Vidra búvártábor 2019. júniustól!
Búvár foglalkozás gyermekeknek 2019.01.26.
Gyermek tanfolyam 2019.01.26.
Próbamerülés 2019.01.26.
Kid diver gyermekbúvár tanfolyamok! 2019.01.26.
Advanced Skills - Technical Skills 2019.01.11.
Szárazruhás tanfolyam 2019.01.16.
Gyakorló, szintentartó búvárfoglalkozások!
Jég alá merülő szaktanfolyam 2019.01.16.
Junior Open Water Diver tanfolyam! 2019.01.26.
CMAS alapfokú búvártanfolyam 01.15.
Haladó tanfolyam 2019.01.18.
Merülésvezető tanfolyam 2019. január
Nitrox tanfolyam 2019.01.22.
Mentőbúvár tanfolyam 2019.01.17.
Búvárfelszerelések szervizelése egész évben!
Aktuális búvár foglalkozásaink és tanfolyamaink!
Aqua med - Búvárbiztosítás egész évben!
Tanácsok tanfolyamokhoz!


Erdőkertesi merülések hétvégenként!
Mexikó 2019. május 01 - 10
Merülések a Kőbányában!
Egyiptom, Marsa Shagra 2019.

adria







<< Nyitóoldal

 

Hunor és Huszár - Búvárinfó 2012
Az ötödik elem a fehér fény - Sopronyi Richárd - Megjelent a Submarine-ben
Búvárok a betonon - Szabó Brigitta - Megjelent a Népszabadgág-ban
LED - Light Emitting Diode - Sopronyi Richárd - Megjelent a Submarine-ban
Jordánia búvárszemmel! - Sopronyi Richárd - Megjelent a Búvárinfóban

LED - Light Emitting Diode

 

A mai korban egyre több fényforrás igyekszik kiszorítani az izzólámpás világítást, többek között a LED is ilyen babérokra törekszik. Eleinte csak jelzõ fényként illetve kijelzõ elemeként alkalmazták Amióta megjelentek a nagy fényerejû LED-ek egyre több területen hódítanak és már elérték néhány éve a búvárlámpákat is. Ezzel az összeállítással az volt a célom, hogy mindenki számára világossá váljon hogy mi is az a LED, tisztában legyen az elõnyeivel illetve hátrányaival és hogy el tudja dönteni hogy a három fényforrás, úgy mint halogén, gázkisüléses (HID) és LED közül számára melyik a legideálisabb.

 

Bevezetõként elõször tekintsünk vissza a múltba és ismerjük meg a LED történelmi hátterét. Az elsõ leírások SSL-ként (Solide State Lamp) azaz szilárdtest lámpaként említik a mai LED-ként (Light Emitting Diode) ismert világító diódákat. Henry Joseph Round angol elektromérnök 1907-ben szilícium-karbiddal (SiC) végzett kísérlete során fénykibocsátást észlelt, ez tekinthetõ talán az elsõ lépésnek. 1923-ban Oleg Vladimirovich Losev orosz fizikus figyeli meg elõször az elektrolumineszencia jelenségét (Lossew efektus). Nem sokkal késõbb 1936-ban (1. ábra) egy kísérlet során cink-szulfid (ZnS) fényport ágyazott be kötõanyagba és azt két elektróda közé helyezte, majd váltakozó áramú feszültséget kapcsolt rá és a fénypor világítani kezdett. 1938-ban az elektrolumineszcens világításban magyar szabadalom volt az elsõ, amely Szigeti György és Bay Zoltán nevéhez fûzõdik. Az elsõ kereskedelemben kapható LED 1967-ben jelent meg. Azonban az elsõ valóban jelentõs fényhasznosítással rendelkezõ LED a Lumiledtõl csak 1998-ban jelent meg, amely még kék színû volt. 2001-óta azonban már megjelent a fehér LED, amely már komoly vetélytársa a hagyományos fényforrásoknak.


