - skuteczność diod LED jest silnie uzależniona od temperatury pracy. W wysokich temperaturach dochodzi do zmian parametrów prądu płynącego przez elementy półprzewodnikowe, co może prowadzić nawet do spalenia modułu LED. Wraz ze wzrostem temperatury diody świecą coraz słabiej. Wprawdzie zjawisko to nie dotyczy temperatur pokojowych, jednak powoduje istotne ograniczenia w stosowaniu systemów diodowych w miejscach narażonych na silne wzrosty temperatury, czy mocno nasłonecznionych.