Преимущества и недостатки светодиодного освещения
Iddc.ru

Все об электрике

Преимущества и недостатки светодиодного освещения

Все о достоинствах и недостатках светодиодных ламп

Светодиодные лампы активно покоряют рынок осветительной техники ввиду совмещения таких свойств, как низкое энергопотребление, яркость и большой срок службы, однако, помимо преимуществ они обладают и некоторыми недостатками. Поэтому прежде чем отдавать предпочтение этому виду светоисточника, каждому нужно рассмотреть, каков основной принцип его работы и особенности технологии, а также какими основными плюсами и минусами он обладает.

Принцип работы светодиодов

Основой любого led-прибора является сплав из таких элементов, как алюминий, галий и арсений с добавлением небольшого количества полупроводниковой примеси. Благодаря последнему материал становится способным к проведению электрического тока, причем с возможностью электронов переходить по различным атомным орбитам. Это и приводит к эффекту люминесценции или светообразования. При этом в зависимости от длины волны излучения возникает свечение особого оттенка, что и отображается в большом разнообразии светодиодных ламп по температуре цвета.

Важно! Лед-светильники излучают в широком диапазоне цветового спектра – от 1800К до 6000К и выше. Такое преимущество дает возможность существенно расширить область их применения – от декора для дома и подсветки растений до освещения промышленных объектов. Однако в этом свойстве скрыт недостаток – при выборе светодиодной лампы конкретного оттенка, чтобы она не вызывала раздражение, нужно иметь точное представление, какой эффект окажет его свечение в определенных условиях.

Особенности технологии

Световой поток в лед-элементе образуется из электрического поля, когда на границе раздела фаз (p-n-переходе) возникают заряды разного знака при прохождении тока. Полупроводниковая матрица покрыта кристаллом-сапфиром. Однако естественное его свечение имеет синеватый оттенок. Поэтому для формирования белого света, его поверхность покрывается характерным желтым люминофором (наблюдаемым на всех изделиях).

Есть три основных типа светодиодных ламп со своими преимуществами и недостатками:

Первый тип устарел и практически не применяется. Матрица последней разновидности лишена корпуса, а лед-элементы просто приклеиваются на диэлектрическую подложку, покрываясь сверху слоем из люминофора и размещаются максимально плотно. SMD-источники расположены на большом расстоянии друг от друга на кристаллической основе. СOB более компактны и экономны при одинаковой мощности со светильниками второго типа.

Светодиодные лампы наиболее энергоэффективны в сравнении с люминесцентными и галогенными аналогами и тем более с обычными лампочками накала. Потеря на нагрев составляет всего 4%, в то время как у последних – 96%!

Достоинства светодиодного освещения

Среди главных преимуществ светодиодных ламп особо выделяются следующие:

  1. Большой срок службы. Лед-элементы при правильной эксплуатации и хорошем качестве от производителя сохраняют изначальные характеристики до 100 тыс. часов.
  2. Высокая энергоэффективность. Около 95% потребляемой энергии идет на световое излучение. Для сравнения, у обычной лампы накала этот показатель всего 5-6%!
  3. Экономия. Светодиодный светильник при аналогичной яркости со спиральной лампочкой в 100 Вт затрачивает всего 10 Вт. Поэтому применение такого светоисточника выгоднее в 10 раз.
  4. Стойкость к температурным перепадам и механическим повреждениям, благодаря тому, что изделие просто не содержит легко разрушаемых компонентов (тонких нитей, стеклянных ножек и т. п.).
  5. Низкий коэффициент нагрева. Это служит гарантией пожаробезопасности в использовании бытовых электроприборов.
  6. Экологическая безопасность. В отличие от прочих энергосберегающих ламп, светодиодные экземпляры не содержат в своем составе паров ртути, галогенов, фосфора и прочих отравляющих веществ. Поэтому их можно применять без опасения в любой области – на кухне, в детской, спальной и утилизировать стандартным способом.
  7. Компактность. Одним из главных преимуществ светодиодных кристаллов являются их небольшие габариты, а следовательно, и возможность применения в стесненных условиях.
  8. Широкая цветовая палитра светового потока.
  9. Возможность изменения основных параметров свечения (яркости, ритма, цвета для RGB-моделей) в том числе программированием – диммерами и контроллерами.
  10. Хорошие скоростные и ресурсные показатели. Светодиодная лампа включается моментально и не требует времени для розжига, как у некоторых аналогов. Кроме того, она не подвержена износу в зависимости от количества проведенных процедур «включения/выключения».
  11. Фокусировка. Сама по себе светодиодная лампа имеет более направленный, нежели рассеянный световой поток.

Совет! В среднем светодиодная лампа служит в 100-200 раз дольше обычного аналога со светящейся спиралью. Поэтому если сопоставить затраты на покупку и труд на замену светоисточников за подобный контрольный период времени, окажется, что стоимость лед-светильников не является главным их недостатком.

