ועידת האקלים שהתקיימה לאחרונה בפריז, הסתיימה בחתימת ההסכם ההיסטורי להפחתת ההתחממות הגלובלית. אחת היוזמות המשמעותיות שהתקבלו במקביל לוועידה היא ה-Global Lighting Challenge, במסגרתה נקבע יעד של התקנת 10 מיליארד נורות LED ברחבי העולם במקום הנורות הקיימות. הרעיון העומד מאחורי היוזמה פשוט: לצד היוזמות לפיתוח אנרגיות מתחדשות הדורשות זמן וכסף רב, התקנת 10 מיליארד נורות LED יכולה ליצור מהפכה אנרגטית מהירה יחסית, היכולה לחסוך עד 120 מיליארד דולר בצריכת החשמל העולמית ולהפחית משמעותית את פליטת גזי החממה. 14 מדינות ותאגידים מובילים, ביניהם Ikea ו-Philips אישרו את היוזמה, וחודש בלבד לאחר השקתה כבר התחייבו להחליף כ-45 מיליון נורות LED.
איור 1. אופן פעולת ה-LED
גם ישראל, שלא התחייבה רשמית ליוזמה, הולכת בכיוון דומה. בימים אלה מבצעת עיריית בת-ים מהלך חלוצי ומחליפה את כל תאורת הרחוב (כ-7,000 גופי תאורה) לגופי תאורת LED חסכוניים מסוג “ונוס”. על המהלך חתומה “געש תאורה”, מהחברות הוותיקות והמובילות בישראל בתחום התאורה המקצועית והיצרנית הישראלית היחידה של גופי תאורת LED. גם מפעלי תעשיה רבים ברחבי הארץ לא מחכים ליוזמה ממשלתית ומחליטים על מהלך של התייעלות אנרגטית, אשר במסגרתו מוחלפים גופי התאורה הקיימים במפעל בגופי תאורת LED, דבר אשר מביא לחיסכון משמעותי בהוצאות החשמל, תוך החזר השקעה מהיר. אחד המודלים הפופולרים לביצוע פרויקט התייעלות אנרגטית, שלעיתים כרוך בהוצאה כספית גדולה, הוא מודל המאפשר תשלום עבור גופי התאורה מתוך הפרשי החיסכון בעלויות החשמל בפועל, מודל ESCO. עבור רוב מפעלי התעשייה בישראל מדובר בחיסכון פוטנציאלי בלתי מבוטל, זאת כמובן לצד המעבר לתאורה איכותית ואופטימלית עבור עובדי המפעל, אשר משפרת את רווחתם ואת הפרודוקטיביות במקום העבודה.
למה LED?
LED הינה דיודה פולטת אור. בשוק התאורה מיוצר LED בשיטה של מוליך למחצה היוצר צומת PN עם פער אנרגיה המתאים לקרינה בתחום הנראה. על גבי המוליך למחצה מורכבים אמצעים אופטיים ופוטומטרים כגון עדשה, עיטוי קרמי מוליך חום ושכבה של חומר זרחני (פוספור) הממיר את הקרינה המונוכרומטית של ה-LED (בד”כ כחול או ירוק), לתערובת צבעים היוצרת אור לבן. בשנים האחרונות גובר בעולם השימוש בתאורת LED שהיא יעילה וחסכונית יותר בהשוואה לפלורוסנט או לנורות הליבון, אשר בחלק מהמדינות אף נאסרו לשימוש בגלל צריכת החשמל הגבוהה שלהן.
