Efektywność świetlna LED: dlaczego parametr lm/W nie mówi całej prawdy o jakości oprawy?

W większości specyfikacji technicznych opraw LED jednym z pierwszych parametrów, na który zwraca się uwagę, jest wartość lm/W, czyli efektywność świetlna. To liczba, która ma sugerować energooszczędność i jakość produktu. Problem polega na tym, że lm/W informuje jedynie o tym, ile światła generuje źródło w stosunku do pobieranej mocy – i nic więcej.

Efektywność świetlna jest ważna, ale stanowi zaledwie część pełnego obrazu. O jakości oprawy LED decydują także: optyka, temperatura barwowa, współczynnik oddawania barw (CRI), realne warunki pracy oraz sposób, w jaki źródło światła starzeje się w czasie (LxBy).

Dlatego parametru lm/W nie powinno się traktować jako wyznacznika jakości oprawy, lecz jako punkt wyjścia do dalszej oceny.

Z tego artykułu dowiesz się:

• Czym jest efektywność świetlna i jak interpretować parametr lm/W?
• Dlaczego lm/W nie pokazuje realnej jakości oprawy LED?
• Jak optyka i parametry światła wpływają na efektywność użytkową?
• Czym jest parametr LxBy i jak określa trwałość opraw LED?
• Jak analizować degradację strumienia świetlnego w czasie?
• Kiedy modernizacja LED-na-LED ma uzasadnienie techniczne?
• Jak kompleksowo oceniać oprawę LED poza liczbą lm/W?

Czym właściwie jest efektywność świetlna (lm/W)?

Efektywność świetlna określa stosunek strumienia świetlnego (w lumenach) do pobieranej mocy (w watach).

PRZYKŁAD:
Oprawa o skuteczności 120 lm/W wytwarza 120 lumenów z jednego wata pobranej energii.

Dlaczego to jest istotne?
Ponieważ im wyższa efektywność świetlna, tym mniejsza moc potrzebna do osiągnięcia założonych poziomów oświetlenia. W praktyce przekłada się to na niższe koszty energii i zazwyczaj na niższą temperaturę pracy diod, co ma duże znaczenie dla trwałości modułów LED.

Jednak należy podkreślić: lm/W informuje o efektywności źródła światła, a nie o jakości oświetlenia w przestrzeni.

Dlaczego lm/W nie mówi całej prawdy o oprawie LED?

Wartość lm/W nie określa, czy oprawa w praktyce spełni wymagania oświetleniowe obiektu. Powodów jest kilka.

1. lm/W nie uwzględnia jakości optyki

Dwie oprawy mogą mieć identyczne 130 lm/W, ale dawać zupełnie inny rezultat w rzeczywistości.
Powodem jest optyka, która odpowiada za to, gdzie faktycznie trafia światło.

Jeśli optyka jest słaba, światło rozlewa się po ścianach lub suficie, zamiast oświetlać produkty czy stanowiska pracy. Wtedy parametry katalogowe tracą znaczenie.

2. Temperatura barwowa wpływa na efektywność

Diody LED o wyższej temperaturze barwowej (np. 5000–6500 K) zazwyczaj charakteryzują się wyższym lm/W.
Nie zawsze jednak chłodne światło jest pożądane – na przykład w branży retail ciepła barwa światła potrafi lepiej eksponować produkt.

3. CRI może obniżyć lm/W, ale poprawić efekt wizualny

Wysoki współczynnik oddawania barw (CRI > 90) naturalnie obniża skuteczność świetlną, ponieważ lepsza jakość światła wymaga innego składu widmowego.
Jednak w wielu przestrzeniach – szczególnie handlowych – CRI ma większe znaczenie niż sama wartość lm/W.

4. lm/W nie odzwierciedla spadku jasności w czasie

Oprawy LED nie przepalają się nagle. Ich strumień świetlny stopniowo spada.
To właśnie dlatego parametr LxBy jest ważniejszy dla oceny trwałości niż sama skuteczność świetlna.

LxBy – parametr, który realnie określa trwałość LED

W 2011 roku powstał system pomiarowy LM-80-08 oraz TM-21, który pozwala określić degradację diod LED.
W Europie aktualnie obowiązuje norma PN-EN 62717:2017.