Минусы светодиодных ламп

Однако каким бы большим количеством преимуществ не обладали светодиодные лампы, они все же имеют и несколько недостатков:

  1. Постепенная деградация кристаллов и стабильное ухудшение яркости, что характерно для дешевой китайской продукции или при неправильной системе охлаждения конструкции.
  2. Необходимость подбора температуры цвета. Холодные тона часто снижают чувство комфорта в жилом помещении и могут вызывать раздражение зрения.
  3. Мерцание, возникающие вследствие неправильной эксплуатации или изначально низком качестве лампы.
  4. Высокая цена. Чем более популярен бренд, тем дороже изделие. Кроме того, чем сложнее и мощнее лампа, тем более совершенной должен быть радиатор и сопутствующее оборудование, что также ведет к подорожанию.

При соблюдении правил выбора и соответствии условий эксплуатации светодиодные лампы имеют больше преимуществ, чем недостатков, и полностью окупают затраты.

Основные выводы

В основе светодиодной лампы используется полупроводниковая основа, излучающая свет на границе p-n-перехода при прохождении электрического тока, покрытая кристаллом-люминофором. Среди главных преимуществ выделяются:

  1. Долговечность.
  2. Энергоэффективность.
  3. Экономичность.
  4. Термостойкость.
  5. Экологичность.
  6. Компактность.
  7. Широкий цветовой спектр.

К недостаткам относятся:

  1. Быстрая деградация при изначально плохом качестве.
  2. Возможность мерцания.
  3. Высокая стоимость.

По сравнению с другими источниками света светодиодные лампы имеют больше преимуществ, чем недостатков.

Если вам известны другие, не озвученные здесь преимущества или недостатки светодиодных ламп, или вы просто хотите поделиться полезной информацией на эту тему, обязательно напишите об этом в комментариях.

Светодиодные светильники — шаг в будущее

Светодиоды, или LED (Light Emitting Diodes), а точнее их первые образцы, появились еще в середине прошлого века, но широкий интерес к ним со стороны простых обывателей появился сравнительно недавно. Связано это с тем, что светодиоды постепенно вытесняют привычные для нас искусственные источники света (лампы накаливания, галогенные, люминесцентные лампы и др.). Еще несколько лет назад многие не могли себе представить, что LED-технологии станут частью повседневного быта, и сфера их применения перестанет ограничиваться индикаторами электронных приборов, информационными табло и игрушками.

Преимущества светодиодов

Причиной растущей популярности является целый ряд преимуществ светодиодов перед остальными источниками света:

  • Первый и несомненный плюс — это очень долгий срок службы светодиодов (примерно 50000 часов).
  • Низкое энергопотребление по сравнению с другими источниками света.
  • Экономическая выгода — результат сочетания долговечности и экономии электроэнергии.
  • Высокая светоотдача. Практически всю получаемую энергию светодиод преобразует в свет, в отличие, например, от лампы накаливания, которая при равной мощности дает света меньше, а выделяет тепла в разы больше.

Подвесной светильник со светодиодной матрицей, XAL

  • Возможность выбора цветовой температуры светодиода в зависимости от цели освещения: от привычного теплого белого света лампы накаливания (2700-3000К) до холодного белого или дневного света (6500К). Здесь важно обратить внимание на такой параметр как биновка — группировка по длинам волн и цветовой температуре светодиодов. Дело в том, что недобросовестные производители дешевых светодиодных светильников или лент часто не следят за тем, чтобы у всех LED в изделии был одинаковый цветовой бин. Поэтому очень важно при покупке проверить, что светодиоды в светильнике/ленте/лампе не отличаются по цвету или яркости.
  • Если стоит задача цветной декоративной подсветки, то RGB светодиоды — лучшее решение, так как количество цветов и сцен освещения ограничивается в этом случае лишь фантазией дизайнера. Они дают возможность организовать подсветку любого из цветов спектра и менять ее с помощью специального контроллера по своему усмотрению.
  • Светодиодные светильники можно диммировать (регулировать яркость света).
  • Компактность, гибкость и разнообразие модулей LED позволяют реализовывать множество дизайнерских светотехнических решений в самых разных интерьерах.
  • Светодиод не нагревается, так как работает на низковольтном напряжении, что обеспечивает высокую степень пожарной безопасности. Благодаря этому свойству LED все чаще используются во встраиваемых в пол светильниках, потому что риск получить ожег, наступив на него босой ногой, сводится к нулю.
  • LED устойчивы к механическим повреждениям из-за отсутствия у них хрупких элементов, таких как стеклянная колба или нить накаливания.
  • Отсутствие фосфора, ртути и других токсичных элементов позволяет говорить об экологичности и безопасности этого источника света.

