Afirmațiile despre durata de viață a LED necesită verificarea realității

Pe măsură ce tehnologia LED începe să cuprindă întreaga piață a iluminatului și înțelegerea tehnologiei avansează semnificativ. Cu toate acestea încă persistă o mare confuzie cu privire la durata de viață a LED. Foarte mulți se bazează pe deprecierea treptată a fluxului luminos al sursei LED, drept cel mai bun indicator, utilizând-o incorect ca durată de viață a produsului.

Revendicările de conformitate cu caietele de sarcini rămân doar „Declarații pe proprie răspundere” dacă nu sunt și susținute

Realitatea pe care o trăim ne-a confirmat, că discuțiile despre iluminatul cu LED, aplicațiile emergente și inteligența integrată nu vor face deloc diferență dacă bazele ofertei comerciale sunt instabile. Promotorii procesului de tranziție au fost acele state care dispun de mijloacele necesare, reflectate cu pregnanță în nivelul de dezvoltare economică.

În Romania, citându-l pe Shakespeare „Trebuie să-ți spun prietenos la ureche, să vinzi când poți, nu ești pentru toate piețele”. Cei mai mulți dintre cei și așa putini producători, cedează la presiunea de la egal, fraternizând, după obiceiul local cu oricine „ca să treacă puntea”, păstrând în același timp oarecare transparență. Mulți fac (și chiar mai mult decât) ce face concurentul, știind bine că nu este în regulă. Aceștia folosesc aceleași scurtături/ocolișuri, aparent pentru câștigul pe termen scurt, indiferent de povara rezultatului pe termen lung. Peste asta, după „rentabilizarea”  sistemului educațional, expertiza din iluminat a trecut  într-o stare de “dimming”, iar „arbitrul” CNRI,  în măsură să pondereze excesele comerciale într-o stare de „dolce far niente” precipită diminuarea.

Cu toate acestea ingineria, managementul produselor dar și marketingul  ar trebui să știe și de asemenea să înțeleagă, ce înseamnă revendicarea specificațiilor. În egala măsură, este valid și pentru cei care le solicită chiar oficial, de multe ori  „meșteșugit” în caietele de sarcini. Astfel de „cerințe extravagante” pot avea însă consecințe serioase atunci când conțin informații (valori) care nu pot fi verificate (durata de viață este estimată) și a căror veridicitate este îndoielnică. Conformitatea neverificată poate  genera acțiuni în justiție, finalizate prin înlocuirea corpurilor de iluminat și un avertisment  pentru o mai mare transparență..  

Pentru cei neinițiați, durata de viață a surselor de lumină așa zis tradiționale a fost stabilită ca fiind numărul de ore după care jumătate din populația de lămpi testate s-a defectat, în timp ce pentru LED-uri se bazează pe proiecția în timp a menținerii fluxului luminos. Laboratoarele de testare determină menținerea fluxului luminos (eronat numit și „întreținerea lumenului”; lumenul nu necesită întreținere) a matricelor / modulelor LED, pentru mii de ore (conform LM 80), după care proiectează în viitor  această degradare utilizând un standard de calcul (TM-21), estimând numărul de ore până când fluxul luminos se va deprecia la o valoare procentuală din fluxul inițial (la alegere). De exemplu, L70 indică numărul de ore de funcționare proiectate până când fluxul luminos al LED-urilor se estimează să scadă la 70% din valoarea inițială. Pentru asta se utilizează datele din raportul de încercare LM-80 la o anumită temperatură ale LED-urilor urmată de calcule de proiecție conform TM-21.  În unele cazuri, aceste calcule după TM-21, permit producătorilor să revendice legitim 100 000 ore sau chiar mai mult pentru L90, L80, L70 etc. O asemenea estimare însă nu se bazează pe testarea produsului real și nici pentru condiții reale de funcționare. Un corp de iluminat este un sistem compus din LED-uri, sistem optic, radiator și sursă de alimentare. Cu toate acestea, în multe cazuri, producătorii prelucrează datele LM-80 pentru a obține proiecții în avantajul lor, aplicând selectiv dezideratele de calcul TM-21, care sunt preluate apoi de producătorii de corpuri. Ca urmare, nu există azi aparate de iluminat stradal comercializate care să nu revendice o durată de viață mai mică de 100.000 de ore, la cel mult L70. Aceasta însemnă peste 11 de ani de funcționare continuă și mai mult de 22 de ani la 12 ore pe zi.

Ca susținător al tehnologiei SSL cred că, printr-o proiectare și inginerie adecvată, se pot îndeplini  cerințe de funcționare pe termen lung. Din nefericire însă piața de iluminat de astăzi funcționează prin revendicări de durată de viață, sugerând o evaluare directă sau implicită , L70 , cu TM-21, ignorând în mod convenabil cel mai important aspect statistic al standardului. Acest standard atenționează împotriva invalidității statistice și de asemeni că indiferent de valorile calculate sau raportate ale LED-urilor, ele nu pot fi atribuite corpului/sistemului de iluminat.

Sau, altfel spus:  pentru estimarea duratei de viață a corpurilor de iluminat nu se vor utiliza rezultatele LM 80/TM 21, iar gradul de încredere al estimării este mai mare cu cât numărul de aparate testate este mai mare.

Regula din IES TM-21 este absolut crucială în utilizarea corectă a metodei de proiecție/estimare a duratei de viață. Încălcarea acestei reguli înseamnă o aventură în „țara numerelor fără sens”: cu cât mai mari cu atât sunt de folos. A ignora cu bună știință această regulă este echivalent cu a scrie un cec fără acoperire, preferabil un număr cu multe zero-uri. Conform clauzei 5.2.5 din TM-21, există renumita regulă 6X (de șase ori): „Valorile fluxului luminos măsurate nu trebuie proiectate peste „de 6 ori” a duratei totale (în ore) a testului”. Și mai convingător este faptul că această regulă este repetată de nouă ori pe parcursul standardului.

Calculele din TM-21 oferă trei rezultate, în care p este procentul din fluxul luminos inițial, iar D durata totală a testului LM-80 în ore și rotunjită la cel mai apropiat număr întreg (prin împărțite la 1000 se adaugă simbolul k).

Mai întâi este generat Lp-ul Calculat (pentru Dk) pentru temperatura (temperaturile) individuale după LM-80. Aceste valori sunt uneori foarte mari, cu o încredere statistică mică și nu sunt destinate niciodată proiectării unei lămpi sau a unui corp de iluminat. După acesta este generat Lp-ul Proiectat (pentru Dk) care este calculat prin interpolarea în raport de temperatură a celui mai cald / LED / modul LED măsurat și nu este destinat proiectării produselor.

Spre exemplu:

  • Lp Calculat (Dk) – de exemplu, L70 calculat (10k) = 199.999 ore
  • Încredere statistică scăzută și nu poate fi utilizat/aplicat
  • Lp Proiectat (Dk) – de exemplu, L70 proiectat (10k) = 133.333 ore
  • Interpolare în raport de temperatură are încredere statistică scăzută și nu poate fi utilizat/aplicat
  • Lp Raportat (Dk) – de exemplu, L70 raportat (10k)> 60.000 ore
  • Interpolare în raport de temperatură și limitat la de 6 ori durata testului LM-80, are un grad ridicat de încredere statistică care poate fi utilizat.

Pentru aparate sau lămpi cu LED însă, rezultatele se obțin și se raportează după un standard diferit, respectiv LM-84. Una din diferențele majore constă în faptul că temperatura de testare este cea ambiantă (de laborator) 25°C±5°C, drept care temperatura joncțiunilor nu este cunoscută. În consecință pot apare diferențe mari între estimarea LED-urilor după LM-80 și a aparatului/lămpii conform LM-84. Același lucru este valid și la extrapolarea menținerii fluxului dincolo de cele minim 6000 de ore de testare conform acestor standarde. Pentru lămpi sau aparate de iluminat cu LED,  procedura matematică diferă și este specificată în TM-28.

Este nerealistă și greu de susținut o specificație a duratei de viață de sute de mii de ore, cu o degradare luminoasă aproape neglijabilă, cum o putem întâlni frecvent în caietele de sarcini ale licitațiilor. De altfel se știe (dar nu se admite) că întocmirea lor au de cele mai multe ori menirea de a elimina încă de la început anumiți participanți. Acestea sunt adesea eronate, ambigui sau greu de realizat la o lectură inițială. Cu toate că, potrivit Art. 38 din OU 34/2006Se interzice definirea în caietul de sarcini a unor specificații tehnice care indică o anumita origine, sursă, producție, un procedeu special, o marcă de fabrică sau de comerț, un brevet de invenție, o licență de fabricație, care au ca efect favorizarea sau eliminarea anumitor operatori economici sau a anumitor produse”. Evident că în absența unor elemente concrete care țin de corectitudine, loialitate, „meșteșugul” întocmirii cu „dedicație” a caietelor de sarcini va fi greu de dovedit sau de contestat sub aspectul acestui articol.  selecție

Niciunul dintre producătorii de LED, din câte cunosc eu, nu are rapoarte LM-80 peste 12 000 de ore (adică peste 16 luni), ceea ce înseamnă că revendicările Lxx pentru utilizatori, nu ar trebui să depășească niciodată 72 000 de ore (după regula 6X). Astfel că revendicarea: „durata de viață nominală de 100 000 ore cu o garanție de 5 ani și menținerea fluxului luminos L90”, pentru corpuri de iluminat este de-a dreptul „șugubeață”. Minimalizarea riscurilor unor asemenea revendicări/cerințe, utilizate în licitații ca elemente de selecționare, le transformă în simple declarații/solicitări de asumare a răspunderii. Producătorii trebuie să identifice și să argumenteze adevărata durată de viață și de menținere a fluxului. În acest fel, selectarea aparatelor pe baza unor informații incorecte va fi împiedicată. Dacă nu, afirmațiile a duratei de viață a produselor LED vor deveni cu adevărat lipsite de sens și vor servi la subminarea încrederii în tehnologie. Utilizatorii dar și proiectanții au nevoie de informații exacte privind capacitatea sistemului de iluminat, pentru a lua decizii solide atunci când selectează soluția de iluminat. Existența normelor și standardelor pentru determinarea acestor parametrii îi îndreptățește să solicite dovezi în sprijinul acestor declarații și desigur așteaptă să se bazeze pe informațiile furnizate de producător. Trăim într-o perioadă în care factorii de decizie sunt pregătiți să renunțe la progresul tehnologic, aplicând convenient prevederile unui viitor mai eficient energetic. Să nu le oferim niciun motiv să pună sub semnul întrebării revendicările de performanță pe termen lung și promisiunea iluminării cu LED.

autor: prof.dr.ing. Stelian  Matei, șef Laborator Fotometrie si Compatibilitate Electromagnetică, S.C.ELECTROMAGNETICA S.A.București, www.electromagnetica.ro

 

Share