Czy opłaca się wymieniać żarówki na LED?

Są takie pytania egzystencjalne, na które ludzkość próbuje odpowiedzieć od dłuższego czasu. Jednym z nich jest to, czy opłaca się wymieniać żarówki na LED. No dobra, żartowałam 😉 Pytanie to nie należy do egzystencjalnych ani bardzo kluczowych dla świata, jednak wielu je sobie zadaje. Tak samo jak wielu jest pytających, wielu jest odpowiadających. I każdy ma inne zdanie. W związku z tym nie mogę przejść obok tej kwestii obojętnie i na potrzeby tego artykułu zgłębiam temat LEDów.

Głównym powodem poszukiwania odpowiedzi jest chęć zaoszczędzenia pieniędzy. Jeszcze kilka lat temu, kiedy technologia LED raczkowała, a jej ceny były wysokie, oparcie całego oświetlenia domowego o lampy energooszczędne było nieopłacalne. Dzisiaj ceny opraw spadają, a w sklepach coraz rzadziej spotkamy tradycyjne żarówki. Tak więc tytułowe pytanie mogłabym zmienić na:

Ile zaoszczędzę, jeśli zamiast tradycyjnych żarówek będę stosować w domu źródła światła typu LED?

Plan dzisiejszego artykułu jest następujący:

1. Tradycyjna żarówka
2. Lampa LED
3. Strumień świetlny i skuteczność świetlna
4. Porównanie obu konstrukcji
5. Odpowiedź
6. Wyliczenia

Zanim przejdę do meritum, wyjaśnię pokrótce różnice między tradycyjną żarówką, a lampą LED.

Tradycyjna żarówka

Wynalezienie żarówki, w formie zbliżonej do tej, którą znamy obecnie, miało miejsce w połowie XIX w. Oczywiście mamy kilka typów żarówek, ale te które były/są najczęściej stosowane w naszych domach to żarówki gazowe. Zbudowane są ze szklanej bańki wypełnionej gazem obojętnym, najczęściej argonem z odrobiną azotu i umieszczonej na gwincie. W sprzedaży dostępne są gwinty typu E14 i E27. Numery przy literze E odnoszą się do średnicy gwintu.

Najważniejszą częścią żarówki jest wolframowy żarnik. Od niego zresztą pochodzi jej nazwa. Kiedy doprowadzamy do żarówki prąd, zaczyna on płynąć przez żarnik. Ten nagrzewa się i zaczyna emitować światło. Barwa światła zależy od temperatury, do jakiej nagrzewa się żarnik. Zwykle jest to temperatura z przedziału 2500-3000 K (Kelwin), co odpowiada ciepłej żółtej barwie.

Zaletą tradycyjnej żarówki jest jej bardzo dobry współczynnik oddawania barw. Oznacza on, jak  dobrze postrzegane są barwy w danym oświetleniu. Dodatkowo jej światło jest podobne do światła słonecznego, co sprawia, że po długim przebywaniu w oświetlonym pomieszczeniu, nie odczuwamy aż tak negatywnego wpływu sztucznego światła. Natomiast wadą jest mała sprawność (jedynie około 5% dostarczonej energii wydatkowane jest na świecenie, reszta zamieniana jest w ciepło).

Lampa LED

Od razu chcę sprostować. Nie ma czegoś takiego, jak „żarówka LED”. Mimo że takie wyrażenia często się gdzieś pojawiają, np. w sklepach z oświetleniem, to są one kompletnie błędne. Prawidłową nazwą jest tylko „lampa LED” lub „źródło światła LED”. W końcu w LEDach nic się nie żarzy. Poza tym są one na tyle złożoną konstrukcją, że zasługują na nazwę „lampa”.

Typowa lampa LED składa się z kilku, kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu diod LED przytwierdzonych do specjalnej płytki z elektroniką. Inaczej niż w zwyklej żarówce, zwykle odpowiednik bańki jest mleczny. Tak tworzono pierwsze LEDy oraz większość aktualnie produkowanych. Jest to związane z kwestiami estetyki (zasłonięcie nieciekawej warstwy z diodami LED) oraz funkcjonalności (równiejszy rozsył światła).

Zaletą lamp LED jest niski koszt eksploatacji, możliwość doboru temperatury barwowej oraz długa żywotność. Do wad możemy z kolei zaliczyć niski współczynnik oddawania barw (nie licząc produktów topowych marek), cenę wyższą od ceny tradycyjnych żarówek oraz problematyczną utylizację. Ze względu na swoją złożoną budowę i dużą zawartość elektroniki, lampa LED musi podlegać utylizacji takiej jak elektrośmieci. Szerzej o temacie gospodarowania odpadami przeczytasz w artykule Less Waste, Zero Waste i zasada 5R.