איור 2. ההתפתחות ביעילות האורית של מקור אור ה-LED
יתרונות בשימוש בגופי תאורת LED:
מעבר לחיסכון בחשמל, לתאורת ה-LED יתרונות רבים. כמקור אור נקודתי, LED מספק חופש מוחלט למתכנני גופי התאורה בתהליך עיצוב הגוף, בניגוד למשל לנורת נל”ג (נתרן לחץ גבוה) שהיא בעלת נפח ועל כן מכתיבה ממדים מינימליים לגוף התאורה. בנוסף, שימוש ב-LED מאפשר לאנשי המקצוע בתחום התאורה שליטה מוחלטת על ההרכב הספקטרלי של גוף התאורה והתאמה מושלמת לצרכי המשתמש, לדוגמה, אור עם מסירות צבע גבוהה במיוחד לשימוש בחנויות, תצוגות וחלונות ראווה, ואור לבן במסירות גבוהה בחללי עבודה ומשרדים המאפשר שמירה על ערנות ופרודקטיביות לאורך שעות היום. מסירות צבע גבוהה (CRI) – באמצעות בחירת תערובת פוספורים נכונה, ניתן לקבוע ברמה מדוייקת את גוון האור והרכבו.
נצילות ויעילות גבוהות שממשיכות להשתפר – טכנולוגיות הייצור הנוכחיות נמצאות בתהליך שיפור מתמיד: נצילות מקורות האור הקיימים משתפרת בעשרות אחוזים בשנה, מגמה הצפויה להימשך גם בשנים הקרובות. שיפור הנצילות גורר צמצום פליטת החום בגופי התאורה וצמצום זה גורר הפחתת הצורך במיזוג אוויר – מכפיל כוח בתחום חסכון באנרגיה. חיסכון בצריכת החשמל ובתחזוקה – בפרויקטים עירוניים מושגת כיום התייעלות של 40-60% בעת מעבר לטכנולוגיית LED. בנוסף, כמקור אור בעל אורך חיים ארוך ביותר, גוף תאורת LED מייתר את הצורך בהחלפת נורות וחוסך משמעותית עלויות תחזוקה.
אורך חיים ממושך – בשונה מנורות ליבון או פלורסנט, נורת LED אינה נשרפת או מפסיקה להאיר ביום אחד, אלא דועכת לאורך זמן. מקובל להגדיר את סוף חיי המוצר כירידה ל- 70% מרמת ההארה ההתחלתית. יצרני LED איכותיים מצהירים על אורח חיים של 50,000 שעות לפחות, כאשר לאיכות ה- LED השפעה משמעותית על אורך חיי גוף התאורה. שליטה, בקרה, IoT – כרכיב אלקטרוני, מעגל ה- LED קל לשליטה ובקרה וניתן לכוונן בו פרמטרים כגון עוצמת וגוון האור, זמני הדלקה, עמעום וכיבוי, וכן חיבור ושליטה לאמצעים היקפיים (גלאים, חיישני אור פוטו-סל, מצלמות ועוד), כל זאת ללא פגיעה באורך חיי המוצר ואיכות האור.
טבלה 1. תקנים למדידת איכות וביצועי ה-LED
טבלה 2. דרגות מסירות הצבע
מאפייני האיכות בתאורת לד: לאיכות גופי התאורה יש קשר ישיר לרכיבים האלקטרוניים והאופטיים ולתהליכי הייצור.
מדד ה-CCT
כדי לתת לצרכן וליצרן פרמטרים זהים ומדידים, הגדיר ה- (International Electro – technical Commission) קריטריונים לאיכות ה- LED (טבלה 1). כמו כן קבע ה- IEC שורת מאפיינים אשר באמצעותם ניתן לערוך השוואה בין מוצרי LED שונים:
מדדי כמות הספק נקוב – ההספק הנצרך על ידי גוף התאורה כמערכת כולל הדרייבר והנמדד בוואטים (W).
שטף אור נקוב – האור המופק על ידי גוף התאורה והנמדד בלומנים (Lm). בגופי תאורה רגילים היה נהוג להשתמש בערכים יחסיים, אחוז העברת אור (Light Output Ratio), המוכפל בשטף האור של הנורה. לעומת זאת בגופי LED מדובר בערכים אבסולוטיים (absolute photometry) ולכן אין מקום לציון מדד ה-LOR. יעילות (efficacy) של גוף התאורה – שטף האור הנקוב של גוף התאורה מחולק בהספק הנקוב (Lm/W). מדד זה בוחן למעשה את מערכת גוף התאורה כמכלול. פיזור האור (intensity distribution) – גוף תאורה הנותן תפוקת אור נתונה מסוגל לפזר אותה בדרכים שונות, למשל אלומה צרה או רחבה. פיזור שטף האור בחלל מוצג בדרך כלל בעזרת דיאגרמה פולארית וביחידות של קנדלות (cd).