Parametr LxBy składa się z dwóch wartości:

Czym jest L?

L określa, jaką minimalną część strumienia świetlnego utrzyma oprawa po określonym czasie.

W praktyce:

1. w obiektach wewnętrznych oprawy uznaje się za wymagające wymiany, gdy osiągną 80% jasności,
2. w oświetleniu ulicznym stosuje się L90.

PRZYKŁAD:
L80 oznacza, że po wskazanej liczbie godzin oprawa zachowa minimum 80% początkowego strumienia świetlnego.

Czym jest B?

B określa procent diod, które nie spełnią parametru L.

Praktyczna interpretacja:
L80B10 50 000 h oznacza, że w 90% populacji diod strumień świetlny po 50 000 godzin nie spadnie poniżej 80% wartości początkowej.

PRZYKŁAD:
L80B10 oznacza, że po zadanym czasie maksymalnie 10% diod będzie świeciło poniżej 80% jasności początkowej.

Degradacja LED – proces naturalny, który trzeba uwzględniać

Degradacja modułów LED odbywa się pod wpływem:

• temperatury pracy,
• prądu zasilania,
• jakości zasilacza,
• warunków chemicznych (np. opary w halach produkcyjnych),
• konstrukcji oprawy.

To dlatego dokładny audyt oświetlenia obejmuje ocenę:

• parametrów świetlnych,
• realnej temperatury pracy modułów,
• procentu uszkodzonych opraw,
• zgodności z normami natężenia światła.

Bez audytu nie da się stwierdzić, czy oprawy spełniają wymagania jakościowe.

Dlaczego lm/W bez analizy fotometrycznej to za mało?

Parametr skuteczności świetlnej nie określa, czy oprawa zapewni odpowiednie natężenie światła na stanowiskach pracy, regałach lub ciągach komunikacyjnych.

PRZYKŁAD:

Oprawa o wysokim lm/W, ale słabej optyce może wymagać zastosowania większej liczby punktów świetlnych.
Oprawa o niższym lm/W, ale dobrze zaprojektowanej optyce będzie generować lepszy efekt przy niższych kosztach.

Dlatego projekt oświetleniowy powinien opierać się na:

1. pliku fotometrycznym,
2. analizie UGR,
3. CRI,
4. temperaturze barwowej,
5. warunkach środowiskowych,
   a nie tylko na skuteczności świetlnej.

Kiedy modernizacja LED-na-LED ma sens?

Modernizacja oświetlenia nie dotyczy już wyłącznie zastępowania tradycyjnych źródeł LED-ami.
Oprawy LED montowane przed 2018–2019 rokiem mają zupełnie inną charakterystykę niż dzisiejsze technologie.

Modernizacja LED-na-LED ma uzasadnienie techniczne, gdy:

• natężenie światła spadło przez degradację,
• oprawy nie spełniają wymagań CRI,
• instalacja została zmieniona (np. nowy układ regałów, stanowisk),
• oprawy nie spełniają współczesnych norm dotyczących bezpieczeństwa i efektywności.

Wymiana może być:

• 1:1,
• częściowa,
• lub obejmować przebudowę całej instalacji.

Podsumowanie – jak oceniać efektywność LED w sposób profesjonalny?

Parametr lm/W jest istotny, ale nie wystarcza do oceny jakości oprawy.
Rzeczywista efektywność LED zależy od:

• optyki,
• sposobu rozsyłu światła,
• temperatury barwowej,
• CRI,
• parametrów fotometrycznych,
• trwałości (LxBy),
• jakości zasilania,
• warunków środowiskowych.

Dlatego profesjonalny dobór oświetlenia powinien obejmować zarówno analizę skuteczności świetlnej, jak i pełne obliczenia fotometryczne oraz ocenę degradacji.

Jak porównywać oprawy LED — praktyczne wskazówki dla projektantów

Obejrzyj odcinek 2 „Projektowania na pierwszym planie” i dowiedz się, jak porównywać oprawy LED w praktyce. Zobacz, które parametry naprawdę mają znaczenie i jak uniknąć kosztownych błędów projektowych.

Oglądam