Strumień świetlny i skuteczność świetlna

Dawniej, kiedy w użyciu były tylko żarówki, każdy wiedział jak dobrać jej moc, żeby w pomieszczeniu było wystarczająco jasno. Biorąc oczywiście pod uwagę własne preferencje. Od momentu, kiedy w sklepach pojawiły się LEDy, sprawa mocno się skomplikowała. Z jednej strony producenci na opakowaniach podawali, jakiej mocy żarówki odpowiada ta konkretna lampa LED. Czytaliśmy np. że LED ma 4W, co odpowiada żarówce o mocy 40W. Jednak po przyniesieniu do domu okazywało się, że to nowe źródło światła jakoś tak nie do końca odpowiada naszym oczekiwaniom.

Dlaczego? Bo tak naprawdę w tej grze wcale nie chodzi o moc źródła, a strumień świetlny oraz pośrednio o skuteczność świetlną. Ale co to są za twory?

Strumień świetlny to całkowita moc światła emitowana przez dane źródło. Jego jednostką jest lumen (lm).

Unia Europejska wymaga, aby zamienniki tradycyjnych żarówek miały następujące strumienie świetlne:

• 15 W (moc tradycyjnej żarówki) – 136 lm (odpowiadająca jej strumień świetlny w każdym innym źródle),
• 25 W – 249 lm,
• 40 W – 470 lm,
• 60 W – 806 lm,
• 75 W – 1055 lm,
• 100 W – 1521 lm,
• 150 W – 2452 lm,
• 200 W – 3452 lm.

Z kolei skuteczność świetlna wyraża stosunek strumienia świetlnego źródła światła do pobranej przez nie mocy. Jednostką jest lumen na wat (lm/W). Idealne źródło (czyli takie, które istnieje tylko hipotetycznie i matematycznie) ma skuteczność świetlną na poziomie 683 lm/W. Im wyższa wartość tego współczynnika tym efektywniejsze źródło. Jak w takim razie na tym polu wypadają nasze dzisiejsze kandydatki? Ano tak:

• żarówka: 8-20 lm/W,
• lampa LED: 75-210 lm/W.

Musisz przyznać, że rozstrzał wielkości skuteczności świetlnej dla LEDów jest duży. Wiele zależy od jakości ich wykonania, producenta (renomowany czy nie) oraz mocy.

Porównanie obu konstrukcji

Wyposażeni w niezbędną wiedzę o dzisiejszych dwóch źródłach światła, możemy zabrać się do porównania niektórych ich cech. Dodatkowo w porównaniu użyłam dwóch kolorów wyróżniających. Zielonym oznaczyłam wielkość, która jest lepsza w danym parametrze, natomiast czerwonym – tą gorszą.

Powyższe zestawienie dotyczy standardowych przedstawicieli obu grup źródeł światła. Empirycznie łatwo znaleźć taki egzemplarz, który nie będzie spełniał tych założeń. Sama niedawno musiałam wyrzucić 2 lampy LED, które nie przepracowały nawet 300 h. Mam też w domu takie żarówki, które już dawno przekroczyły 1000 h pracy i wciąż czują się świetnie.

Odpowiedź – opłacalność LED

Odpowiedź na zadane w tytule pytanie jest taka, jak praktycznie dla każdego pytania z zakresu ekonomii i opłacalności: To zależy. Zależy od bardzo wielu parametrów, m.in. od:

• dziennego/rocznego czasu pracy,
• ceny wyjściowej źródła światła,
• czasu pracy między wymianami na nowy egzemplarz,
• itp., itd.

Dlatego, żeby ułatwić Ci podjęcie decyzji i oszacowanie opłacalności przygotowałam specjalnego Excela. Dzięki niemu wyliczysz koszty użytkowania poszczególnych źródeł światła, porównasz cenę użytkowania wybranych oraz obliczysz czas zwrotu kosztów.

Wyliczenia

Poniżej załączam Excel, który możesz pobrać. Dzięki niemu będziesz mógł samodzielnie policzyć, czy wymiana aktualnego źródła światła na nowe jest opłacalna. Wystarczy, że wypełnisz żółte pola, a kalkulator resztę zrobi za Ciebie. Jednocześnie możesz przeprowadzić 5 porównań.

Pobierz załącznik do artykułu:

Podsumowanie

Wyposażony w wiedzę o źródłach światła oraz w arkusz do obliczania opłacalności, nie dasz się już naciągnąć producentom i sprzedawcom, próbującym Ci sprzedać „idealną” żarówkę. Pamiętaj też, że odczucia związane z oświetleniem są bardzo subiektywne i to co podoba się jednemu, niekoniecznie musi być dobre dla drugiego.