И это еще не полный перечень преимуществ светодиодного освещения!

Недостатки светодиодов

В связи с вышеперечисленным, возникает разумный вопрос о минусах и недостатках LED: есть ли подводные камни? На этот вопрос специалисты по освещению отвечают хором: «Цена».

Читать еще:  Подбор LED драйвера для светодиодов CREE XM-L2 U2

Комментарий профессионала. Екатерина Букина, светодизайнер: «Высокая стоимость — пожалуй, единственный минус. Светодиоды — это почти идеальный источник света».

Безусловно, фактор цены очень важен. С другой стороны, быстрая окупаемость за счет экономии электроэнергии и срока службы светодиодов делает этот минус уже не таким значительным. Сегодня светодиодные технологии шагают семимильными шагами, возрастает конкуренция среди компаний, которые производят светодиодную продукцию, все это, несомненно, приводит к постепенному снижению стоимости. Вполне вероятно, что со временем LED станут более доступны, хотя о снижении цен до уровня ламп накаливания говорить, скорее всего, не приходится.

С помощью светодиодов можно подсветить карниз штор, полки или любую иную конструкцию

Кроме высокой цены, есть еще пара недостатков. Во-первых, светодиод требователен к источнику питания. Необходимость LED-драйвера (блока питания) не только увеличивает стоимость, но и ставит вопрос о том, куда его спрятать, чтобы было и незаметно для глаз, и доступно в случае, если потребуется замена. Многие светотехнические фабрики встраивают блоки питания в корпус светильника, что значительно упрощает подключение и установку.

Во-вторых, несмотря на длительный срок службы, светодиод со временем тускнеет и теряет яркость из-за деградации химических и физических параметров светоизлучающего кристалла. Скорость деградации светодиода напрямую зависит от качества теплоотвода. Поэтому, при покупке светодиодной продукции, стоит обращать внимание не только на цену, но и на производителя: лучше выбрать более дорогого, но проверенного, чтобы избежать ненужных разочарований и дополнительных затрат. Если речь идет о мощных светодиодных лентах, то можно и самостоятельно позаботиться об отводе тепла, например, закрепив ленту на профиль или полоску из алюминия. В остальных случаях все зависит от конструкции светильника и добросовестности производителей.

В-третьих, если светодиод в матрице светильника или в ленте по какой-либо причине перегорел, то заменить его будет очень проблематично, а в большинстве случаев просто невозможно. Однако уже сегодня некоторые светотехнические фабрики заявляют о том, что на случай выхода из строя светодиода у них существуют элементы для замены.

Комментарий профессионала. Константин Цепелев, светодизайнер: “На данный момент это самый перспективный источник света, а также источник света с наиболее высокими качественными характеристиками. Но все это применимо только лишь к качественным, а, следовательно, дорогим продуктам. Поэтому если бюджет ограничен, лучше выбрать другие источники света. На данный момент, светодиоды представлены во почти всем спектре декоративных и технических светильников, поэтому проблем с полной комплектацией объекта не возникнет. Так что у светодиодных светильников недостаток, скорее всего один — светильники или лампы с хорошими качественными характеристиками стоить будут не дешево.

Несмотря на существующие минусы, очевидно, что за LED-технологиями будущее, так как спектр областей их применения постепенно расширяется. Многие специалисты в области светодизайна полагают, что светодиоды — прекрасная основа для инновационных светотехнических решений и креативных дизайнерских идей.

Разновидности светодиодов

Для освещения интерьеров используются несколько видов светодиодных изделий, о которых мы уже упоминали в статье:

Светодиодные лампы. Новые технологии в привычной для нас форме. Совсем необязательно выбрасывать любимую люстру, если хотите шагать в ногу со временем и экономить на электроэнергии. Достаточно приобрести светодиодную лампу с необходимым цоколем и желаемой формы.

Подвесные светодиодные светильники

Светодиодные ленты. Их принято использовать в основном для закарнизной подсветки, для создания дополнительного сценария освещения. Но если есть желание, то мощная лента вполне может служить и основным источником света в помещении.

В интерьере светодиодная лента, как правило, не видна, так как используется для скрытой подсветки, Platek Light

Светильники со светодиодными матрицами. Разнообразие форм, размеров и видов ограничено фантазией дизайнеров и проектировщиков. Однако такие светильники больше подходят для современных интерьеров, поэтому любителям классики и стилей прованс или кантри придется довольствоваться светодиодными лампами.



Встроенные светодиодные светильники с микропризматическим рассеивателем, который создает интересный декоративный эффект

Если, взвесив все за и против, вы решили остановить свой выбор на светодиодах, то не стоит экономить на качестве. Лучше приобретать продукцию проверенных производителей, пусть даже они будут немного дороже, тогда вы сможете в полной мере ощутить все плюсы светодиодного освещения.

