Светодиодные лампы — лампы будущего. Светодиодные лампы - лампы будущего

07.08.2019

В вашем доме все еще обычные лампы накаливания или люминесцентные энергосберегающие лампочки? Наверное, вы думаете, что это слишком дорого, и не слышали обо всех их преимуществах. Эта статья расскажет вам, почему за светодиодами (или LED-лампами) будущее, и почему даже высокая цена - не недостаток.

1. Экономия денег за электроэнергию

С постоянно растущими тарифами на электроэнергию лампочки, которые ее экономят, - просто спасение. Светодиоду нужно 8-10 Вт, чтобы произвести столько же света, сколько произведет лампа накаливания на 100 Вт или энергосберегающая на 30-50 Вт.

2. Экологичность

В состав светодиодной лампочки не входят ртуть или опасные для атмосферы газы. Такую лампочку можно просто выбросить, обойдясь без специальной утилизации. Да и пониженные затраты электроэнергии помогают заботиться об окружающей среде.

3. Долговечность

Светодиоды работают долго. Очень долго. Например, продолжительность непрерывной работы одних из самых доступных и качественных в России светодиодов ИКЕА - 25 000 часов (около трех лет), есть лампочки и на 40 000-50 000 часов. Получается, если пользоваться светодиодной лампочкой по 5 часов в день, она может прослужить около 10 лет.

При этом светодиодные лампочки прочные сами по себе: их сложно разбить, уронив. Постоянное включение-выключение, длительную работу и перепады электричества они тоже переносят очень стойко, без неожиданных взрывов и перегораний.

4. Отсутствие нагрева

Светодиоды не нагреваются - это означает, что электроэнергия не уходит с теплом (у ламп накаливания такая потеря составляет около 30%). О светодиодные лампочки невозможно обжечься, что очень важно, особенно для безопасности детей. Это также расширяет возможности абажуров, которые могут быть сделаны из разных материалов и расположены близко к лампочке без риска расплавиться или загореться.

5. Разнообразие размеров и форм

Некоторые виды лампочек привязаны к типу цоколя в светильнике, но не светодиоды. Их выпускают с цоколями разных размеров и даже форм, например с штырьковым цоколем, чтобы можно было заменить светодиодами галогенные лампочки. Разнообразие форм и вовсе умопомрачительно: от привычной грушевидной до светящихся лент.

6. Разнообразие тона и яркости света

Светодиодные лампы могут быть нескольких цветовых температур: холодной, нейтральной и теплой. Такой выбор помогает в создании желаемой атмосферы или позволяет сделать цвет объектов, освещаемых лампочкой, максимально естественным. Для создания особого настроения существуют цветные светодиоды, они даже дешевле белых.

Яркость лампочки тоже можно выбирать, она обозначается на упаковке в люменах. На картинке ниже - сравнение яркости ламп накаливания (в ваттах) и светодиодных ламп (в люменах).

Еще одно преимущество светодиодных ламп (не всех, уточняйте при покупке) - возможность регулировки яркости диммером. Тогда одна лампочка может стать и полноценным освещением, и ночником.

7. Окупаемость высокой стоимости

Светодиодные бытовые лампочки сейчас самые дорогие на рынке, и это часто отпугивает покупателей. Однако при учете срока действия одной лампочки и стоимости сэкономленной электроэнергии, цена будет сравнима даже с обычными энергосберегающими лампочками. Не стоит забывать и о все более широком распространении технологии, с которым приходит снижение цены: чем дальше в будущее, тем дешевле светодиоды.

Единственный возможный недостаток светодиодных ламп - они не самые яркие: если вам нужен очень сильный свет, стоит выбрать галогенные или люминесцентные лампочки или использовать несколько светильников.

Фотографии: habrastorage.org, tutknow.ru, e-outlet.ru, homedit.com, impressiveinteriordesign.com, drawhome.com

Долгое время светодиоды использовались для оснащения декоративных светящихся элементов. Наиболее часто их применяли для создания новогодних или светящихся вывесок. Но благодаря преимуществам этих лампочек производители начали задумываться над тем, чтобы оснастить ими полноценное оборудование, и на сегодняшний день это стало вполне возможно. стремительно набирают популярность.