Ahhoz, hogy az elõnyeit elemezhessük, ismerjük meg elõbb a mûködését. A lumineszcencia az a jelenség, amikor bizonyos anyagok a velük közölt energiát fényenergiává alakítják át. Fizikai besorolás szerint a LED elektrolumineszcens sugárzó, azaz olyan fényforrás, amely az elektromos energiát közvetlenül alakítja át fényenergiává. A LED egy rétegdióda, amelyben p-n átmenet található. Az n rétegbõl elektronok vándorolnak át a p rétegbe, a p szennyezésû rétegben pedig lyukak haladnak az n szennyezésû réteg felé, nyitóirányú feszültség hatására. Az egymás felé haladó töltéshordozók rekombinálódnak és ennek hatására energia szabadul fel. Ahhoz, hogy ez látható legyen a számunkra a p-n átmenetet speciálisan alakították ki. A kibocsátott fény spektruma széles határok között mozoghat, függõen a félvezetõ vegyület összetételétõl és az adalék anyagoktól. A LED-ek kialakítása korábban az 5mm-es átmérõjû hengeres mûanyag kivitelûre korlátozódott, ma azonban már egy egészen új kialakítású 20mm átmérõjû fémtokban kap helyet.

Az élettartamát tekintve a mai változatok már igen nagy megbízhatósággal mûködnek, megfelelõ üzemeltetés mellett akár 100 000 órán keresztül is. Ez azt jelenti, hogy folyamatosan több mint 11 évig képesek világítani. Mivel a gyakorlatban nem folyamatosan mûködnek ez akár évtizedeket is jelenthet. A LED hosszú élettartama mellé még alacsony energia felvétel is párosul. Kiváló az ütés és rázásállósága, nem befolyásolja a környezet páratartalma. A búvárlámpa gyártók közül még egy márkán belül is van olyan lámpa, amely használat közben vízhûtést igényel és van amelyik nem. Általánosan elmondható, hogy az 1W-os LED-ek esetében a gyári alumínium felület elegendõ hûtést biztosít szobahõmérsékleten, amennyiben szabadon marad. A hûtõ felület akár 70-80 °C-os is lehet ami persze még mindig jóval kevesebb mint az izzólámpáé. Ezért nehéz otthoni barkácsolás szintjén megvalósítani hosszú élettartamú LED lámpákat, mert nem csak a megfelelõ feszültségre, de a megfelelõ hõelvezetésre is gondolni kell. A hûtõ felület hõmérséklete nem haladhatja meg a 85°C-ot, ha növekszik a hõmérséklet csökken a LED fényereje és élettartama.


Egy másik nagyon fontos meghatározás a fényhasznosítás, amely a fényforrás fényáramának és az általa felvett villamos teljesítmény értékének hányadosa, amelynek mértékegysége lm/W. Lényegében a lámpa hatásfokát fejezi ki, vagyis azt mutatja meg, hogy a lámpa mekkora hatásfokkal alakítja át a felvett elektromosságot látható sugárzássá.  Ez alapján össze tudjuk hasonlítani a LED a halogén és a HID fényhasznosítását. Míg a halogén esetében 12-17 lm/W addig a ma forgalomban lévõ LED-ek 50-70 lm/W hasznosítanak. A gázkisüléses lámpák ennél még jobbak hiszen 80-100 lm/W hatásfokúak. Ennek értelmében talán már mindenki számára érthetõvé válik a gyártók által nem marketingfogásból megadott LED illetve HID teljesítmények. Így lesz 4db 3W-os LED-bõl 50W-nak megfelelõ teljesítményû lámpa.