В статье использовались фотографии шоу-рума компании Light&Design, приносим благодарность за помощь в работе над материалом.

Преимущества и недостатки светодиодов

Светодиоды, или LED (Light Emitting Diodes), а точнее их первые образцы, появились еще в середине прошлого века, но широкий интерес к ним со стороны простых обывателей появился сравнительно недавно. Связано это с тем, что светодиоды постепенно вытесняют привычные для нас искусственные источники света (лампы накаливания, галогенные, люминесцентные лампы и др.). Еще несколько лет назад многие не могли себе представить, что LED-технологии станут частью повседневного быта, и сфера их применения перестанет ограничиваться индикаторами электронных приборов, информационными табло и игрушками.

Причиной растущей популярности является целый ряд преимуществ светодиодов перед остальными источниками света:

  • Первый и несомненный плюс — это очень долгий срок службы светодиодов (примерно 50000 часов).
  • Низкое энергопотребление по сравнению с другими источниками света.
  • Экономическая выгода — результат сочетания долговечности и экономии электроэнергии.
  • Высокая светоотдача. Практически всю получаемую энергию светодиод преобразует в свет, в отличие, например, от лампы накаливания, которая при равной мощности дает света меньше, а выделяет тепла в разы больше
  • Возможность выбора цветовой температуры светодиода в зависимости от цели освещения: от привычного теплого белого света лампы накаливания (2700-3000К) до холодного белого или дневного света (6500К). Здесь важно обратить внимание на такой параметр как биновка — группировка по длинам волн и цветовой температуре светодиодов. Дело в том, что недобросовестные производители дешевых светодиодных светильников или лент часто не следят за тем, чтобы у всех LED в изделии был одинаковый цветовой бин. Поэтому очень важно при покупке проверить, что светодиоды в светильнике/ленте/лампе не отличаются по цвету или яркости.
  • Если стоит задача цветной декоративной подсветки, то RGB светодиоды — лучшее решение, так как количество цветов и сцен освещения ограничивается в этом случае лишь фантазией дизайнера. Они дают возможность организовать подсветку любого из цветов спектра и менять ее с помощью специального контроллера по своему усмотрению.
  • Светодиодные светильники можно диммировать (регулировать яркость света).
  • Компактность, гибкость и разнообразие модулей LED позволяют реализовывать множество дизайнерских светотехнических решений в самых разных интерьерах.
  • Светодиод не нагревается, так как работает на низковольтном напряжении, что обеспечивает высокую степень пожарной безопасности. Благодаря этому свойству LED все чаще используются во встраиваемых в пол светильниках, потому что риск получить ожег, наступив на него босой ногой, сводится к нулю.
  • LED устойчивы к механическим повреждениям из-за отсутствия у них хрупких элементов, таких как стеклянная колба или нить накаливания.
  • Отсутствие фосфора, ртути и других токсичных элементов позволяет говорить об экологичности и безопасности этого источника света.

И это еще не полный перечень преимуществ светодиодного освещения

В связи с вышеперечисленным, возникает разумный вопрос о минусах и недостатках LED: есть ли подводные камни? На этот вопрос специалисты по освещению отвечают хором: «Цена».

Безусловно, фактор цены очень важен. С другой стороны, быстрая окупаемость за счет экономии электроэнергии и срока службы светодиодов делает этот минус уже не таким значительным. Сегодня светодиодные технологии шагают семимильными шагами, возрастает конкуренция среди компаний, которые производят светодиодную продукцию, все это, несомненно, приводит к постепенному снижению стоимости. Вполне вероятно, что со временем LED станут более доступны, хотя о снижении цен до уровня ламп накаливания говорить, скорее всего, не приходится.

Кроме высокой цены, есть еще пара недостатков. Во-первых, светодиод требователен к источнику питания. Необходимость LED-драйвера (блока питания) не только увеличивает стоимость, но и ставит вопрос о том, куда его спрятать, чтобы было и незаметно для глаз, и доступно в случае, если потребуется замена. Многие светотехнические фабрики встраивают блоки питания в корпус светильника, что значительно упрощает подключение и установку.

Во-вторых, несмотря на длительный срок службы, светодиод со временем тускнеет и теряет яркость из-за деградации химических и физических параметров светоизлучающего кристалла. Скорость деградации светодиода напрямую зависит от качества теплоотвода. Поэтому, при покупке светодиодной продукции, стоит обращать внимание не только на цену, но и на производителя: лучше выбрать более дорогого, но проверенного, чтобы избежать ненужных разочарований и дополнительных затрат. Если речь идет о мощных светодиодных лентах, то можно и самостоятельно позаботиться об отводе тепла, например, закрепив ленту на профиль или полоску из алюминия. В остальных случаях все зависит от конструкции светильника и добросовестности производителей.