Технология работы LED-ламп

Все модели осветительных ламп, разработанных на сегодняшний день, за исключением диодных, преобразуют постоянный ток, для чего им необходимо больше энергии. Данный процесс также сопровождается выделением большего количества тепла.

На заметку! Сердцем LED-ламп – светодиоды. Благодаря особенностям строения им нужно значительно меньше энергии, и потребляемый ток преобразуется в свет без дополнительных продуктов в виде тепла.

Преимущества и недостатки

Популярность LED растет с каждым днем благодаря массе преимуществ. Сегодня такие лампы предпочитают использовать все больше людей. С чем же это связано?

Первое, на что обращает внимание потребитель, это, конечно же, потребление электроэнергии . Как уже было сказано выше, для выработки необходимого количества света ей требуется меньше электричества.
Производители также делают акцент на том, что у их продукции довольно широкий спектр температуры света . Это дает возможность подобрать подходящее оборудование как для дома, так и для общественных мест, офиса и даже склада.
Не менее важна прочность . Повредить наружную оболочку значительно сложнее. А если даже это и происходит, то не возникает опасных последствий, как в случае с газовыми образцами. Выносливость, в свою очередь, относится не только к физическим повреждениям, но и к перепадам напряжения.

Уверенно можно утверждать, что ближайшее будущее искусственного освещения будет связано с развитием «умных» систем на основе светодиодных светильников и систем управления светом. В дальнейшем наверняка появятся и новые более совершенные и эффективные технологии, но на сегодняшний день нет другой альтернативы светодиодам по эффективности и практичности.

Конструкция мощного (от 1 Вт) светодиода

В отличие от чрезвычайно неэффективной лампы накаливания, которая лишь 5% энергии электрического тока превращает в свет, остальное – на нагрев, светодиоды имеют очень высокую световую эффективность, их светоотдача в 6-10 раз больше, чем у лампы накаливания. К тому же, лампа накаливания недолговечна - её среднее время работы – 1 000 часов. Аналогичный средний показатель у светодиодов – 50 000 часов.

Преимущества и недостатки светодиодов как источников света

большой срок службы (10000..100000 ч.)

высокий КПД

низкое энергопотребление

высокая механическая прочность, устойчивость к вибрации, перепадам напряжений, нечувствительность к низким и очень низким температурам

малые размеры

экологичность (лёгкость утилизации, отсутствует ртуть и других ядовитых составляющих)

изготавливаются на любое напряжение (отсутствует необходимость применения балластных резисторов)

широкие возможности по применению в световом дизайне (за счёт излучения узкого спектра)

отсутствие стробоскопического эффекта (защищает глаза от усталости)

низкие затраты на техническое обслуживание (определяются высокой надёжностью, использованием для монтажа проводов меньшего сечения из-за невысокого рабочего тока)

Развитие технологии и производства светодиодов идёт настолько быстрыми темпами, что уже в ближайшее время многие из указанных недостатков будут полностью преодолены, либо их влияние значительно снизится.

Полезные советы при применении светодиодных светильников

Установка в местах, где освещение требуется постоянно или длительное время

Сохраняйте чек в течение всего гарантийного срока (светодиодные светильники достаточно надёжные приборы, но относительно дорогостоящие приборы)

Что придёт на смену светодиодным светильникам?

Светодиоды имеют ряд очевидных преимуществ по сравнению с другими источниками искусственного света, но даже они не лишены своих недостатков – нет предела совершенству. Новые технологии, которые придут на смену светодиодам, позволят сделать источники света дешевле, ярче, надёжнее.

Нанотрубки

Несмотря на то, что светодиоды сравнительно недавно применяться в повседневной жизни, специалисты уже объявили о технологии, которая придёт им на смену. Речь идёт об углеродных нанотрубках (CNT), которые могут стать преемниками светоизлучающих диодов – они функциональны, надёжны, эстетичны и обеспечивают необходимый уровень освещения. Исследователям удалось изготовить источник света с энергопотреблением всего 0,1 Вт, что в 100 раз меньше, чем у стандартных светодиодных светильников! Внешний вид нового устройства напоминает трубку кинескоп старого телевизора, только меньшего размера. Экран располагается в полости, из которой предварительно откачивают воздух, а к нему подведены нанотрубки, обеспечивающие подачу электроэнергии. На приспособление воздействует электрическое поле, в результате чего трубки выводят пучки энергии на экран, что заставляет его светиться.

Источники полевой эмиссии электронов привлекают внимание учёных благодаря способности генерировать пучки электронов в тысячу раз более интенсивные, чем те, что излучаются обычными нагреваемыми катодами, действующими подобно спиралям в лампах накаливания. Соответственно, полевая эмиссия позволяет с меньшими затратами энергии получать более направленный и лучше контролируемый поток электронов. По яркостной эффективности новинка уступает обычным светодиодам, однако исследователи уверены, что это дело времени. Кроме того, изделие уже превосходит органические светодиоды, обеспечивающие эффективность в 40 лм/ватт. Важнейшим преимуществом специалисты называют низкую себестоимость таких изделий, а также простоту их создания. Время покажет, насколько быстро данная технология может быть применена в повседневной жизни.

Электролюминесцентные полимеры (FIPEL)

Это ещё одна разработанная учёными технология, которая может прийти на смену существующим источникам света – пластиковые лампы и светильники, которые не бьются, не мерцают и, как сообщается, будут работать почти вечно. Эти лампы примерно в два раза эффективнее люминесцентных и, наверняка, станут более эффективными, чем светодиодные. Новые лампы основаны на технологии электролюминесцентных полимеров или FIPEL. Технология FIPEL достаточно старая, предполагает прохождение электричества через полимерные покрытия. Интенсивность излучения не достаточная, чтобы использовать пластик, как лампочки, но полимер дополнен углеродными нанотрубками, что позволило учёным увеличить яркость излучаемого света примерно в пять раз.
Новое устройство состоит из трёх слоёв полимерного материала с углеродными нанотрубками, которые расположены между диэлектрическими слоями. При прохождении электричества электроны возбуждают электролюминесцентный полимер и он начинает генерировать свет. Легирование углеродных нанотрубок увеличивает количество излучаемого света, применяются и другие технические решения, улучшающие свойства материалов.
Экспериментальный источник света FIPEL проработал в течение десяти лет. Одной из вероятных причин такой живучести является то, что FIPEL производит малое количество тепла – почти вся электрическая энергия преобразуется в свет.
Пластиковые трубы являются очень дешёвыми в производстве и не содержат ртути и других токсичных веществ, а качество света, излучаемого лампой FIPEL оптимально и почти идеально соответствует солнечному спектру.

Введение

В последние годы сильно увеличилось число новостей о массовом переводе искусственного освещения на новый технологический уровень - светодиодное освещение. О том, что такое светодиод и в чем его основное отличие от прижившихся ламп накаливания и энергосберегающих ламп мы рассказывали в предыдущей статье .

Однако, при переходе на использование новой технологии, решаются многие проблемы, а также неизменно возникают новые трудности. О достоинствах и недостатках светодиодного освещения мы и поговорим в данной статье.

Как мы знаем, первые светодиоды появились в 1960 - х годах, но до 1980 их производство было сильно ограничено из-за неэффективности технологии. Со временем зарубежные ученые нашли решение технологическое проблемы эффективности светодиодов. Многие производители обратили внимание на светодиодную технологию только в конце 20 века, поскольку сдержанное потребление электроэнергии светодиодными приборами позволило решать насущные проблемы с экономией электроэнергии. Более того, современные светодиоды являются сверхъяркими, поэтому могут использоваться очень во многих аспектах современной жизни, начиная с персонального освещения, и заканчивая освещением техническим, порой невидимым человеческому глазу.

Светлое будущее

Одно из преимуществ светодиодного светильника - это его долговечность. Ресурс использования светодиодного источника света может составлять от 25,000 до 100,000 часов. В пересчёте на года это составляет от 2.8 до 11.4 лет. Ни одна лампа накаливания или газоразрядная лампа не обладает таким временем службы.

Что бы не утверждали производители, в реальности срок работы светодиодного светильника в бесперебойном режиме вряд ли превысит 50,000 часов (5.7 лет). Поэтому плановую замену оборудования лучше производить каждые 10-15 лет. Если привести в сравнение люминесцентные и неоновые лампы, то срок их службы исчерпывается в пределах 8,000 часов бесперебойной работы. Разница говорит сама за себя.

Кроме того, очевидное преимущество светодиодных источников света - это их энергопотребление. Например, электропотребление светодиодных ламп в 10 раз меньше, чем у ламп накаливания, и в 3 раза меньше, чем у люминесцентных ламп. Это свойство будет полезно в будущем, судя по темпу роста цен на энергию, хотя и сегодня светодиодные технологии выгодно применять в случаях, когда источники питания отсутствуют или сильно ограничены.

Преимущества светодиодов - выводы:

Попытаемся собрать все преимущества светодиодного освещения воедино. По сравнению с другими электрическими источниками света (преобразователями электроэнергии в электромагнитное излучение видимого диапазона), светодиоды имеют следующие преимущественные отличия:

Высокая световая отдача. Современные светодиоды сравнялись по этому параметру с натриевыми газоразрядными лампами и металлогалогенными лампами, достигнув 150 Люмен на Ватт;

Высокая механическая прочность , вибростойкость (отсутствие нити накаливания и иных чувствительных составляющих);

Длительный срок службы — от 30000 до 100000 часов (при работе 8 часов в день — 34 года). Но и он не бесконечен — при длительной работе и/или плохом охлаждении происходит «отравление» кристалла и постепенное падение яркости;

Спектр современных светодиодов бывает различным — от тёплого белого (2700 К) до холодного белого (6500 К);

Малая инерционность — включаются сразу на полную яркость, в то время как у ртутно-фосфорных (люминесцентных-экономичных) ламп время включения от 1 сек до 1 мин, а яркость увеличивается от 30 % до 100 % за 3-10 минут, в зависимости от температуры окружающей среды;

Количество циклов включения-выключения не оказывают существенного влияния на срок службы светодиодов (в отличие от традиционных источников света — ламп накаливания, газоразрядных ламп);

Различный угол излучения — от 15 до 180 градусов;

Низкая стоимость индикаторных светодиодов , но относительно высокая стоимость при использовании в освещении, которая снижается при увеличении производства и продаж (экономия от масштаба);

Безопасность — нет необходимости в высоком напряжении;

Нечувствительность к низким и очень низким температурам . Однако высокие температуры противопоказаны светодиоду, как и любым полупроводникам;

Экологичность — отсутствие ртути, фосфора и ультрафиолетового излучения, в отличие от люминесцентных ламп.

Недостатки светодиодов

Теперь поговорим о недостатках светодиодных источников света, которых достаточно много. Самый существенный минус ламп такого типа - их очень высокая цена. Например, мощностью от 4 до 9 Вт стоят от 300 до 2000 руб. Светодиодные типа «Армстронг» стоят от 3000 рублей. Аналогичные светильники с 4 люминисцентными лампами по 18 Вт стоят от 700 руб. И это только минимальные цены в отечественных магазинах.

Рассмотрим другие недостатки светодиодных ламп. Практика показывает, что срок в 100,000 часов практически недостижим. Сам производитель дает гарантию на срок 3-5 лет, а вовсе не на 11. Тут дело в том, что есть явление деградации, т.е. тихого умирания кристаллов светодиодов. Сначала они теряют яркость, потом совсем гаснут.

Второй недостаток светодиодных ламп, это неприятный спектр свечения. По свидетельству психологов, более 80% респондентов отрицательно отзываются о применении таких светильников дома. Тут сложно советовать - каждый выбирает на свой вкус и цвет.

Третий недостаток - светодиоды дают весьма направленный свет даже с наличием линзы, расширяющей угол свечения. Вам может понадобиться больше таких ламп для получения привычной равномерной освещенности. Конечно, можно применять выравнивающие матовые фильтры или линзы Френеля, но это снижает световой поток. Таким образом, дешевые светодиодные светильники производства Китайской Народной Республики по характеристикам часто уступают более дешёвым, привычным лампам и светильникам. При выборе светодиодных светильников по качественным характеристикам, сильно увеличивается бюджет покупки. Эта проблема рано или поздно исчезнет с течением технического прогресса, с увеличением мощности светодиодных светильников и снижением стоимости их производства.

Четвертый недостаток светодиодных ламп заключается в том, что для стабильной и долговечной работы этих светильников нужно применять весьма дорогие блоки питания (драйвера для светодиодов) и системы охлаждения, так как светодиоды очень чувствительны к току питания, а также сбрасывают тепло в сторону, противоположную излучению света. Без этих устройств светодиоды быстро деградируют. Это, в свою очередь, увеличивает стоимость эксплуатации светодиодного оборудования.

Пятый недостаток - энергокомпании и государство только на словах заинтересованы в энергосбережении, т.к. это снижает прибыль. Так как нет реальных льгот на использование энергоэффективного оборудования, все трудности и расходы ложатся на плечи конечных потребителей. Именно поэтому после запрета 100 Вт ламп накаливания, заводы массово выпускают, а люди коробками закупают дешевые лампы с маркировкой 95 Вт.

Заключение

Теперь вы предупреждены, а значит вооружены. Однако, если после прочтения данной статьи у Вас ещё остались вопросы по поводу светодиодного оборудования, то мы с радостью поможем выбрать светильник, который подойдет именно Вам!

Добавить сайт в закладки

Преимущества светодиодных ламп

Долгое время под лампочкой мы все понимали только электрическую лампу накаливания . Долго и верно она служила человеку, пока ей на смену не пришла более экономная люминесцентная лампа. С развитием технологий она постепенно эволюционировала в энергосберегающую лампочку. Но уже ее начинают постепенно вытеснять светодиодные лампочки.

Думаю, в наше время мало найдется таких людей, которых можно удивить маленькой горящей лампочкой, встроенной в различную современную электротехнику. Эта лампочка называется полупроводниковым светодиодом. Суть ее работы очень проста. Есть два материала, имеющие немного разные свойства внутренней проводимости (из-за примесей внутри), один из которых называется зоной «n», а второй - зоной «p».

Первый обладает избытком электронов, а второй их недостатком. Но самое интересное происходит не в них, а между ними. Электроны при определённых условиях, а именно при переходе электрона из более высокого энергетического уровня на более низкий (процесс рекомбинации электронов и дырок), в нашем полупроводнике производят выброс избыточной энергии в виде пучка света (точнее, выброса фотонов - частиц света). В итоге получается, что под воздействием электрического тока происходит беспрерывная рекомбинация частиц в светодиоде и в результате формируется поток света.

Показателем качества любого элемента и устройства является его коэффициент полезного действия (КПД). В случае с источниками света КПД будет зависеть от того, сколько процентов от общей затраченной электроэнергии пошло на преобразование в свет, а сколько на тепло. У лампочек накаливания, к сожалению, в тепло расходуется большая часть энергии. У показатель светоотдачи намного выше. И лучший будет у светодиодных ламп.

Первые варианты светодиодов, в силу несовершенства материала, из которых они делались, хоть считались лучшими источниками света в отношении КПД, но не могли выдавать достаточную мощность. Даже засветив множество светодиодов одновременно, результат был не тот. Но с развитием технологий удалось добиться улучшения яркости свечения в разы, что на данный момент уже позволяет сделать устройство с размерами обычных лампочек, а с потоком света намного ярче и экономичнее, нежели у их предшественников.

Светодиодные лампочки представляют собой светоизлучающие устройства, состоящие из множества встроенных внутрь светодиодных полупроводниковых элементов. У данных светодиодных ламп имеется лишь один недостаток - относительно высокая стоимость. Она, как и все новые товары, пока только набирает обороты популярности (производители обещают, что уже к 2015 году светодиодные лампы выйдут на первое место по их использованию в быту).

Главными условиями новых источников являются небольшой размер ламп, долговечность и низкое энергопотребление. Именно светодиоды, отвечающие всем этим требованиям, считаются основным претендентом на замену лампам накаливания и люминесцентным. В то время, как все существующие на сегодняшний день источники освещения достигли своей максимальной световой эффективности, светодиоды приблизились только к 10% своих возможностей.

Основными преимуществами светодиодов перед лампами накаливания является долгий срок службы, более высокий световой выход, безопасность, отсутствие нагревания. Светодиоды испускают чистый белый свет, в то время как лампы накаливания излучают и в инфракрасном спектре.

Почти 95% электричества, потребляемого лампами накаливания, уходит в тепло, поэтому для помещений, в которых используется большое количество ламп накаливания, требуется проводить дополнительные работы по кондиционированию и охлаждению воздуха. Лампы накаливания потребляют на 80% больше электроэнергии, чем светодиоды, для них требуется высокое напряжение.

Сравнивая светодиоды с люминесцентными лампами, нельзя говорить однозначно о преимуществе первых. На сегодняшний момент световая эффективность белых светодиодов вдвое меньше, чем у люминесцентных ламп, а цена – выше. Здесь в первую очередь следует учитывать тот факт, что для большинства случаев, где применяются в настоящее время люминесцентные лампы, по техническим показаниям и условиям эксплуатации выгоднее и безопаснее использовать именно светодиодное освещение.

К примеру, в угледобывающих шахтах используются так называемые "взрывобезопасные" люминесцентные лампы, которые работают от напряжения в 127 В. Если происходит бросок напряжения (рядовой случай для забоев и шахт), люминесцентная лампа гаснет немедленно. Точно так же ведут себя лампы при любом отклонении от норм эксплуатации, при тряске или понижении температуры воздуха.

Кроме того, использованные люминесцентные лампы после завершения срока эксплуатации должны быть подвергнуты обязательной утилизации, как ртутьсодержащие отходы (РСО). Для справки: ежегодно в России на 1 млн. населения приходится около 80000 отработанных люминесцентных ламп (или 16 тонн РСО). Стоимость утилизации 1 т РСО составляет 300 долларов США. Нетрудно подсчитать, что ежегодные расходы только на утилизацию люминесцентных ламп для России должны составлять сумму порядка 700 000 долларов.

На практике срок службы люминесцентных ламп и особенно ламп накаливания оказывается короче срока, указанного изготовителем. Это объясняется тем, что зачастую условия их эксплуатации не соответствуют нормативам. Если меняется напряжение в сети или температура окружающего воздуха либо же осветительные приборы подвергаются неожиданным механическим воздействиям, лампы перегорают или бьются гораздо чаще, чем можно предполагать.

Светодиоды как твердотелые источники света не содержат стекла, нитей накаливания или сменных деталей, их невозможно разбить, и они не чувствительны к перепадам напряжения в электросетях. Средняя продолжительность эксплуатации энергосберегающих люминесцентных лампочек равна до 15 000 часов, а у новых светодиодных она составляет от 20 000 до 100 000 часов.

Познакомьтесь с лампами фирмы Rich LED

Светодиодная лампа Rich LED, RL-E27-S6

Потребляемая мощность - 6 Вт
Заменяет обычную лампу - 60 Вт
Световой поток - 420 Лм (холодный), 360 Лм (теплый)

Цоколь - Е27
Напряжение - 220 В, 50 Гц
Срок службы - 50000 часов.

Светодиодная лампа Rich LED, RL-E27-S3

Цветовая температура - 6000/3000 K
Цоколь - Е27
Напряжение - 220 В, 50 Гц
Срок службы - 50000 часов
Алюминиевый радиатор

Светодиодная лампа Rich LED, RL-E14-S3

Потребляемая мощность - 3.5 Вт
Заменяет обычную лампу - 45 Вт
Световой поток - 300 Лм (холодный белый), 260 Лм (теплый белый)
Цветовая температура - 6000/3000 K
Цоколь - Е14
Напряжение - 220 В, 50 Гц
Срок службы - 50000 часов
Алюминиевый радиатор
Прозрачная крышка, закрывающая светодиоды.