Oświetlenie LED-owe - symbol nowoczesności

Oświetlenie LED zapewnia wysoką elastyczność funkcjonalną, dużą wydajność świetlną, niski koszt oraz daje możliwość elastycznego dopasowania się do wymagań klienta i jego budżetu. Dla innych źródeł te czynniki nie były możliwe do połączenia.

Dzisiaj okazuje się, że nawet jeśli inwestycja w oświetlenie ledowe nie ma jasnych przesłanek ekonomicznych, firmy decydują się na nią, bo wspierają takie trendy i chcą być postrzegane jako nowoczesne. Świadomość użytkowników i inwestorów jest w tym obszarze ważnym czynnikiem sprawczym dla rozwoju biznesu, nierzadko istotniejszym w porównaniu do oszczędności.

Rynek oświetlenia LED pędzi zarówno w zakresie coraz większej oferty, jak i szerokości siatki sprzedaży, zwłaszcza w zakresie gotowych produktów oświetleniowych. Dla komponentów rozwój sieci dystrybucji jest mniej dynamiczny, bo handel opiera się na autoryzowanych przedstawicielstwach producentów, a tych renomowanych nie ma wcale tak wielu.

Widać to bardzo w przypadku białych diod, które wytwarza nieco ponad 10 producentów. Reszta kupuje od nich struktury półprzewodnikowe, tworząc własne diody. Z tej przyczyny tani dostawcy diod z Azji nie mają na rynku europejskim dużego przebicia i nie są w stanie dorównać lub zbliżyć się parametrami do światowej czołówki.

KONIEC ŻARÓWEK TRADYCYJNYCH

Ważną częścią rynku oświetlenia LED są zamienniki żarówek, czyli rozwiązania zgodne mechanicznie i elektrycznie z oświetleniem tradycyjnym. Obecnie dla prawie każdej żarówki tradycyjnej daje się kupić LED-owy odpowiednik, a oferta rynku imponuje bogactwem wersji i typów.

Zamienniki mają też wyraźnie dopracowaną konstrukcję mechaniczną, a od strony elektrycznej zwykle zawierają z reguły wysoko sprawny konwerter impulsowy. Oferta zamienników przekroczyła pod względem liczby typów pierwotny zakres, jakie obejmowały żarówki tradycyjne i cały czas się rozszerza. Aktualnie sporo nowości to wersje dekoracyjne, wykorzystywane w lokalach użytkowych.

Znaczenie oświetlenia LED dla biznesu firm

 

Dla blisko połowy firm z niniejszego opracowania komponenty do oświetlenia ledowego są jedną z wielu pozycji w ofercie, a dla co piątej firmy są one bardzo ważne z punktu widzenia biznesu. Taki rozkład nie powinien dziwić, bo duża atrakcyjność tytułowej tematyki działa tutaj jak magnes dla wielu firm dystrybucyjnych i produkcyjnych. Przedsiębiorca, który chce zaistnieć w tym sektorze, z pewnością znajdzie dostawcę komponentów lub gotowe źródła światła i będzie mógł poszerzyć działalność firmy o kolejny pion. Oświetlenie może być też użytecznym dodatkiem do innych pokrewnych grup towarów, stąd pojawia się ono bardzo często w sieci dystrybucji. Dlatego pomarańczowe pole musi być w tym przypadku spore. Silna konkurencja i szeroki asortyment produktów składających się na oświetlenie LED utrudniają koncentrację biznesu w takim stopniu, aby firma mogła traktować je jako wyłączną lub główną część aktywności.

Drugą grupą zamienników dla tradycyjnych rozwiązań są oprawy oświetleniowe równoważne funkcjonalnie. Mają one podobne wymiary, identyczny system mocowania, takie samo przyłącze elektryczne oraz parametry świetlne, ale są wykonane jako zintegrowana całość bez wymiennego źródła światła.

Takie oprawy oświetleniowe mogą być używane zamiennie z tradycyjnymi, nie wymagają przeróbek instalacji i są produktem dostępnym z wielu źródeł. Przykładem mogą być lampy high bay, a więc podsufitowe, do magazynów i hal przemysłowych ze sferycznym reflektorem metalowym.

NOWE ROZWIĄZANIA OPRAW

Duża wydajność świetlna emiterów LED i małe wymiary są głównymi czynnikami sprawczymi tego, że na rynku pojawiają się nowe typy oświetlenia, np. architektoniczne, sceniczne, medyczne, motoryzacyjne. Rosnące ceny energii elektrycznej przesuwają też w dół barierę opłacalności, stąd LED-y stają się standardem w oświetleniu hal magazynowych, budynków przemysłowych, a także są wykorzystywane w rolnictwie przy uprawie roślin.

Wydaje się też, że kupujący tytułowe produkty coraz bardziej są zainteresowani jakością, trwałością i dobrymi parametrami świetlnymi, takimi jak współczynnik oddawania barw. Kilka lat temu wiele produktów miało problemy a ich deklarowane parametry nie pokrywały się z rzeczywistością.

Zapewne dlatego dzisiaj klienci są ostrożniejsi, zwłaszcza w aplikacjach profesjonalnych, gdzie inwestycje nierzadko są realizowane w na tyle dużej skali, że dobór produktu nie może być dziełem przypadku. Tak samo jak szybko rozwija się rynek, tak też z roku na rok rośnie świadomość klientów, którzy coraz częściej poszukują źródeł charakteryzujących się jakością i określoną trwałością.

Najważniejsze parametry techniczne związane z oświetleniem LED

 

Oczekiwania techniczne, jakie mają kupujący komponenty oświetlenia ledowego, to przede wszystkim duża wydajność świetlna. Pozwala ona tworzyć wydajne i energetycznie efektywne źródła o niewielkich wymiarach i rozwiązania, które przynoszą oszczędności finansowe. W dalszej kolejności liczy się długi czas pracy oraz stabilność długoterminowa parametrów oświetlenia, a także dobre odwzorowanie barw. Te trzy kryteria można postrzegać jako czynnik jakościowy, zapewniający dużą funkcjonalność źródeł ledowych i pozwalający sprzedawać rozwiązania w wyższych cenach. Niewielkie znaczenie dostępności zasilacza zintegrowanego z modułem LED czy emiterem to z kolei pochodna dobrej dostępności takich jednostek oraz szerokiego asortymentu konwerterów i całych zasilaczy.

Trzy lata temu czołowe emitery 1-watowe miały około 150 lm/W. Aktualnie jest to 180-185 lm/W. Duża wydajność jest istotna, ponieważ zapewnia możliwość miniaturyzacji i pozwala na pracę w szerokim zakresie temperatur, co jest podstawą w aplikacjach w przemyśle, motoryzacji, medycynie i w podobnych branżach określanych jako profesjonalne.

Diody LED są coraz jaśniejsze a ich światło coraz bardziej naturalne. Warto zauważyć, że CRI powyżej 80 mają już wszystkie źródła, a można bez problemu kupić diody ze współczynnikiem oddawania barw 95...98 i to nawet przy wysokiej temperaturze barwowej.

DIODY COB

Coraz więcej emiterów światła, jakie są dostępne na rynku, to diody COB (chip on board), czyli jako płaski komponent zawierający wiele elementarnych diod umieszczonych bezpośrednio na laminacie aluminiowym.

Emitery są połączone w grupy szeregowo-równoległe i współpracują ze wspólnym dla całości luminoforem. Są to wydajne źródła o szerokim kącie rozsyłu światła. Największą zaletą diod COB jest generowanie strumienia światła o bardzo dużej mocy, dzięki czemu element ten zastępuje źródła halogenowe i rtęciowe w reflektorach.

Emitery typu chip on board są łączone w całość z układami optycznymi i układami zasilania, co zapewnia wyjątkową prostotę implementacji w przypadku oświetlenia typu high bay. Konstrukcja w postaci macierzy emiterów pozwala na precyzyjną regulację kształtu strumienia świetlnego, co upraszcza budowę opraw światła punktowego wykorzystywanego w oświetleniu architektonicznym.

Główne branże będące klientami w zakresie produktów oświetlenia ledowego

 

Próba wyłonienia wiodących branż i sektorów techniki, które można traktować jako najważniejszych klientów kupujących rozwiązania i produkty dla oświetlenia LED, nie przyniosła zaskakujących informacji, gdyż na górnych dwóch pozycjach znalazła się naturalnie branża oświetlenia oraz przemysł i inne zastosowania profesjonalne. Cała reszta, na wykresie wyraźnie słabiej oceniona, też jest ważnym klientem na produkty ledowe, niemniej nie w polskich warunkach. W kraju mamy dziesiątki producentów oświetlenia (np. LUG, ES System), którzy są odbiorcami diod, modułów, optyki i systemów zasilania, a także wytwórców specjalistycznych rozwiązań oświetlenia dla przemysłu, energetyki, budynków. Firmy te sumarycznie mają duży potencjał i co jest równie istotne zaopatrują się w komponenty w przeważającej części u dystrybutorów, a nie bezpośrednio u producentów.

Diody COB bardzo zyskują na popularności, bo zawierają wiele elementarnych małych struktur, dzięki czemu ich konstrukcja jest optymalna kosztowo, gdyż uzysk produkcyjny dla takich chipów jest wysoki, obudowa jest jedna, tak samo jak luminofor - to też są oszczędności.

Napięcie zasilające taki element jest relatywnie wysokie (kilkadziesiąt woltów), dzięki czemu system zasilania pracuje przy mniejszym natężeniu prądu i tym samym stratach mocy na przewodzenie. Niewielkie wymiary emiterów COB upraszczają także konstrukcję systemów optycznych i chłodzących.

MODUŁY OŚWIETLENIOWE

Szybko poszerza się oferta dostępnych gotowych modułów oświetleniowych, gdzie na laminacie aluminiowym zamontowane są diody i system zasilania. Kiedyś większość z nich była wykonywana na zamówienie, obecnie wiele podstawowych typów można kupić "z półki". Zmiany dotyczą też zawartego na modułach zasilacza, który nie tylko zasila i reguluje jasność, ale coraz częściej ma opcję komunikacji bezprzewodowej lub pracuje w sieci.

ZASILANIE JEST FUNKCJONALNE

 

Przegląd ofert dostawców oświetlenia LED

W ostatnich pięciu latach znacząco wzrosła oferta systemów zasilających przeznaczonych do współpracy z diodami LED dużej mocy. Początkowo zasilacze takie były konstrukcjami adaptowanymi, gdzie producenci klasycznych jednostek dostarczających stabilizowanego napięcia wyjściowego modyfikowali je nieznacznie od strony elektrycznej.

Aktualnie znakomita większość konstrukcji pojawiających się na rynku to rozwiązania specjalnie przygotowane do zasilania diod. Różnice kryją się w obudowie, która w wersji ledowej jest często szczelna, ma wyprowadzone przewody lub specjalne złącza zaciskowe, wygodne uchwyty mocujące a nierzadko też kształt dopasowany do umieszczenia w puszce instalacyjnej. Od strony elektrycznej są to konstrukcje z rozbudowanymi zabezpieczeniami, pozwalające na regulację jasności diod, zdalne sterowanie i podobne funkcje ułatwiające tworzenie większych systemów oświetleniowych.

Na koniec warto zauważyć, że mamy coraz więcej diod zasilanych wysokim napięciem, nierzadko bezpośrednio z sieci napięcia przemiennego. Są to rozwiązania w formie pręcików montowane w bańkach żarówek dekoracyjnych lub moduły na laminacie z rdzeniem metalowym.

Konstrukcja taka zawiera dwie grupy diod połączonych antyrównolegle. Każda grupa zawiera wiele emiterów połączonych szeregowo, dzięki czemu wypadkowe napięcie jest wysokie. Zapewne asortyment diod zasilanych wysokich napięciem będzie się powiększał, bo pozwala to na uproszczenie systemu zasilania i poprawę sprawności.

CZAS NA ŻARÓWKI SMART

Pojawiające się na rynku oświetlenie LED-owe ma coraz wyższą funkcjonalność w porównaniu do tradycyjnych źródeł, a niektóre żarówki i oprawy można już określać mianem inteligentnych. Lampy takie można łączyć w sieć za pomocą protokołu komunikacyjnego DALI, co umożliwia dalsze oszczędności poprzez dopasowywanie parametrów oświetlenia do aktualnych potrzeb, selektywne wyłączanie/włączanie, regulację jasności.

Oprawy są integrowane ze zdalnym sterowaniem opartym na transmisji przewodowej lub bezprzewodowej, co pozwala na bieżący monitoring oraz inteligentne sterowanie oświetleniem za pomocą pilota lub smartfona.

Ponieważ LED-y nie mają bezwładności świetlnej, a częste gaszenie i zapalanie nie powoduje pogorszenia trwałości, tworzone są systemy oświetlenia na żądanie, a więc zapalającego się tylko na chwilę i w danym miejscu, gdy jest to potrzebne, np. z wykorzystaniem zintegrowanego czujnika ruchu PIR.

Najważniejsze zjawiska o negatywnym wpływie na rozwój rynku

 

Najbardziej palącym problemem dla rynku oświetlenia LED są produkty tanie o słabej jakości i podróbki wyrobów markowych, a na drugim miejscu duża konkurencja na rynku. Za te problemy odpowiedzialne są głównie zamienniki żarówek, a więc produkty w dużej mierze zestandaryzowane i wytwarzane przez wielu azjatyckich producentów. Są one traktowane jako wymienny element dostępny z wielu źródeł, a więc taki, który kupuje się jak najtaniej. W praktyce oznacza to słabe produkty: awaryjne, o krótkiej żywotności, kiepskim oddawaniu barw, generujące zaburzenia elektromagnetyczne i o słabej sprawności. W eliminacji słabych produktów byłaby pomocna wysoka świadomość techniczna nabywców, którzy znają aspekty techniczne oświetlenia LED i są w stanie je zweryfikować. Niestety kompetencji i rozeznania brakuje, a na rynku jest dużo tanich produktów, z wirtualnymi gwarancjami, co jest plagą rynku konsumenckiego i niestety przenosi się też na produkty profesjonalne. Oczywiście wiele z dostępnych zamienników, nawet tych niepochodzących od znanych marek, zapewnia dobre parametry i jakość. Ich utrzymanie wiąże się jednak z koniecznością kontroli jakościowej u producenta azjatyckiego przed wysyłką towaru. A to kosztuje i wymaga zachodu.

Żarówki smart pozwalają na zaprogramowanie czasu włączenia i wyłączenia, ustawienie temperatury barwowej i jasności. Na razie operacje takie wykonuje się dla każdej oddzielnie, ale lada moment oświetlenie budynkowe zostanie połączone w sieć, gdzie oprawy i żarówki będą węzłami sieci.

Takich produktów pojawia się coraz więcej, gdyż na rynku zalanym tanimi i jednakowymi wyrobami azjatyckimi dają one producentom możliwość wybicia się i lepszego zarobku.

OŚWIETLENIE SPECJALISTYCZNE I PRZEMYSŁOWE

Silna konkurencja na rynku konsumenckim powoduje, że rośnie znaczenie oświetlenia specjalistycznego i profesjonalnego, w którym wartość dodana dla klienta jest większa niż w obszarze konsumenckim oraz nie ma tak silnej presji cenowej ze strony importerów produktów azjatyckich.

W tym obszarze ilościowo i asortymentowo dominują rozwiązania oświetleniowe do sklepów wielkopowierzchniowych, magazynów, hal produkcyjnych (głównie lampy high i low bay, oprawy liniowe), w dalszej kolejności są to lampy oświetlenia ulicznego, lampy przemysłowe i obiektowe, z certyfikatami: Atex (Ex), DNV, górniczymi, GOST-R, o wysokiej jakości światła (oddawanie kolorów, temperatura barwowa) i podobne.

Pozytywne aspekty wspierające rozwój rynku LED

 

Na liście najważniejszych trendów sprzyjających rozwojowi aplikacji LED- owych wyrazie wybiły się wysokie walory techniczne i użytkowe takiego oświetlenia. Cała reszta, łącznie z cenami i dużą chłonnością rynku ma wyraźnie niższe wskazania. Co ciekawe, specjaliści byli zdania, że wymagania prawne i zakazy dla źródeł tradycyjnych bazujących na żarówkach wolframowych mają małe znaczenie stymulujące rozwój. Podobnie można powiedzieć, że aspekt ekonomiczny oświetlenia ledowego, a więc koszt zakupu przemnożony przez liczbę godzin pracy, wcale nie jest głównym czynnikiem wyboru i produkty te są kupowane nawet, gdy inwestycja niekoniecznie jest opłacalna. Wydaje się, że kryterium ekonomiczne dotyczy wyłącznie zamienników żarówek, a im bardziej zaawansowane technicznie oświetlenie, tym jest ono słabiej zarysowane. Dyrektywy unijne i wymagania prawne powiązane z oszczędnością energii nie są zdaniem ankietowanych czynnikami ważnymi.

Spory potencjał ma oświetlenie biurowo-budynkowe o nowoczesnym i modnym wyglądzie, które pozwala nadać pomieszczeniom indywidualny charakter i zapewnić wysoką funkcjonalność.

Oświetlenie w warunkach przemysłowych oraz w wielu aplikacjach profesjonalnych jest dziedziną podlegającą regulacjom prawnym. Spełnienie wymagań nie zawsze jest proste, ale inwestujący w takie źródła biorą pod uwagę przepisy i chcą być z nimi zgodni. Większa uwaga w stosunku do wymagań prawnych, np. BHP, jest oznaką dojrzałości inwestorów.

Prezentacje przykładowych firm powiązanych z tematyką tej analizy znajdują się na stronie: