Nemohu v úvodu nevzpomenout nejznámější kauzy související s náhražkami. Jistě, je to diktát Evropské komise, kterým se postupně zakázaly klasické žárovky (EK 244/2009). Že šlo o rozhodnutí nekvalifikované, prokazuje již to, že byly šmahem zakázány žárovky s jinou, než čirou baňkou. A to bez ohledu na příkon. V každé slušnější učebnici světelné techniky se dočteme, že ztráty v mdlené baňce jsou prakticky zanedbatelné. Je-li mdlená vrstva uvnitř baňky, pak jsou ztráty nejvýše jedno procento. Je jisté, že nikdo nebude pro tak malý úbytek navyšovat příkon žárovky. Už proto ne, že mnohem větší ztráta nastane v případě, že bude v síti pokles napětí pouhé procento – ztráta je v takovém případě 4%. V tržním světě jsme zproštěni možnosti volit, čím budeme svítit. Naštěstí se zdá, že obchodníci disponují bezednými zásobami žárovek. Také je dobře, že se tržně chovají asijští prodejci. V kdekteré večerce lze zakoupit žárovku, byť není vhodná pro domácí použití. Alespoň je to napsáno na krabičce (obr. 1, 2). Ti, kteří nenavštěvují večerky, stojí před neřešitelným problémem. Čím nahradit šedesátku v komoře, kterou rozsvěcují maximálně na čtvrt hodiny týdně. Pokud jen trochu počítají, tak zjistí, že při délce života 1000 hodin jim žárovka vydrží svítit 4000 týdnů, tedy téměř 77 let. Kdo ví, co bude za 10, 20 let? Za tu dobu se sotva uhradí vstupní investice do „úsporky“. Ponechám stranou estetickou stránku věci pro případ, že se „úsporka“ nevejde do svítidla. Ta se v komoře neřeší. Horší je případ, že „úsporkou“ bude kompaktní zářivka, která nabíhá jen pomalu. To se pak lze světla dočkat v okamžiku opouštění komory. Žárovky jsou mnohdy nenahraditelné. Zázračné světelné zdroje Ale dost nářků. Zanechám stesků a budu se věnovat tématu tohoto čísla, kterým je technické řešení budov. Úvod o žárovkách nebyl samoúčelný. Zmínil jsem jejich náhražky, zůstanu tomuto tématu věrný. Toliko se rozepíši o světelných zdrojích, se kterými je možné se setkat v průmyslu. Lépe řečeno, světelným zdrojům, které se vydávají za náhradu „zastaralých“, řekl bych klasických světelných zdrojů. Nejedná se však o náhrady, ale jen a jen o náhražky. Byť to tak na prvý pohled nevypadá. Co chvíli se zjeví nějaký nový „zázračný“ výrobek. V poslední době jsou to „indukční lampy“ nebo „LED zářivky“. Uvozovky jsem použil proto, neboť jde o nesprávnou terminologii. Ale o tom dále. Oba světelné zdroje mají své uplatnění, leč povětšinou jiné, než jak se jejich prodavači snaží namluvit potenciálním zákazníkům. Indukční světelné zdroje Již to, že se na stránkách nejrůznějších prodavačů uvádí, že jde o lampy, svědčí o jejich mizivé znalosti oboru osvětlování. Proto o nich také hovořím coby o prodavačích nikoli prodejcích či obchodnících. Slovo lampa patří do mluvy laické veřejnosti, která je používá ve dvou významech – jako světelný zdroj nebo jako svítidlo. Odborník se musí vyjadřovat jednoznačně, jak by se pak rozlišilo, zda hovoří o lampě, lampě nebo o lampě v lampě? Pozor, také nemusí být o indukci zmínka, prodavač nabídne lampu LVD. Je to totéž. LVD je něco jako termín lux pro vysavač. LVD je asijská firma, která vyrábí indukční světelné zdroje – to je správné označení onoho „zázraku“. U indukčních zdrojů vzniká oblouk pomocí indukce. Nenachází se u nich žádné žhavicí vlákno. Díky tomu dochází k jejich opotřebení jen velice zvolna a je pro ně charakteristický dlouhý život. Ten se pohybuje na hranici 60 000 hodin (v podání prodavačů je to 100 000). Ke kladům lze připočíst i jejich přijatelné barevné podání, jistým kladem je i rychlý start, a to i po případném krátkodobém výpadku napájení. Běžné výbojky, pokud nejsou speciální konstrukce, musí napřed vychladnout. Ale tím končí pozitiva indukčních zdrojů. Jejich nevýhodou je konstrukční řešení. Jde o trubku poměrně velkého průměru (obr. 3). V porovnání s hořákem klasické výbojky jde o monstrózní záležitost. Důsledek je nasnadě. Zdroj stíní sám sebe, takže dochází ke ztrátám světelného toku ve svítidle. Také se jen obtížně navrhují účinné optické systémy. Účinnost svítidel je špatná. Pokud se něco získalo na účinnosti světelného zdroje (jako, že ne, což ukážu dále), tak se to ztrácí na účinnosti soustavy světelný