מדדי איכות
איכות הצבע של מקור האור היתה ועודנה מרכיב קריטי בתכנון התאורה. מרכיב זה חשוב במיוחד לאור ריבוי השימוש הקיים היום בתאורת LED במגוון רחב של צרכים שבהם נדרשת תאורה אופטימלית: מחנויות ובתי אופנה, דרך הארת חללים ליצירת אווירה לאינטראקציה חברתית ועד להבחנה מדויקת של גוון האור של אדם זה או אחר.
על-מנת להעריך, לחזות ולדון באיכות הצבע, מקובל להשתמש בתעשיית התאורה בשני מדדים: CCT ו-CRI. שינויים במדדים אלו יכולים להשפיע בצורה דרמטית על המראה הנתפס של עצמים וחללים.
טמפרטורת צבע ( – Correlated Color Temperature) – למרות שמדובר “באור לבן”, לא כל הלבנים שווים. לכן, אנו משתמשים בקונספט של טמפרטורת צבע שהוא בעצם “מראה” של הצבע הלבן כאשר גוף שחור מחומם לטמפרטורות שונות. אם נחמם גוף שחור זה לטמפרטורה של 1,000°K המראה יהיה אדום; בין 2,000°K עד 3,000°K הוא יהיה לבן צהוב; ב-4,000°K יהיה לבן ניטרלי; ב-5,000°K עד 7,000°K יהיה לבן קר (לכיוון הכחול). (Color Rendering Index) – למרות שלשני מקורות אור יכול להיות אותו מראה צבע או טמפרטורת צבע, הדבר לא מעיד על כך שהעצמים המוארים על ידי שני מקורות האור יראו בדיוק אותו דבר ועל כן, CRI הוא קריטריון חשוב מאוד בזמן בחירת מקור אור LED. ניתן להתבסס על טווחי CRI כדי לקבוע קודים שיעזרו לנו לבחון ולבחור את איכות ה-LED (טבלה 2). כאשר מדובר בטכנולוגיה חדשנית ומתפתחת כמו טכנולוגית ה- – יש חשיבות רבה לנושא עמידה בתקנים וביצוע בדיקות מחמירות לגופי התאורה, הן בהיבט של בטיחות בשימוש והן בהיבט של רמת הביצועים של גוף התאורה. חשוב לדעת לדרוש את התעודות והתקנים ממוסדות מוכרים, כגון מכון התקנים הישראלי או מעבדות מוסמכות בחו”ל, אשר ביצעו בדיקות ספציפיות לגוף התאורה אותו אנו מבקשים להעריך.
הכתבה באדיבות חברת “געש תאורה”, חברה וותיקה בעלת ניסיון ומוניטין של 50 שנה העוסקת במתן פתרונות תאורה כוללים לשוק הטכני והמקצועי. החברה מתמחה בתכנון, פיתוח וייצור מגוון גופים וטכנולוגיות בתחומי תאורת הפנים והחוץ, ונותנת מענה לצרכים מוגדרים בתחום תאורת משרדים וחללי עבודה, מחסנים ואולמות ייצור, חניונים, מגרשים, תאורת רחובות ועוד. כמו כן מספקת החברה פתרונות בתחום החיסכון באנרגיה ובתחום גופי תאורה הכוללים אמצעי שליטה ובקרה מתקדמים. החברה, שהחלה את דרכה בשנת 1964, מחזיקה היום בשני מפעלים בארץ ומוצריה מאושרים לסימון בתו “מיוצר בישראל” כחול-לבן.
