22 января 2014 в 20:57

Будущее домашнего освещения

• Энергия и элементы питания

Традиционные лампы накаливания с вольфрамовой нитью прослужили человечеству более 120 лет. Компактные люминесцентные (энергосберегающие) лампы были запатентованы в 1984 году, а в обиход вошли лишь десять лет назад.

По всей видимости и те и другие скоро отправятся на покой - с достаточно большой вероятность можно сказать, что уже в ближайшее время для бытового освещения в основном будут использоваться светодиоды.

С момента создания первого светодиода (LED) прошло уже пятьдесят лет. Сначала светодиоды назывались «Свет Лосева» (Losev Light) по имени советского физика Олега Лосева, в 1923 году обнаружившего электролюминесценцию полупроводникового перехода. Первым появился красный светодиод, затем в начале 70-х годов появились жёлтые и зелёные светодиоды. Cиний светодиод был создан в 1971 Яковом Панчечниковым в компании RCA, но он был чрезвычайно дорог. В 1990 году японец Суджи Накамура создал дешёвый и яркий синий светодиод.

Ещё 20 лет назад считалось, что белый светодиод создать невозможно, однако, после появления синего светодиода стало возможным делать белые источники света с тремя кристаллами (RGB), а в 1996 году появились первые белые люминофорные светодиоды. В них свет ультрафиолетового или синего светодиода преобразуется в белый с помощью люминофора. К 2005 году световая эффективность светодиодов достигла значения 100 лм/Вт и более. Это позволило начать использовать светодиоды для освещения, ведь светодиод является одним из самых экономичных источников света - он в 6-10 раз эффективней лампы накаливания.

Сегодня светодиоды достигли такого качества и яркости, что они могут полноценно заменять лампы накаливания, причём если используются хорошие светодиоды, разницу в освещении заметить невозможно.

Сейчас в большинстве магазинов, торгующих лампочками, на полках уже есть светодиодные лампочки «ретрофиты» под стандартные цоколи E27, E14 и другие. Через пять лет таких лампочек на полках магазинов будет большинство, однако эта ветвь тупиковая. Конечно, такие лампочки ещё долго будут производиться, но будущее не за ними.

Будущее за светодиодными светильниками в которых не будет никаких патронов и цоколей. Хорошие светодиоды живут достаточно долго, поэтому необходимость в их замене отпадает.

Промышленность очень инерционна, однако уже сейчас можно купить офисные светодиодные светильники - аналоги стандартных светильников на люминесцентных лампах-трубках. Причём стоимость этих светильников уже не сильно превышает стоимость светильников на люминесцентных лампах. К примеру, хороший квадратный светодиодный светильник для подвесного потолка с мощностью 32W, заменяющий светильник на четырёх лампах по 18W, стоит всего 2000 рублей. Дешёвый можно найти и за 1200. При том что обычный светильник в комплекте с лампами стоит около 1000 рублей.

По таким же ценам появились светодиодные светильники, заменяющие светильники на люминесцентных лампах-трубках 2x36w.

Начинают появляться светильники, которые можно использовать в помещениях общего пользования. К примеру, вот такой светодиодный светильник, мощностью 22W, имеет яркость 1800 лм и может заменить светильник с двумя лампами накаливания по 75W. При этом стоит он чуть больше 1000 рублей.

А вот светодиодных люстр для жилых комнат пока практически нет, но они обязательно появятся. Возможно, дизайн люстр в связи с этим будет радикально меняться, впрочем нет никаких проблем сделать люстру на светодиодах с вполне традиционным дизайном.

Предполагаю, что довольно скоро продажи любых лампочек станут минимальными - все будут покупать готовые светодиодные светильники и лампочки будут не нужны.

На этом можно было и закончить, но я, пожалуй, тезисно объясню некоторые моменты и возможно отвечу на вопросы, которые могли у вас появится.

Лампа накаливания крайне неэффективна - лишь 5% энергии, приложенной к ней, превращается в свет. 95% - в тепло. К тому же она недолговечна - среднее время работы 1000 часов.

Компактная люминесцентная (энергосберегающая) лампа в пять раз эффективнее лампы накаливания, но у неё множество недостатков: лампа содержит ртуть и представляет реальную опасность для здоровья, если разобьётся; лампа медленно разгорается, а на морозе делает это ещё медленнее; часто лампа имеет неестественный, неприятный для глаз цвет освещения, лампа не позволяет регулировать свою яркость (очень редко встречаются диммируемые КЛЛ, но минимальный уровень яркости у них довольно высок); лампа недолговечна (обычно 8000 часов) и в процессе работы деградирует.

В продаже уже есть светодиодные лампы под стандартные цоколи (ретрофиты), которыми можно полноценно заменить лампы накаливания без ухудшения качества освещения. Эти лампы не мерцают, имеют комфортный цвет и достаточную яркость. При той же яркости их мощность, как правило, в восемь раз ниже мощности ламп накаливания.

Считаю важным заметить, что хоть все эти лампы изготовлены в Китае, почему-то они не продаются в китайских интернет-магазинах. А то, что там продаётся, в подавляющем большинстве имеет очень низкое качество и заниженную мощность. Ни одна из двух десятков светодиодных ламп, купленных мной в китайских интернет-магазинах, не имела достаточного качества для применения в жилых помещениях. Эти лампы мерцали, имели недостаточную яркость, некомфортный цвет. Категорически не рекомендую покупать лампы там.

Производители светодиодных ламп-ретрофитов под стандартные цоколи вынуждены идти на многие компромиссы - в стандартный цоколь нужно как-то запихнуть драйвер (источник питания для светодиодов), да ещё и обеспечить необходимое охлаждение светодиодам. Конечно же, если не быть стеснённым в размерах (в случае светильника) всё это можно сделать проще, лучше и дешевле.

Доклад лампы будущего светодиоды 7 класс

Ответы:

Технология светодиодного освещения сегодня является одним из наиболее перспективных и популярных видов освещения. Рынок светотехники это направление захватывает стремительно – сегодня его распространенность достигает около 20% и растет буквально с каждым годом. В чем причина его популярности? Прежде всего, в его экономичности по сравнению с другими видами освещения, что сегодня является основной тенденцией. Световая отдача светодиодов составляет 132 люменов на 1 ватт – это примерно столько же, сколько отдают натриевые лампы, и почти в 5 раз больше, чем светоотдача обычных ламп накаливания. Экономия очевидна. Срок службы светодиодных ламп также превышает срок службы обычных – он более, чем в 60 раз выше, чем срок годности ламп накаливания и в 6 раз выше, чем срок службы привычных люминесцентных ламп. В эстетическом плане светодиоды снова в лидерах: для того, чтобы с их помощью достичь разнообразных спектральных характеристик освещения, не обязательно использовать светофильтры, как это делается при применении ламп накаливания. Светодиоды отличаются абсолютно безопасностью в процессе эксплуатации, а также обладают сравнительно небольшими размерами и отличаются высоким уровнем прочности. Они не выделяют опасные для здоровья пары ртути, как это происходит при использовании других видов ламп, и получить отравление этим вредным веществом невозможно как во время переработки ламп, так и при их использовании в быту. Также светодиоды отличаются небольшим инфракрасным и ультрафиолетовым излучением и низким уровнем выделения тепла.

О светодиодных лампах можно сказать как о хорошем, но далеко заброшенном изобретении. Во второй половине 20 столетия ещё не было таких темпов развития технологий, чем в последние 3-5 лет текущего века. Тогда эту находку посчитали непозволительной роскошью для серийного производства, и никто так и не узнал, насколько это выгодный экономически осветительный прибор. При немалых расценках он оправдывает затраты, поскольку даже гарантия на такие лампы предоставляется 2 года, а служат 8-12 лет.

Светодиодные лампы со временем могут заменить обычные лампы накаливания, просто для этого время ещё не пришло. Но, тем не менее, завоёвывают все большую востребованность у покупателей.

Достоинства светодиодных ламп

Энергоэффективность. При мощности лампы в 10 Вт, света в пространство приходит равнозначно мощности 100 Вт. А по продолжительности освещения 50 тыс, часов, тогда как обычная лампочка сгорает через 2-3 месяца. Если пользоваться светодиодной лампой ежедневно 8 часов, то о смене можно забыть на долгие годы.

Приближенность к дневному свету. Не болят глаза. Лампа не мерцает, как неоновая. Нет опасения для здоровья, ввиду отсутствия опасных излучений.

Экономичность. При нагреве лампа отдаёт энергию в свет, и никогда не бывает горячей.

Не взрывается, как обычная лампочка при перепадах напряжения.

Технология использования

Можно купить светодиодную лампу по типу люминисцетной и накаливания, подобрав цоколь. И просто заменить один формат лампы на другой. Мощность у них по диапазону разная - 1-50 Вт. Подбирая лампу, нужно мощность обычность поделить на 8, в остатке получится то, что соответствует светодиодному формату.

Применение светодиодных ламп

Лампы будущего начинают активно шагать в освещении домов, подворий, территории вокруг многоэтажных домов. Ими освещают улицы, парки, автозаправки. Не все устремляются покупать, однако, поскольку дешевой продукцию не назовёшь. Интерес представляют настольные лампы, но даже самая маленькая с небольшим обзором освещения стоит до 400-500 рублей. Что уже говорить о большей мощности. И тем не менее, всё больше граждан понимают - лучше оплатить больше, а потом лет на 10 забыть, нежели покупать обычные лампочки каждые 3-4 месяца.

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!

Российское правительство уже не первый год одной из приоритетных задач в своей деятельности считает повсеместное внедрение энергосберегающих технологий . Ежегодно в стране из-за низкой эффективности и при этом большой энергозатратности обычных ламп тратятся миллиарды рублей. Хорошо, что наконец-то отказались от 100-ватных ламп накаливания. По оценкам экспертов отечественная промышленность и сфера ЖКХ уже давно переоснащаются на галогенные, люминесцентные лампы и осветительные приборы. Однако есть и те, кто думает наперед. Специалисты единогласно считают ближайшим будущим мировой энергосистемы - светодиодное освещение.

Преимущества светодиодов

Светодиод или светоизлучающий диод - это полупроводник, который создает оптическое излучение при прохождении через него электрического тока. Тип излучения зависит от используемых в светодиоде материалов. В зависимости от их химического состава можно создавать светодиоды в диапазоне от ультрафиолета до среднего инфракрасного.

Рассмотрим основные преимущества светодиодов перед традиционными источниками света. Во-первых, срок службы, который в отличие от обычной лампы доходит до 50 000 часов. Во-вторых, высочайший КПД. В-третьих, сверхнадежность и износоустойчивость. В-четвертых, компактность, вибростойкость, эффективность при низких температурах. И, в-пятых, безопасность (в том числе пожаробезопасность) и экологичность (не используется ртуть).

Универсальность светодиодов позволяет всё чаще находить им применение в медицине, коммунальном хозяйстве, уличном освещении, а также в производственных и офисных энергосистемах.

Светодиодные лампы

Самый сильный аргумент в пользу светодиодных ламп - уникальная экономичность и долговечность . Экономия электроэнергии доходит до 90%, а срок службы таких лам составляет более 30 000 часов. Их применение позволяет максимально быстро достичь высоких показателей в энергосбережении и энергоэффективности.

Правда, здесь есть свои особенности. Современный рынок предлагает широчайший выбор светодиодных ламп, отличающихся друг от друга формой, цветом и областью применения.

В основе лампы - большое количество светодиодов со встроенным трансформатором. Его задача заключается в понижении напряжения до уровня, необходимого для стабильной работы светодиодов. Исходя из этого, для уличного освещения, например, оптимальным выбором станут лампы с цоколем Е40. Это 30 сверхярких светодиодов с общей потребляемой мощностью всего 30 Вт. В сравнении с распространенной сейчас лампой для уличного освещения ДРЛ 250 Вт светодиодная экономичнее почти в 12 раз. Или другой пример. Стандартную галогеновую лампу легко заменит 3-х светодиодная с потреблением на уровне 3-4 Вт.

Но и это ещё не всё. Помимо отличных показателей в энергосбережении, светодиодные лампы абсолютно безопасны для здоровья человека. Во-первых, в отличие от ламп накаливания и всех газоразрядных видов, новейшие лампы не создают колебания светового потока, который очень влияет на зрение. Во-вторых, они не производят UV-излучений. Светодиодные лампы обладают чистым светом. В-третьих, как уже говорилось выше, они не содержат ядовитых веществ (ртуть). И, в-четвертых, светодиодные лампы изготавливаются не из стекла, а тонкого прозрачного пластика. Такую лампу сложно разбить, да и благодаря алюминиевому рефлектору она почти не нагревается.

Немного статистики. Непрерывный срок службы светодиодной лампы около 5 лет. Светодиодная лампа мощностью всего 5 Вт с легкостью заменит 60-ватную лампу накаливания. А экономия электроэнергии будет более чем в 10 раз.

Светодиодные светильники

Сегодня они приходят на смену энергосберегающим люминесцентным и галогенным светильникам. И в первую очередь в промышленном секторе. КПД светодиодных приборов позволяет, как минимум, в 5 раз сократить нагрузку на всю сеть объекта.

Преимуществом светодиодных светильников является не только их низкое энергопотребление (12-24 Вт), но и безопасность , а также небольшие затраты на обслуживание и ремонт.

В последнее время из подобных светильников всё чаще монтируют целые модули. Их достаточно просто компоновать и можно создавать даже самые сложные световые композиции. Например, для подсветки зданий.

Однако разнообразие форм светодиодных светильников находит всё большее применение в традиционном освещении. Они бывают встраиваемые, подвесные, что дает возможность закреплять их практически на любую поверхность. Именно поэтому их используют в освещении крупных торговых центров, офисов, парковок, улиц и пр. Нашли им применение и в ЖКХ: освещение придомовых территорий, подъездов, подвалов, где свет горит почти постоянно.

В среднем светодиодные светильники служат более 25 000 часов и могут обеспечить максимальный комфорт и безопасность людей. Главная их проблема только в высокой цене. Но, по мнению экспертов, в течение ближайших пяти лет в связи с массовым переходом на светодиодное освещение стоимость на светильники снизится в 4 раза . Безусловно, это только поможет их более широкому распространению.

Светодиодное освещение

Это целая система светодиодных технологий. При строительстве новых зданий, даже целых кварталов или поселков, в архитектурном плане уже прописывается установка именно светодиодного освещения.

Это говорит о том, что подрядчик изначально ориентируется на максимальную экономию электроэнергии. Да и современные тенденции в архитектуре с целым разнообразием световых решений, требуют делать ставку на экономичность световых источников.

В конце концов, новые объекты оснащаются не только энергоэффективной системой, но получают практически естественный свет, не влияющий на здоровье человека.

Что касается уличного светодиодного освещения, то со временем оно не тускнеет, как это обычно бывает. Более того, на светодиоды не оказывает ни какого воздействия российский климат.