zdroj – svítidlo. Vylepšit tuto bilanci jde, ale za cenu zvětšení veškerých rozměrů. Účinné svítidlo větší, těžší a pochopitelně i dražší než klasické. Mnohem lépe se pracuje s klasickými výbojkami, které umožňují navrhnout odrazné plochy ve svítidle tak, aby dokonale směrovaly světlo do žádoucích míst. I zářivky umožňují lepší zpracování světelného toku, zejména v provedení T5. V reklamních materiálech prodavačů se lze dočíst, že indukční zdroje mají vysoký měrný výkon (množství světla vyprodukované na 1 W – 80 lm/W). Ovšem měrný výkon sám o sobě nelze porovnávat bez toho, aby se vzal v úvahu úbytek světelného toku v průběhu života. Ten je u indukčních zdrojů podle dostupných údajů získaných od prodavačů nemalých 37,5 %. To znamená, že na konci života vystupuje ze zdroje světelný tok 80 × (1–0,375) = 50 lm/W. U zářivek, které mají měrný výkon přibližně 90 lm/W, je úbytek méně než 10 procent; konečný měrný výkon je zhruba 80 lm/W. Pro zajištění stejného množství světla by byl zapotřebí o 80 procent vyšší příkon indukčních zdrojů než zářivek. A to jsem nevzal v úvahu fakt, že účinnost zářivkových svítidel je vyšší. Potom by dopadly indukční zdroje ještě hůře. Srovnání s vysokotlakými výbojkami není pro indukci o nic příznivější, především ne se sodíkovými. Nemá smysl rozebírat mnohá další nekorektní prohlášení prodavačů. Již z uvedeného je zřejmé, že jejich světelné zdroje mají jen velice malé uplatnění. Neujaly se, i když na trhu nejsou žádnou novinkou. Jejich vynález se přičítá Nikolu Teslovi (někdy v 80. letech 19. stol.). Jejich současná pseudorenesance je podle všeho důsledkem toho, že výrobu zvládli asijští výrobci. Indukční zdroje mají své uplatnění tam, kde je velice obtížné provádět údržbu osvětlovacích soustav, kdy by výměna světelného zdroje byla nákladná (několik set, spíše tisíc korun jen za práci). Ale i tam je dobré napřed zvážit, zda nejsou vhodnější dlouhoživotnostní zářivky. Například typ XXT má servisním interval 75 000 hodin při značně nižší ceně vlastní zářivky, ale i značně nižších provozních nákladech. LED „zářivky“ Nikoho asi nepřekvapilo, že se při současném boomu světelných diod objevila také varianta „náhrady“ zářivky (obr. 4). Opět se dostávám k názvosloví. Nejedná se o žádnou zářivku, ale o pokus ji nahradit. Korektnější označení by tedy bylo například LED trubice. V prezentacích prodavačů se dozvíte o neuvěřitelných vlastnostech těchto světelných zdrojů. Ale opět stačí trocha počtů. „Náhradou“ za zářivky 36 W je trubice s příkonem 18 W a světelným tokem 1730 lumen (čísla se liší dle výrobce, toto je jakýsi střed). Uvedený světelný tok platí pro barevnou teplotu 6000–6500 K, k tomu se ještě vrátím. Podle katalogového listu předního světového výrobce je pokles světelného toku v průběhu času 70%. Pokud však nebude zajištěno dobré chlazení, což v uzavřených svítidlech jistě nebude, tak klesá ještě víc. Ale zůstanu u uvedeného čísla. Pak je užitečný světelný tok 1211 lm. Klasická zářivka má světelný tok 3350 lm, užitečný nejméně 3000 lm. LED „zářivka“ tedy není s to nahradit klasickou množstvím světla. Prodavači argumentují, že jejich produkt svítí jen „dolů“ v úhlu 120°, takže díky tomu je účinnější oproti zářivce svítící všemi směry. Zní to jako rozumný argument. Ale není. Svítidlo s klasickou zářivkou má reflektor (obr. 5) nebo jinou odraznou plochu, která světlo odráží do dolního poloprostoru. Účinnost takových svítidel je kolem 60 %, takže „užitečných“ je asi 2400 lm, dvojnásobek oproti náhražce. A ta bude v takovém svítidle také svítit méně, protože část světla pohltí kryt svítidla. Ale nejen světlo, které dopadá na pracovní plochu přímo, se podílí na vidění. K tomu přispívá i to, které, zdánlivě zbytečně, svítí třeba směrem ke stropu (obr. 6). Nepřímá složka osvětlení má v mnohých prostorech rozhodující význam pro kvalitu osvětlení, pro zrakovou pohodu. Použitím „náhražky“ se tedy nejen sníží kvantita, ale závažným způsobem také kvalita osvětlení. Se snížením kvality souvisí i barevný tón světla. Uvedených hodnot se dosahuje pro vysoké barevné teploty nad 6000 K. To je tzv. denní barva světla, která je však ve skutečnosti přijímána velice nepříznivě. Lidské oko je totiž na takový barevný odstín uvyklé při vysokých intenzitách osvětlení, které se pod umělým osvětlením obvykle nevyskytují. Světelné zdroje s takovou barevnou teplotou se používají pouze tam, kde je nutné naprosto přesně rozlišit barvy a jen tam, kde je i vysoká osvětlenost, nejméně 1000 luxů. V běžných pracovních prostorech je vhodná nižší barevná teplota, tzv. bílá v rozsahu od 3300 do 5300 K. Pro odpočinek, společenské prostory, restaurace se doporučuje barevný tón teple bílý, kterému odpovídá barevná teplota nižší než 3300 K. Z uvedeného plyne, že prodavači nabízené LED (nejen „zářivky“, ale i LED svítidla) s „věrným barevným podáním jako za dne“ naleznou uplatnění jen zřídka. Pokud se použijí v běžných interiérech, tak se sníží zraková pohoda. Svítící diody se vyrábějí prakticky s libovolným barevným tónem. Ale za snížení barevné teploty, tedy jejich „zlidštění“, se platí snížením světelného výkonu. Pro bílé světlo je ono snížení oproti dennímu asi desetina, pro teple bílé již čtvrtina. Nevýhodnost náhražky je pro vhodnější barevný tón ještě vyšší. Ale to není vše. Prodavači mají v rukávu další „argumenty“. Ten nejpodstatnější je, že LED přinášejí úsporu desítky procent – běžně žonglují s čísly nad 50 %. Ovšem srovnávat lze pouze srovnatelné. Aby se prostor osvětlil co do kvantity shodně, lze předpokládat, že by bylo nutné osadit dvojnásobný počet náhražek než je zářivek. Pak už není energetická bilance tak výhodná. Příkon LED by byl 36 W oproti 36 W zářivky. Čtenář znalý problematiky namítne, že zářivkové svítidlo má ještě ztráty v předřadníku… Má pravdu, ale ten se při použití náhražky neodpojuje, takže stále jsou síly vyrovnány. Náhražka nepřináší žádné úspory. Podotýkám, že to platí za předpokladu, že by výrobce zvýšil příkon LED trubic odpovídající měrou – to ovšem z teplotních důvodů nejde. Takže nezbývá, než osadit dvojnásobný počet svítidel. „Úspora“ pomocí LED trubic pak postrádá jakýkoli smysl. Při nulové úspoře a neskutečně vysoké ceně se stávají LED trubice nezajímavé i po stránce úspor provozních nákladů. Nemá smysl rozebírat jejich „neomezený“ život (ano, i to se lze dočíst). Ve skutečnosti se bude doba života pohybovat někde kolem dvojnásobku běžných zářivek (a bude kratší, než je život zářivek typu XXT, které stojí sotva třetinu náhražky). Prodavači mají i další „argumenty“. Například tvrdí, že „bílé“ světlo, které vyzařují jejich zdroje (platí i pro ty indukční), je vnímáno jako intenzivnější, a tedy postačí nainstalovat menší příkon k dosažení požadované úrovně osvětlení. Je to pravda, která však platí velice omezeně, pro velice nízké úrovně osvětlení – lépe řečeno tmu (téměř). Platí ještě další omezení, ale rozbor přesahuje možnou délku tohoto textu. Tak třeba někdy příště. Zbývá poslední připomenutí – použití této „náhrady“ zářivek je ze zákona nepřípustné. Každé svítidlo prochází složitými zkouškami a po jejich úspěšném zvládnutí je možné vydat prohlášení o shodě (Zákon č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky, ve znění pozdějších předpisů). Bez něj se nesmí svítidlo provozovat. Ony zkoušky však probíhají pro svítidla osazená konkrétními světelnými zdroji a pro konkrétní zapojení. U LED trubic se ve svítidle ponechává klasický předřadník a startér se zkratuje. Pokud je předřadník elektronický, tak ten se odpojí. Obojí je zásah do konstrukce. Svítidla ztrácejí prohlášení o shodě a nesmějí se provozovat. Leda by se provedla nová certifikace. A to není levná záležitost. Sotva by se uhradila prostřednictvím úspor. Zejména ne proto, že žádné úspory vlastně nejsou. LED trubice lze použít pouze ve svítidlech, která jsou pro ně schválena. Ostatně – to platí i pro indukční zdroje. V úvodu jsem napsal, že oba popisované světelné zdroje mají své uplatnění. Platí to také o LED trubicích, ovšem jedině ve svítidlech pro ně konstruovaných. Hned odpovím na případnou námitku, že pak postrádají smysl jejich „zářivkové“ rozměry a patice. Nepostrádají. Je to jedna z možností, jak vytvořit svítidlo využívající svíticí diody, u kterého by nebylo problematické vyměnit vysloužilý světelný zdroj. A že i LED doslouží, je zcela jisté. Ing. Tomáš Maixner Institut pro rozvoj měst a obcí www.irm.cz