Ahhoz, hogy az elõnyeit elemezhessük, ismerjük meg elõbb a mûködését. A lumineszcencia az a jelenség, amikor bizonyos anyagok a velük közölt energiát fényenergiává alakítják át. Fizikai besorolás szerint a LED elektrolumineszcens sugárzó, azaz olyan fényforrás, amely az elektromos energiát közvetlenül alakítja át fényenergiává. A LED egy rétegdióda, amelyben p-n átmenet található. Az n rétegbõl elektronok vándorolnak át a p rétegbe, a p szennyezésû rétegben pedig lyukak haladnak az n szennyezésû réteg felé, nyitóirányú feszültség hatására. Az egymás felé haladó töltéshordozók rekombinálódnak és ennek hatására energia szabadul fel. Ahhoz, hogy ez látható legyen a számunkra a p-n átmenetet speciálisan alakították ki. A kibocsátott fény spektruma széles határok között mozoghat, függõen a félvezetõ vegyület összetételétõl és az adalék anyagoktól. A LED-ek kialakítása korábban az 5mm-es átmérõjû hengeres mûanyag kivitelûre korlátozódott, ma azonban már egy egészen új kialakítású 20mm átmérõjû fémtokban kap helyet.

A fényforrások színe szintén jelentõs, amit színhõmérsékletnek nevezünk. A hagyományos izzólámpa színhõmérséklete kb.2800K a természetes világítást adó derült északi égbolté 6000K. Színmegjelenésük alapján a fényforrásokat 3 csoportra lehet osztani: melegfény (3300K alatt), semleges (3300-5300K között) és hidegfény (5300K felett). Ez alapján mondható, hogy a fehér LED-ek hideg fényûek, hiszen 5500K színhõmérséklettel rendelkeznek.

A gyakorlat szempontjából azonban érdemes átgondolni, hogy milyen fényforrással mûködõ lámpát válasszunk. A halogén lámpák ugyan a legrövidebb ideig világítanak, de meleg fényük van, a HID lámpáknak lehet a legjobb szúró fénye a legminimálisabb visszaverõdéssel, jóval kisebb az energia felvételük ezért sokáig világítanak de hideg fényük van és nagyon érzékenyek. Míg a LED szintén a hidegfényû, de lényegesen nagyobb az üledékes vízben a fényvisszaverõdés viszont a kis áramfelvétel miatt még tovább világítanak és a legkevésbé érzékenyek.

Környezetvédelmi szempontból nem elhanyagolható, hogy a gázkisüléses fényforrásokkal szemben a LED nem tartalmaz higanyt ezért nem jelent veszélyt a környezetünkre és újrahasznosítható. Az élettartama alapján anyag és költségtakarékos megoldás, és még koránt sem értünk el a fejlõdés határát.

Sopronyi Richárd

 

Submarine 2006. december

 

És ami az újságból kimaradt... egy összehasonlító táblázat a FA&MI gyári adatai alapján.

 

 

 

lámpák

MULTISTAR

LED - 50W

MULTISTAR

Halogén - 50W

MULTISTAR

HID - 50W

12V

4,5 Ah NiMh akkumulátorral szerelve

Élettartam

100 000 h

50-200 h

100-1000 h

Színhõmérséklet

4100-6000K

3200K

5500-6000K

Energia felvétel

4 x 3W

50W

12W

Eff. teljesítmény

50W

50W

50W

Fényhasznosítás

(lumen/watt)

50 - 70 lm/W

12 - 17 lm/W

80 - 100 lm/W

Fényáram (lumen)

600 - 850 lumen

600 - 850 lumen

960 – 1200 lumen

Világítási idõ

6 h

50 min

4 h

Használat közben melegedés

Nem igényel hûtést

10 perc után hûtést igényel

10 perc után hûtést igényel

Használat közben ki – be kapcsolás érzékenység

Nem érzékeny

Csökkenti az izzó élettartamát

Csökkenti az izzó élettartamát

Fényforrás ára

1db 3W LED: 20€

1db halogén izzó: 20€

1db 12W HID: 160€

Bemelegedési idõ

3-7s

20s

60s

info@divingisland.hu

Az FA&MI lámpáknak és kiegészítõknek kizárólagos Magyarországi importõre a DIVING Island Kft.