Читать еще:  Можно ли удлинить 5-метровую светодиодную ленту?

В-третьих, если светодиод в матрице светильника или в ленте по какой-либо причине перегорел, то заменить его будет очень проблематично, а в большинстве случаев просто невозможно. Однако уже сегодня некоторые светотехнические фабрики заявляют о том, что на случай выхода из строя светодиода у них существуют элементы для замен

Несмотря на существующие минусы, очевидно, что за LED-технологиями будущее, так как спектр областей их применения постепенно расширяется. Многие специалисты в области светодизайна полагают, что светодиоды — прекрасная основа для инновационных светотехнических решений и креативных дизайнерских идей.

Если, взвесив все за и против, вы решили остановить свой выбор на светодиодах, то не стоит экономить на качестве. Лучше приобретать продукцию проверенных производителей, пусть даже они будут немного дороже, тогда вы сможете в полной мере ощутить все плюсы светодиодного освещения.

Светодиодное освещение

Появление LED-элементов (light-emitting diode) ознаменовало эволюционный виток в развитии светотехнической продукции. Технология инфракрасного диода была запатентована в 1961 году, но применимый на практике светодиод появился только год спустя. Первые LED-лампы стоили до $200, падение цены на них началось спустя тридцать лет – в начале 90-х, когда создали дешевый диод синего цвета.

В течение последнего десятилетия частные лица и владельцы бизнеса все чаще выбирают доступное светодиодное освещение. Серийный выпуск LED-элементов, демонстрирующий высокие темпы роста, отражает оживленный спрос на них.

Сложности с выбором светильников?

Подготовим полный расчет стоимости, необходимого оборудования и 3D визуализацию для освещения вашего объекта. Это БЕСПЛАТНО – еще до покупки и заключения договора, вы сможете оценить:
“Сколько это будет стоить?”, “Как это будет выглядеть?”, “Сколько будет наматывать счетчик?”.

Что такое светодиодное освещение? Принцип работы светодиода

Светодиод представляет собой прибор на основе полупроводниковых кристаллов с электронно-дырочным переходом. Он создает оптическое излучение в узком диапазоне спектра при пропускании через него электрического тока. Под действием последнего каждый кристалл начинает излучать лучи в спектре RGB, а белый цвет является результатом их смешения. При изменении соотношения цветов получают оттенки белого света от теплого до холодного.

Если говорить о современных светодиодных лампах, то они состоят из следующих элементов:

  • Плата с диодами
  • Драйвер для выпрямления тока
  • Радиатор для отвода тепла
  • Цоколь (Е27, Е14, Е40, GU10, GU5.3 и др.)
  • Колба (традиционной формы, в виде свечи, шара, эллипса, «кукурузы»)
  • Держатели (нижний и верхний)

Преимущества и недостатки светодиодного освещения

Как и другие популярные источники освещения – традиционные и люминесцентные – они тоже имеют достоинства и недостатки. К преимуществам LED светильников относят следующие характеристики:

  • Срок службы. Они способны работать до 100 000 ч. У лампы накаливания этот показатель составляет до 1 000 ч, у галогенной – до 4 000 ч, у люминесцентной – до 10 000 ч.
  • Экономное потребление энергии. Они расходуют в среднем в 7 раз меньше электричества, чем лампа накаливания, в 2 раза меньше люминесцентной и в 4 раза меньше галогенной при условии, что они дают одинаковую по освещенность помещения.
  • Параметры светоотдачи. Мощность светового потока в них составляет 50-100 лм на 1 Вт. У галогенных эта характеристика составляет до 22 лм, у люминесцентных – до 60 Вт, у ламп накаливания – до 17 лм. В трех последних 40-90 % мощности тратится на нагрев корпуса.
  • Экологичность. В составе LED-лампы отсутствуют токсичные компоненты. Лампы накаливания и галогенные не претендуют на экологичность из-за того объема энергопотребления, которое тратится «впустую». Люминесцентные содержат пары ртути и требуют соблюдения выполнения строгих правил утилизации, утвержденных на законодательном уровне.
  • Запас прочности конструкции. Лампы накаливания и галогенные легко разбиваются при падении с высоты до 1 м и легком механическом воздействии. А сильная вибрация приведет к тому, что в них порвутся нити накаливания. Колбы люминесцентных лампы более прочные, но разбивать их нежелательно из-за потенциального вреда для здоровья. Самый прочный корпус у LED-ламп, так как колба – самый хрупкий элемент конструкции – изготовлена из пластика.
  • Естественный свет. Ближайший к нему спектр дают светодиоды. Их индекс цветопередачи составляет 80-85 единиц, в то время как у естественного солнечного освещения – 100 единиц (абсолютное значение). Среди остальных решений к этой характеристике приближаются только люминесцентные лампы с их 60-65 единицами.

Светодиодные источники света не нуждаются в регулярном техническом обслуживании и подходят для освещения влажных и пыльных помещений. На их срок службы не влияет частое включение и отключение питания, в отличие от галогенных, люминесцентных и ламп накаливания.

С момента появления на рынке источники света на основе светодиодов непрерывно дешевеют, но до сих пор остаются дорогими на фоне альтернативных решений. Это является их главным и единственным недостатком. Но если учитывать срок службы и уменьшенное потребление энергии, установка LED-освещения будет предпочтительнее с экономической точки зрения.

Характеристики светодиодов

Рабочий ток (мА, миллиамперы)

Светодиодные элементы работают от 10-100 мA и более. Чем мощнее диод, тем выше сила тока ему требуется, но тем больше вероятность перегорания светодиода. Для выпрямления характеристики силы тока используют драйверы. Чем более точно они работают, тем дольше прослужит диод.

Напряжение (В, вольты)

Зависит от полупроводников и других химических элементов, использованных при изготовлении LED-элемента. Их качественные и количественные характеристики напрямую влияют на цвет свечения.

Мощность (Вт, ватты)

Определяется силой тока и напряжением. Чем выше мощность, тем сильнее нагревается светодиод, но тем быстрее он выходит из строя. Чтобы не допустить подобного развития событий, их принудительно охлаждают, устанавливая радиаторы из алюминия или других материалов с похожими характеристиками.

Цветовая температура (К, Кельвин)

Она зависит от материалов изготовления диода. Температура определяет оттенок свечения светодиода. Он может теплым желтым (1 800 – 3 500 К), нейтрально белым (3 600 – 5 000 К) или голубовато-холодным (5 100 К и выше).

Световой поток (лк, люксы)

Определяет интенсивность освещения. Означает, какое количество люмен (единиц светового потока) приходится на единицу мощности, равную 1 Вт.

Угол рассеивания (°, градус)

Он зависит от характеристик рассеивающей линзы. Для одного диода угол рассеивания составляет от 50 до 120 °. Если требуется акцентное (точечное) освещение, используют собирательную линзу. Если угол рассеивания требуется увеличить до 270-360°, изготавливают модульные конструкции.

Как светодиодное освещение помогает экономить?

Мы рассмотрели, насколько выгоднее светодиодные решения на фоне галогенных, люминесцентных и ламп накаливания. Главные плюсы LED в экономическом плане определяются их сроком службы и уменьшенным потреблением энергии. Предлагаем убедиться в этом на примере.

Световой поток Светодиодная лампа Энергосберегающая лампа Лампа накаливания
50 лм. 1 вт. 4 вт. 20 вт.
100 лм. 2 вт. 5 вт. 25 вт.
100-200 лм. 2,5-3 вт. 6-7 вт. 30-35 вт.
300 лм. 4 вт. 8-9 вт. 40 вт.
400 лм. 5 вт. 10 вт. 50 вт.

Возьмем популярную лампу накаливания на 60 Вт. Ближайшей к ней по характеристикам мощности будет светодиодная лампа на 9 Вт. Здесь видна семикратная экономия потребляемой энергии, что отразится на счетах за потребленное электричество. Добавляем к этому преимущество в светоотдаче (78 лм/Вт против 13 лм/Вт) и срок службы, который отличается в 50-100 раз (до 100 000 часов непрерывной работы против 1 000 часов). Отнимаем необходимость в специальной утилизации (для предприятий это не бесплатная услуга) и потребность в замене ламп в результате повреждения – и на выходе получаем экономически обоснованное решение.

Виды светодиодного освещения

Квартирное

Такие лампы устанавливают в люстры, настольные светильники, бра и точечные источники освещения. Их покупают в комплекте со светильниками или отдельно, с целью перейти на экономное потребление электроэнергии.

Офисное

Для офисов и кабинетов светодиоды используются в составе встраиваемых или накладных потолочных светильников. Они дают равномерный рассеянный световой поток со схожими характеристиками на каждом рабочем месте.

Торговое

В этом случае светодиодное освещение играет важную роль в получении прибыли от продаж, так как представляет товар в удачном ракурсе. С этой целью устанавливают светильники-даунлайты, карданные и модульные модели, трековые на шинопроводе и другие виды.

Промышленное

Светодиоды используют в производственных цехах, на складских комплексах, животноводческих фермах. Такие источники света способны выдерживать агрессивные условия эксплуатации: температуру более 35 ° и влажность более 80 %, чрезмерное запыление, регулярное механическое воздействие.

Аварийное

Как запасной вариант, при отключении основного освещения, светодиодное используют на промышленных и режимных объектах, в медицинских и развлекательных учреждениях, в торговых сетях. Есть полностью автономные модели и те, которые предназначены для подключения к централизованному электропитанию. Также выделяют категорию эвакуационных аварийных светильников, которые указывают выходные пути в экстренных ситуациях (например, при срабатывании пожарной сигнализации).

Консольное (уличное) и архитектурное

Светильники со светодиодами устанавливают на трассах и городских улицах, парках и вдоль пешеходных дорожек.

LED-элементы в составе лент и отдельных источников освещения используют для подсветки фасадов зданий и скульптур. Для получения различных эффектов применяют оптические системы, отражатели, светильники с углом рассеивания до 180 °. Для выделения архитектурных объектов прибегают к гирляндам, а медиафасады, изготовленные на основе модульных сеток, используют для трансляции рекламы и другого контента.

Прожекторное

Светодиоды являются составными элементами современных прожекторов – приборов дальнего действия с большим охватом: спорткомплексов, паркингов, вокзалов. Количество LED-элементов в них составляет от 30 и более, а мощность варьируется от 20 до 100 Вт. Так достигается высокая концентрация светового потока, позволяющая визуально выделить объекты, расположенные на расстоянии в десятках метров.

Выводы: какое оно, светодиодное освещение?

По основным характеристикам – сроку службы, экономичности, экологичности и параметрам светоотдачи – светодиодное освещение превосходит люминесцентное, галогенное и накаливания. Диоды становятся дешевле в производстве, совершенствуются их конструктивные элементы и одновременно с этим увеличивается популярность. Можно уверенно утверждать: за светодиодными источниками – будущее.

Преимущества и недостатки светодиодных ламп

В последнее время все большую популярность набирают светодиодные лампы освещения. Это стало следствием усовершенствования процесса изготовления полупроводниковой продукции, в результате чего, LED-лампы стали более доступными для рядовых потребителей.

Основные достоинства светодиодных ламп – это энергоэффективность и огромный срок службы. Источники света на основе полупроводниковой технологии работают до 20 раз дольше, чем любые другие аналоги.

Хотя, светодиоды уже давно являются важным элементом, используемым в электронике (индикаторы в бытовых приборах и тд), но только недавно они завоевали популярность в сфере освещения, благодаря появлению мощных и эффективных LED-ламп, генерирующих свет достаточно сильный, чтобы использовать их как равноценные заменители ртутным люминесцентным, энергосберегающим флуоресцентным и даже лампам накаливания.

В настоящий момент на рынке представлены светодиодные лампы достаточно мощные для использования их в качестве основных источников освещения в квартирах и частных домовладениях, офисах и промышленных объектах, уличном или парковом освещении, и даже архитектурной подсветки офисных зданий, стадионов и других объектов инфраструктуры.

Принцип работы светодиодов

Видимый свет определяется, как волны, движущиеся с постоянной скоростью (в вакууме). Точнее говоря, свет состоит из частиц с нулевой массой и представляет собой энергию, высвобождаемую электронами, движущимся внутри орбит атома. Столетие назад это свойство атомов было обнаружено сэром Исааком Ньютоном, он назвал эти легкие частицы фотонами – фундаментальными единицами света.

Материалом, используемым в светодиодах, в основном, является сплав алюминий-галлий-арсенид (AlGaAs). В исходном состоянии атомы этого материала сильно связаны. Без свободных электронов прохождение электричества здесь становится невозможным. Проблема решается добавлением полупроводниковой примеси – процесс, известный как легирование. Вводятся лишние атомы, эффективно нарушающие баланс материала и позволяя свободным электронам перемещаться по различным атомным орбитам. Побочный эффект этого – выделение света (люминисценция).

Различные длины испускаемых волн и определяют возможность получения широкой цветовой гаммы испускаемого света, что только дополняет все преимущества светодиодных ламп.

Стоит отметить, что ширина цветового диапазона у светодиодных ламп огромна – от 2500 К до 10000 К по шкале цветовых температур. Этим объясняется возможность применения таких ламп в помещениях различного назначения – от офисов, больниц и промышленных объектов до квартир и подсветки растений.

Преимущества и недостатки LED-ламп

Основные плюсы светодиодных ламп:

  • длительный срок службы. Это основное преимущество светодиодных ламп. Ресурс светодиодов – от 50000 до 100000 часов службы, что эквивалентно 10-11 годам беспрерывной работы. Это впечатляющие цифры, особенно, в сравнении с классической лампой накаливания, имеющей ресурс в 300-1000 часов. Столь продолжительный срок службы, компенсирует и оправдывает относительно высокую стоимость светодиодных ламп;
  • энергоэффективность. Светодиоды – наиболее энергосберегающий источник освещения. Уровень их энергопотребления весьма низок не только в сравнении с лампами накаливания. Энергосберегающие люминесцентные или ртутные также не могут конкурировать со световой эффективностью светодиодов, в которых 80% электроэнергии преобразуется в свет и только 20% теряется и преобразуется в тепло. Для сравнения эффективность лампы накаливания находится на уровне 5-10%, вся остальная энергия выделяется с тепловым излучением. Так что, светодиодная лампа, мощностью в 10-12 Вт, будет равносильна лампе накаливания в 100 Вт. Соответственно, эффект экономии электроэнергии превышает отметку в 8-10 раз;
  • устойчивость к повреждениям и перепадам температур. В отличие от традиционного освещения, преимущество светодиодного заключается в том, что оно не содержит тонких нитей накаливания или стеклянных элементов корпуса, которые очень чувствительны к повреждениям. Обычно при создании светодиодной лампы используются высококачественные пластмассы и алюминиевые детали, что гарантирует устойчивость к повреждениям и перепадам температур;
  • теплопередача. Светодиоды, по сравнению с традиционным освещением, генерируют небольшое количество тепловой энергии из-за их высокой эффективности. Этот фактор исключает не только ненужные потери электроэнергии на обогрев, но и является важным в обеспечении безопасности. Светодиодные лампы не перегреваются и не могут нанести повреждения, например, ребенку, при контакте с ними. Отсутствие перегрева – еще и гарантия пожаробезопасности, исключающая возможность появления открытого огня из-за чрезмерного нагрева лампы;
  • экология. Преимущество светодиодного освещения заключается также в том, что светодиоды не содержат токсичных материалов, таких как ртуть и другие тяжелые металлы, опасные для окружающей среды, в отличие от энергосберегающих ламп. Они не только не имеют негативного воздействия на организм человека, но и могут легко и безопасно утилизироваться, без ущерба для окружающей среды;
  • размер. Светодиодные лампы могут быть выполнены в разных размерах и формах. Это значительно расширяет сферу их применения – от маленьких источников света в системах подсветки, до форм, напоминающих классическую лампу накаливания;
  • фокус. Конструкция светодиодной лампы может быть выполнена так, чтобы фокусировать свет в определенном направлении. Лампы накаливания и флуоресцентные источники часто требуют внешнего отражателя для сбора света и направления его в удобном для использования виде. Это свойство полезно при разработке направленной подсветки рабочей зоны на кухне или письменного стола, например;
  • время отклика. Светодиодные лампы достигают максимального уровня светимости моментально, после их включения и не требуют разогрева, как ртутные лампы.
  • цикличность. Светодиоды не подвержены поломкам и выходу из строя из-за частого их включения-выключения.

Основные минусы светодиодных ламп:

  • стоимость. Один из наиболее существенных недостатков светодиодных ламп. Хотя развитие полупроводниковой индустрии идет огромными темпами, светодиоды и сегодня, все еще относительно дорогостоящие, в сравнении с аналогами. Однако, отсутствие необходимости в частой замене и высокая энергоэффективность, успешно компенсирует высокую цену LED-ламп;
  • габариты. Мощные светодиодные лампы имеют достаточно большие размеры. Это является следствием наличия в них специального радиатора, обеспечивающего отвод выделяемого тепла от светодиода. Хотя, эффективность LED высокая, диоды работают некорректно при температуре выше 60 градусов по Цельсию. Наличие радиатора – является и причиной того, что такие лампы нельзя устанавливать в светильники закрытого типа, куда отсутствует свободный доступ воздуха. Эти недостатки светодиодных ламп, не позволяют их эффективно использовать повсеместно;
  • качество цветопередачи. Потребители жалуются на то, что LED-лампы испускают неприятное для восприятия свечение, но в этой области не всё так плохо;
  • необходимость LED-драйвера – специализированного блока питания, обеспечивающего стабильность в импульсном энергоснабжении светодиодной лампы. Этот фактор дополнительно способствует увеличению общей стоимости освещения. Дополняет минусы светодиодных ламп – необходимость установки блока питания, где он будет скрыт от глаз, но доступен, в случае внезапной поломки;
  • потускнение и мерцание светодиодов – неприятные последствия деградации светоизлучающего кристалла, который со временем теряет свои первоначальные свойства.
  • трудность замены. Если один диод в лампе перегорел, заменить его проблематично, а часто и невозможно.

Резюме

Несомненно, что преимущества светодиодных ламп, перекрывают недостатки. Постоянное развитие и совершенствование технологий в изготовлении LED-ламп, способствует повышению эффективности и снижению стоимости. Высокая степень энергоэффективности – актуальный аспект в условиях постоянного повышения цен на энергоносители, включая электроэнергию. Можно обсуждать преимущества и недостатки этой технологии в освещении, но стоит помнить, энергосберегающие технологии – это будущее, а эпоха повсеместного распространения ламп накаливания подходит к концу.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector