Свет Консалтинг. Лампы оптом
Поиск Техподдержка
ГЛАВНАЯ
ДОСТАВКА И ОПЛАТА
ИНТЕРНЕТ МАГАЗИН
КОНТАКТЫ
НА ГЛАВНУЮ
ВСЕ ЛАМПЫ
Светодиодные
Энергосберегающие
Люминесцентные
Металлогалогенные
Натриевые
Ртутные
Газоразрядные
Галогенные
Автомобильные
Дневной свет
Сигнальные
Ксеноновые
Лампы накаливания
ВСЕ СПЕЦЛАМПЫ
Ультрафиолетовые
Инфракрасные
Бактерицидные
ВСЕ СВЕТОДИОДЫ
Панели
Прожекторы
Светильники
Аналоги
Ленты
Драйверы
ВСЕ ЭПРА и ДРОССЕЛИ
ЭПРА
ЭмПРА
Стартеры
Цоколи
ИЗУ для МГЛ
Балласты
Дроссели
СВЕТИЛЬНИКИ
СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
ПОИСК ПО ПАРАМЕТРАМ

Поиск


Авторизация

Запомнить меня на этом компьютере
  Забыли свой пароль?
  Регистрация


Общение:
Свет Консалтинг Вконтакте Свет Консалтинг в Фейсбуке
Есть идея или предложение?


Светодиодные лампы - особенности, преимущества и недостатки


                           

Что такое светодиодные лампы


Разные светодиодные лампы

Светодиодные лампы – это лампы, которые используют для получения света физический эффект генерации фотонов в некоторых видах диодов (полупроводников). Из-за наличия этого эффекта они и получили своё название – светодиоды. Эта технология свечения значительно отличается от свечения нити накала или свечения электрической дуги в парах металлов, которые используют другие виды ламп, и обладает своими преимуществами и недостатками. О том, что такое светодиодные лампы и как они работают, об их плюсах и минусах, о назначении и критериях правильного подбора лампочек – рассказываем ниже.


Светодиоды: принцип работы и конструкция


Рис. 1: Принцип работы самого светодиода Принцип работы диода, излучающего свет
Рис. 2: Конструкция светодиодной лампы  Конструкция светодиодной лампы

Основной элемент лампы – это диод или односторонний полупроводник тока размером со спичечную головку или крупнее. Движение тока в диоде происходит только в одном направлении, что позволяет применить это свойство для преобразования тока из переменного в постоянный. Кристалл диода обладает двумя типами электропроводимости: частицы с положительным и отрицательным зарядом. Одна сторона диода содержит минимум электронов и называется дырочной (p-тип), другая содержит электроны в избытке и называется электронной (n-тип). Условная граница между ними – это электронно-дырочный (p-n) переход, где частицы сталкиваются и образуют свет. Собственно, каждое такое столкновение приводит к генерации фотона (частицы света), и, при постоянном напряжении – к световому потоку из светодиода.


На этом эффекте и построена конструкция любой светодиодной лампы или светодиодного светильника. Их конструкция состоит из нескольких элементов, каждый из которых выполняет важную функцию. Всего их пять:

1) Диод. Основная деталь лампочки – он создает свет.

2) Цоколь. Представлен в различных модификациях и позволяет использовать светодиодную лампу для замены всех других – от накаливания до люминесцентных. Кроме того есть виды светодиодных приборов, которых не было до появления светодиодов вообще – например, филаментные лампы, светодиодные панели, светодиодные ленты.

3) Драйвер. Преобразует напряжение из сетевого в то, на котором работает конкретный светодиод (обычно 1 или 2V), и выступает гарантом яркости и эффективной службы приборов. Важная проблема, которую решает хороший драйвер – это моргание (мигание) светодиодов. Моргание светодиодных ламп возможно как в выключенном состоянии, так и после включения. Хороший драйвер с нормальной гальванической развязкой полностью убирает эти мигания ламп.

4) Рассеиватель. Отвечает за распределение света, защищает диоды от воздействия внешних факторов и повреждений. Кроме того – стандартно светодиод даёт очень направленный свет, тогда как для освещения необходим свет от лампы, расходящийся под определённым углом (60 градусов, 90, 180 и так далее). Именно рассеиватель отвечает за угол распределение света в светодиодной лампе.

5) Радиатор. Отводит тепло, охлаждая прибор. Обеспечивает оптимальную работу и долгую жизнь лампы. Чем меньше радиатор в светодиодной лампе (или светильнике), тем с большей тепловой нагрузкой будет работать сам светодиод – тем быстрее он выгорит. Поэтому есть простое правило тестирования качества светодиодной лампы перед её покупкой – возьмите её в руку. Если тяжелая (то есть на радиаторе не экономили) – прослужит долго.

