Co jest lepsze HPS czy LED? Porównanie obu rozwiązań. W artykule przyglądamy się dwóm technologiom, które od lat decydują o tym, jak po zmroku wyglądają ulice, place i deptaki polskich miast. Lampy sodowe wysokoprężne, znane jako HPS, przez dekady były standardem oświetlenia ulicznego, bo dawały dużo światła przy niskich kosztach zakupu. Dziś coraz częściej zastępują je oprawy LED, które obiecują niższe rachunki, dłuższą żywotność i lepszą jakość światła. Ta zmiana dotyczy nie tylko latarni. Diody LED stały się też podstawą nowoczesnych iluminacji świątecznych i dekoracji świetlnych, które zdobią miasta, galerie handlowe i hotele. Wybór źródła światła wpływa więc na budżet samorządu, na komfort mieszkańców oraz na to, jak efektownie miasto prezentuje się w okresie świątecznym i przez resztę roku. Porównujemy zasadę działania obu rozwiązań, ich efektywność energetyczną, jakość i barwę światła, koszty eksploatacji oraz wpływ na środowisko. Wyjaśniamy też, co wymiana HPS na LED oznacza dla miast planujących efektowne dekoracje świąteczne.
HPS to skrót od angielskiego High Pressure Sodium, czyli wysokoprężna lampa sodowa. Wewnątrz ceramicznego jarznika znajduje się mieszanina sodu, rtęci i gazu zapłonowego, najczęściej ksenonu. Po przyłożeniu wysokiego napięcia z zapłonnika między elektrodami powstaje łuk elektryczny, który odparowuje metale i pobudza je do świecenia. Efektem jest charakterystyczne, pomarańczowożółte światło, które od lat kojarzy się z nocnymi ulicami polskich miast.
Lampa HPS nie może pracować bezpośrednio z sieci. Potrzebuje statecznika, który ogranicza prąd, oraz zapłonnika, który inicjuje wyładowanie. Starsze instalacje mają stateczniki elektromagnetyczne, nowsze elektroniczne, poprawiające sprawność i stabilność pracy. Po włączeniu lampa potrzebuje kilku minut, żeby osiągnąć pełną jasność. Po wyłączeniu musi ostygnąć, zanim da się ją ponownie zapalić.
Przez wiele lat HPS był najbardziej efektywnym źródłem światła dostępnym w rozsądnej cenie. Lampy o mocy od 70 do 400 W dawały duży strumień świetlny, a samo źródło kosztowało niewiele. Dlatego trafiły na drogi, parkingi, place i do hal produkcyjnych. W wielu miejscowościach do dziś stanowią znaczną część oświetlenia ulicznego, choć ich udział systematycznie maleje wraz z kolejnymi modernizacjami.
Dioda LED to półprzewodnik, który emituje światło, gdy płynie przez niego prąd. Nie ma w niej łuku elektrycznego, gazu ani żarnika. Światło powstaje w złączu półprzewodnikowym, a jego barwę określa skład materiału oraz warstwa luminoforu. Oprawa LED składa się z modułu z diodami, zasilacza zwanego driverem, radiatora odprowadzającego ciepło oraz optyki kształtującej wiązkę.
Różnice między obiema technologiami widać już w konstrukcji i sposobie pracy:
Właśnie ta ostatnia cecha sprawiła, że LED zrewolucjonizował nie tylko oświetlenie ulic, ale też dekoracje świetlne. Bez miniaturowych, wydajnych diod trudno byłoby stworzyć współczesne instalacje 3D, świetlne tunele czy napisy, które dziś zdobią centra miast.
Podstawową miarą efektywności źródła światła jest skuteczność świetlna wyrażana w lumenach na wat. Dobre lampy HPS osiągają zwykle od 80 do 140 lm/W, ale to wartość dla samego źródła. Po uwzględnieniu strat w stateczniku i odbłyśniku sprawność całej oprawy wyraźnie spada. Nowoczesne oprawy LED osiągają dziś najczęściej od 130 do ponad 180 lm/W, licząc całą oprawę razem z zasilaczem i optyką.
Jeszcze ważniejsze jest to, ile światła faktycznie trafia tam, gdzie jest potrzebne. LED świeci kierunkowo, więc mniej energii idzie na oświetlanie nieba, elewacji czy przestrzeni obok drogi. W praktyce oprawa LED o mocy 60 do 80 W często zastępuje lampę sodową 150 W przy zachowaniu wymaganego natężenia oświetlenia na jezdni. Przy modernizacjach oświetlenia ulicznego oszczędności energii na poziomie 50 do 70 procent nie są rzadkością, a po dodaniu ściemniania w godzinach nocnych mogą być jeszcze większe.
Podobnie wygląda to w dekoracjach. Dawne iluminacje świąteczne powstawały z tradycyjnych żarówek, które większość energii zamieniały w ciepło. Zastąpienie ich diodami wielokrotnie zmniejszyło zapotrzebowanie na moc. Dzięki temu miasta mogą dziś pozwolić sobie na znacznie bogatsze dekoracje przy rachunkach niższych niż kilkanaście lat temu.
Sama ilość światła to nie wszystko. Równie ważne jest to, czy pozwala ono rozróżniać barwy, jak wpływa na komfort widzenia i jak prezentuje się w nim otoczenie. Tu różnice między technologiami są wyraźne:
Jakość światła ma duże znaczenie w przestrzeni publicznej. Wpływa na poczucie bezpieczeństwa mieszkańców, na odbiór zabytków i witryn, a także na efekt dekoracji świątecznych. Najpiękniejsza iluminacja traci urok, jeśli tło zalewa jednolite, pomarańczowe światło, które odbiera kolorom głębię.
W oświetleniu dekoracyjnym przewaga diod jest jeszcze wyraźniejsza niż w przypadku latarni. Dekoracje świecą przez kilka tygodni, często po kilkanaście godzin dziennie, wiszą nad głowami przechodniów i muszą wytrzymać polską zimę. Producenci tacy jak Multidekor, który ma na koncie ponad tysiąc projektów dla miast, galerii handlowych i hoteli w Polsce i za granicą, korzystają z LED z kilku powodów:
Ten ostatni punkt łączy się z rosnącą rolą zrównoważonego rozwoju. Iluminacje produkowane w Polsce z diod eco-LED, z wykorzystaniem materiałów odzyskanych z wcześniejszych projektów, mają mniejszy ślad węglowy niż dekoracje sprowadzane z daleka i wymieniane co sezon. Dla wielu samorządów i zarządców obiektów to dziś równie ważny argument jak cena.
Lampy sodowe wysokoprężne przez dziesięciolecia dobrze służyły w oświetleniu ulic i placów. Ich zaletą była niska cena zakupu i duży strumień świetlny. Dziś w większości zastosowań wygrywa jednak LED. Zużywa wyraźnie mniej energii, pracuje kilka razy dłużej, nie zawiera rtęci, świeci od razu po włączeniu i daje światło o znacznie lepszym oddawaniu barw. Pozwala też na ściemnianie i integrację z systemami sterowania.
HPS zachowuje sens głównie tam, gdzie istniejąca instalacja jest w dobrym stanie, oświetlenie pracuje krótko albo budżet nie pozwala na wymianę wszystkich opraw naraz. W pozostałych przypadkach wyższa cena opraw LED zwraca się zwykle w ciągu kilku lat dzięki niższym rachunkom i rzadszemu serwisowi.
Dla miast modernizacja oświetlenia ulicznego ma jeszcze jedną zaletę. Zwolniona moc w obwodach i lepsza jakość światła tworzą dobre warunki dla iluminacji świątecznych i dekoracji świetlnych, które również powstają dziś na diodach LED. Planując obie inwestycje razem, łatwiej osiągnąć spójny, efektowny i oszczędny efekt, z którego mieszkańcy i turyści będą korzystać przez wiele sezonów.
Czytaj więcej:
Całoroczne oświetlenie dekoracyjne – dlaczego światła LED nie powinny znikać po świętach?
Dlaczego parki światła podbijają media społecznościowe?
Iluminacje tematyczne – trend, który odmienia wydarzenia i przestrzenie publiczne
Dekoracje wolnostojące – sprawdzony sposób na uzyskanie niepowtarzalnej dekoracji!
Jak projektory dekoracyjne zmieniają charakter każdej przestrzeni?
W większości zastosowań tak. Oprawy LED mają wyższą skuteczność świetlną i świecą kierunkowo, dlatego przy tym samym efekcie oświetleniowym zużywają zwykle od 50 do 70 procent mniej energii niż lampy sodowe.
Lampy HPS pracują zazwyczaj od 16 000 do 24 000 godzin. Oprawy LED projektuje się na 50 000 do 100 000 godzin, co w oświetleniu ulicznym oznacza kilkanaście lat bez wymiany źródła.
Lampy HPS świecą głównie na żółto i pomarańczowo, a ich wskaźnik oddawania barw wynosi około 20 do 25. W takim świetle czerwienie wyglądają na brązowe, a biel na żółtą, więc dekoracje nie mają barw zaplanowanych przez projektanta.
Dekoracje na słupach często zasila się z obwodów oświetlenia ulicznego. Oprawy LED pobierają znacznie mniej mocy niż HPS, więc w tych samych obwodach zostaje rezerwa na iluminacje bez kosztownej rozbudowy sieci.
Diody zużywają mało energii, pracują w niskiej temperaturze, są odporne na mróz i wilgoć oraz pozwalają tworzyć figury 3D, napisy i efekty dynamiczne. Dzięki długiej żywotności dekoracje mogą służyć przez wiele sezonów.