Какими бывают светодиодные лампы


Рис 3. Лампа «Груша», «Свеча» и «Софит» Лампы типов груша, свеча и софит

Рис 4.Филаментная лампа Разные филаментные лампы

Рис 5. Линейная лампа Линейные лампы

Условно их делят на два типа – сменные лампочки и светильники. Дело в том, что светодиодная лампа возникла как замена тем лампам, которые уже существовали до них – лампа накаливания, галогенная и энергосберегающая люминесцентная. Поэтому светодиодные лампы выпускают в тех же форм-факторах (размерах и цоколях), что и лампы с другими технологиями свечения. И делают это для возможности прямой замены какой-нибудь лампы накаливания на светодиодную лампу.

Второй тип – это светодиодные светильники. Они делаются как единое целое – в них невозможно отдельно выкрутить источник света и заменить его на новый (то есть цоколь в них отсутствует как класс). С одной стороны это удобно – меньше элементов в конструкции, да и сама конструкция дешевле. С другой стороны за это расплачивается потребитель – в случае поломки необходимо менять весь светодиодный светильник целиком.

Самые распространенные типы сменных ламп на светодиодах:

1) Колба по типу «Груша», «Свеча», «Шар» и в форме софита. Их оснащают рассеивателем и плоской платой, большая часть моделей обладает встроенным драйвером и радиатором. Такие лампы хорошо охлаждают диоды и не боятся перепадов напряжения, однако их выпускают только маломощными – до 12-15 ватт (иначе перегреются и выйдут из строя).

2) Форма «Кукуруза». Прибор собирают из нескольких плат, на каждую из которых монтируют маломощные светодиоды, часть лампочек оснащают колпаком из оргстекла с отверстиями для вывода тепла. «Кукуруза» дает всенаправленный свет, поэтому рассеиватель ей не нужен. Это делает прибор более компактным, но при использовании в закрытых светильниках диоды охлаждаются плохо, теряется яркость и сокращается жизнь лампочки. Однако в форме «кукурузы» выпускаются лампы уже до 50 ватт.

3) Филаментные источники. Напоминают ранние модели стандартной лампы с нитью накаливания, поэтому их часто используют в декоративном освещении. Стеклянная подложка лампы последовательно соединяет диоды и образует небольшие группы по 28 штук. Особенность конструкции позволила использовать упрощенный драйвер, поскольку светодиодная «нить» не требует преобразований напряжения и питается от сети 100 В. Качественная лампа обходится ограничением тока и выпрямлением, но дешевые приборы оснащают примитивным выпрямителем, сокращая жизнь и эффективность лампы.

4) Линейные светодиодные лампы созданы для прямой замены аналогичной формы люминесцентных источников, широко используемых как лампы для освещения офисов. Так как светодиодные лампы не требуют балластов, дросселей и стартёров – то их просто удаляют из старого светильника, и подключают линейные светодиодные трубки напрямую в сеть.

Применение


Рис 6-7-8. Освещение улиц, офисов и домов
Уличное светодиодное освещение Освещение офисов светодиодными панелями Светодиодные светильники для дома

Теперь о втором типе – о светодиодных светильниках – это автономные приборы с оригинальным корпусом, так как в неё не нужно предусматривать возможность замены отдельных элементов. Светильник состоит из блока светодиодов, металлического корпуса, который защищает диоды и одновременно служит радиатором, и преобразователя тока.

Основные виды светодиодных светильников определяются по их основному применению:

1) Уличные. Их используют для освещения парков, тротуаров, дорог и архитектуры. Корпус прибора обладает высокой защитой от внешних факторов IP65 (защита от влаги и пыли), а также выполняет функцию теплоотвода, поскольку изготовлен из материалов, хорошо пропускающих тепло. Такой светильник обычно заменяет уличный светильник под металлогалогенную лампу или лампу ДНАТ.

2) Офисные и производственные. Их применяют для освещения объектов ЖКХ, рабочего пространства, цехов и подсобных помещений. Самый распространённый тип – это квадратная светодиодная панель со стороной 60 на 60 см, которая заменяет аналогичный офисный светильник в подвесном потолке (см фото).

3) Бытовые. Чаще всего это либо маломощные приборы, которые используют для освещения домов и придомовых территорий, общественных зданий и других подобных помещений, либо очень красивые и дорогие дизайнерские светодиодные люстры, выпускаемые в неимоверном количестве вариантов. Но в целом бытовые светодиодные светильники обладают высокой пожарной безопасностью. Создают качественный свет и выделяют достаточно мало тепла. Так же они идеально подходят для освещения объектов культуры вроде музеев и раритетных вещей: в спектре излучения мало ультрафиолета, который способен повредить структуру и внешний облик предметов.

Главные преимущества светодиодных ламп


Таблица 1: Эффективность разных источников света
Тип лампыЭнергоэффективность
Лампа накаливания12 люмен света / ватт
Галогенная лампа 20 люмен света / ватт
Лампа ДРЛ 60 люмен света / ватт
Энергосберегающая лампа (КЛЛ)70 люмен света / ватт
Светодиодная лампа90 люмен света / ватт
Люминесцентная лампа 95 люмен света / ватт
Металлогалогенная лампа 120 люмен света / ватт
Натриевая лампа 150 люмен света / ватт

1) Экономичность энергопотребления, которая на сегодня превосходит многие другие источники освещения. Она не самая большая из всех источников света, но самая простая «в получении». Светильники на светодиодах не только снижают затраты на оплату счетов, но заметно сокращают расходы по обслуживанию наружных систем: долгая жизнь лампы позволяет заменять приборы гораздо реже, что существенно экономит бюджет.

2) Экологически чистый состав. Приборы на диодах не содержат ртути и примеси других вредных элементов, поэтому их использование безопасно для человека и природы. Лампочки можно утилизировать как обычные бытовые отходы, не прибегая к специальным условиям.

3) Высокая пожарная безопасность. Корпус светодиодных лампочек практически не нагревается в процессе работы, поэтому их можно размещать вблизи уязвимых предметов, не опасаясь возможных последствий.

4) Светодиодные источники обладают высоким уровнем цветопередачи и разнообразием цветовой температуры, что позволяет подобрать лампочку для любой цели: от освещения офиса до подсветки бассейна и продуктов питания.

5) Очень долгий срок службы: от 8 до 50 тысяч часов.

Недостатки светодиодной лампы


График: Средний срок службы разных ламп. Срок службы разных типов ламп

1) - Кристаллы диодов со временем деградируют, поэтому свет теряет первоначальную яркость и цветность: внезапно через полгода вы можете обнаружить, что лампы либо стали тусклыми, либо стали какими-то зеленоватыми или желтоватыми. У мировых производителей (Osram, Philips) этого не наблюдается, у китайских светодиодных ламп – сплошь и рядом.

2) - Легко ошибиться в цветовой температуре. Выбор цветовой температуры – дело цели и вкуса, но стоит иметь в виду: использование диодов с нейтральным и холодным тоном подавляет выработку гормона сна – мелатонина. Для офиса лучше подойдут холодные тона 4200-6500 К – в офисе надо работать, а не спать. Для дома лучше взять тёплые тона – 2700-3000К – это больше расслабляет и успокаивает после рабочего дня.

3) - Чувствительность к высоким температурам выводит из строя диоды: лампочки не подходят для использования в банях или саунах, ими нельзя осветить духовку, микроволновую печь или любое другое «горячее» производство.

Как не ошибиться при выборе светодиодной лампы


Рис 9. Разнообразие светодиодных ламп для дома
разнообразие светодиодных ламп для дома

Разобраться в тонкостях и сделать правильный выбор вам поможет знание характеристик и особенностей светодиодных приборов. Помимо электрических параметров лампы вам необходимо чётко понимать её предназначение и особенности использования, потому что это может вносить значительные коррективы в конструкцию самой лампы.

Из обязательных электрических параметров лампы вам необходимо знать цоколь и напряжение на лампе. Из обязательных особенностей использования – температурный режим использования и возможно ли попадание на прибор пыли или капель воды.

Из не обязательных, но желательных параметров, которые вам нужно узнать о лампе – это угол рассеивания света, индекс цветопередачи, цвет, требуемый световой поток, цветовая температура (для белых ламп) и необходимость диммирования лампы (или работы её с системами автоматического регулирования света).

Разберём эти параметры детально:

Мощность потребления и световой поток


Рис 10. Сравнение технических характеристик с лампами накаливания и энергосберегающими лампами
Сравнение технических и экономических характеристик светодиодных ламп с энергосберегающими и лампами накаливания

Номинальную мощность лампочки определяют Ватты, которые на упаковке обозначаются сокращенным «Вт» или «W» от английского слова Watt. Традиционная единица измерения помогает определить эффективность свечения как устаревающей лампы накаливания, так современных источников. С одним отличием: при равноценной светоотдаче мощность лампочки «Ильича» в несколько раз выше светодиодной.

Технология диодных лампочек сегодня – это самый экономичный способ освещения, который позволяет при минимальном электропотреблении производить больше света. В сравнении с нитью накаливания светодиоды работают до 10 раз эффективнее: диодный источник мощностью 13 Вт равноценен классической лампе мощностью 100 Вт, и на практике эта разница превосходно экономит бюджет, заметно снижая затраты как на оплату электричества, так и на замену самих ламп. Однако по сравнению с компактными люминесцентными (в народе – энергосберегающими) лампами, разница не столь заметна – суммарная экономия составит всего 20 рублей в год. Не ошибиться в выборе вам поможет сравнительная таблица технических характеристик лампочек (на примере светодиодных ламп для дома):

Есть еще один способ определить эффективность лампы. Он пригодится на тот случай, если в момент покупки таблицы под рукой не оказалось. На каждой упаковке производитель указывает в Люменах (Лм) уровень светового потока, который производит лампа. За основу можно взять привычную лампочку накаливания 100 Вт – она создает поток в 1200 Лм. Запомнить эту цифру несложно, и в нужный момент она поможет быстро определить, какой именно мощности лампочка вам необходима.

Цвет и цветовая температура светодиодов


Рис 11. Помещение с красными лампами в дизайне
Дизайн помещения с цветными лампами

Цвет и цветовая температура – это абсолютно разные понятия, первое означает – каким цветом будет освещён объект, второе – это оттенок белого света, к цвету не имеющий никакого отношения. На светодиодных лампах и светодиодных светильниках указывают либо один, либо другой параметр. На рисунке слева показано, как может выглядеть интерьер при сочетании белых и красных светодиодов – и тут используются именно цветные красные лампы, дающие оттенок в интерьере.

Использование цветных ламп позволяет не только сделать футуристичный интерьер, но и просто расставить акценты в уже имеющемся дизайне. Обращайте внимание – что если на коробке с лампой написан цвет (красный, желтый, зеленый или синий) – это именно цветная лампа, и использовать её для общего освещения помещений невозможно.

Цветовая температура

Рис 12. Что такое цветовая температура лампы
Что такое цветовая температура

Под цветовой температурой подразумевают различную тональность света в искусственных источниках. Светодиодные лампы обладают широким диапазоном свечения – от холодных и теплых оттенков белого до цветных вариантов (красный, зеленый и прочие). Такая особенность позволяет использовать лампочки в декоративной подсветке интерьера, предметов мебели, зданий и дискотек – везде, где необходимо создать оригинальное световое оформление.

А для освещения спальни, например, подойдет теплый белый свет (от 2700 до 3500 К), поскольку наиболее близок к естественным оттенкам. Он хорошо воспринимается зрением и создает комфортную освещенность. Если рассматривать лампочки для работы и чтения, которые монтируют в настенные и настольные светильники, преимущество остается за дневным и холодным белым. Он создает яркий свет без желтоватых оттенков, поэтому нагрузка на глаза уменьшается, а читать становится проще.

Качество цветопередачи


Рис 13. Как продукты выглядят под лампами с разным качеством света
Как цветопередача отображается на продуктах Рис 14. Передача палитры цветов существенно зависит от индекса CRI
Передача цвета с разным индексом цветопередачи

Важно отличать цветовую температуру от цветопередачи, поскольку лампы с одинаковой температурой могут передавать цвет по-разному. Индекс цветопередачи обозначают двумя вариантами: «CRI» или «Ra». Максимальный показатель цветности достигает 100 единиц. Именно от этого параметра зависит зрительное восприятие цветности освещаемых объектов или предметов.

В стандартном освещении, где не требуется повышенной цветопередачи, используют светодиодные лампы с коэффициентом от 80 до 90 Ra. Это оптимальный вариант для домашнего освещения, общественных зданий или производственных помещений: зрительное восприятие объектов не искажается, а их цветность сохраняет обычные естественные оттенки. Светодиоды с индексом 100 Ra предназначены для освещения мест, где искусственный свет должен с повышенной точностью передать цвета предметов. Это может быть подсветка в картинной галерее, освещение магазина тканей и другие места, где точность – основной критерий. Это выглядит примерно так:

Градус рассеивания


Рис 15. Что такое угол свечения лампы:
Угол рассеивания ламп

Отличительная черта светодиодов – это возможность светить исключительно прямо, буквально перед собой, рассеивая в другие стороны минимальное количество света. Число диодов, их расположение в лампочке и наличие рассеивателя определяет такой показатель, как угол рассеивания. Удачная особенность концентрировать свет в виде узконаправленных световых пучков позволяет использовать светодиоды для точечной подсветки и общего освещения: угол рассеивания в них составляет от 4° и до 360°. Схематично это выглядит так:

Во многом выбор угла рассеивания лампочки зависит от конструкции и назначения светильника. Так, для потолочного освещения оптимальным станет угол от 90° до 180°. Лампы точечного света идеально сочетаются с настольными лампами, создавая освещенность небольшого участка (например, для чтения). Их используют в подсветке интерьера, создавая световое зонирование помещений. Монтируют в предметы мебели, организуют локальную подсветку картин и прочих предметов.

Типы цоколей


Рис 16. Какие бывают цоколи светодиодных ламп для дома:
Цоколи бытовых ламп для дома полностью дублируют такие же в других технологиях свечения

Цоколь светодиодного источника можно подобрать к любому классическому светильнику, поскольку их производят для замены самых «ходовых» в быту лампочек: галогенных, люминесцентных и традиционных ламп накаливания. Установка и демонтаж происходят легко и быстро: цоколю со штырьками достаточно одного поворотного движения для попадания в пазы и прочного закрепления в них, винтовому – привычное вращение по часовой стрелке.

Кроме бытовых вариантов цоколя существует ещё огромное количество промышленных вариантов – G5, G13, G38 и так далее. Они не используются в быту и применяются в промышленных установках и системах освещения, которые эксплуатируются сертифицированными электриками, поэтому делать описывать каждый цоколь нет смысла – во-первых их более 1000 вариантов, во-вторых – часто нигде кроме своих специальных приборов они не используются.

В случае со светодиодными приборами так же необходимо знать, что существует продукция вообще без цоколя – например панели или ленты. Они вообще не подразумевают замену источника света в процессе эксплуатации.

Типы радиаторов


Рис 17. Разные варианты радиаторов у ламп
Ребристый алюминиевый радиатор – лучший вариант для охлаждения лампы Гладкий алюминиевый радиатор Керамический радиатор в лампе Радиатор из пластика – самый плохой вариант для охлаждения

Светодиодные лампы 80% получаемой энергии расходуют на выработку света, и лишь незначительные остатки – на тепловой эффект. Несмотря на высокий уровень КПД эти лампочки не меньше других осветительных приборов нуждаются в качественном теплоотводе. Регулярный вывод тепла обеспечивает им эффективную работу и заметно продлевает срок службы, поэтому при выборе стоит обратить внимание на радиатор. Он бывает нескольких типов:

1) Ребристый. Изготовлен из алюминия. Неровная поверхность превосходно отводит тепло за счет небольшого увеличения площади. Поскольку материал проводит ток, для безопасного использования внешнюю поверхность радиатора лакируют или покрывают краской. Это самый эффективный вид радиатора!

2) Гладкий алюминиевый, но представлен тонким слоем этого материала, может содержать небольшие отверстия для улучшения вентиляции.

3) Керамический – стоит дороже, но справляется эффективнее. Материал не обладает проводимостью тока, поэтому диоды зачастую устанавливают прямо на радиатор (изнутри прибора), способствуя качеству охлаждения.

4) Композитный. Состоит из алюминия и тонкого слоя пластика поверх него. Главные достоинства – хорошее охлаждение и невысокая стоимость, которые принесли ему широкое распространение. Качество охлаждения среднее.

5) Радиатор из специального пластика с хорошей проводимостью тепла. Содержит небольшие отверстия для охлаждения, эффективность средняя.


Композитные и пластиковые радиаторы достойно работают в местах, где температура нагревания далеко не критична, а соседствующий материал устойчив к небольшому нагреву. Напротив, радиаторы из керамики и алюминия разумно использовать во встроенных светильниках, которые расположены близко к натяжным потолкам и другим уязвимым поверхностям: это исключит возможные изменения в цветности, структуре материалов. И не стоит забывать, что светодиодные источники отличаются долгой жизнью, успевая несколько раз окупить свою стоимость прежде, чем потребуют очередной замены.

Выводы



Светодиодные лампы – это самые эффективные и удобные лампы для освещения дома или для бытового освещения, к которому не предъявляется каких-либо специальных требований. Они долговечны, эффективны и просты в эксплуатации. Для узких видов применения, например для освещения улиц или площадей, светодиодные лампы пока ещё не годятся. Где-то между этими двумя крайностями находится освещение офисов – люминесцентные и светодиодные лампы идут примерно на равных как по эффективности, так и по сроку службы, и по затратам на освещение.




© ООО Свет Консалтинг (2007-2018)
Все логотипы и бренды, используемые на сайте, принадлежат их правообладателям.
Вся информация на сайте носит справочный характер и не является публичной офертой.
Мобильная версия
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика