Всё о светодиодных лампах. Чем светодиодные лампы отличаются от других
Как следует из названия, источником света в светодиодных лампах являются миниатюрные электронные устройства — светодиоды. В привычных лампах накаливания свет излучается раскалённой металлической спиралью. В энергосберегающих лампах свет испускается люминофором, который нанесён на внутреннюю поверхность стеклянной трубки. В свою очередь, люминофор светится под действием газового разряда.
Прежде чем переходить собственно к светодиодным лампам, кратко рассмотрим особенности каждого вида ламп.
Лампа накаливания устроена очень просто: спираль из тугоплавкого металла закреплена внутри прозрачной стеклянной колбы, из которой откачан воздух. Проходя через спираль, электрический ток разогревает её до высокой температуры, при которой металл ярко светится.
Достоинством таких ламп является низкая цена. Однако она компенсируется столь же низким коэффициентом полезного действия: в видимый свет превращается менее 10% расходуемой лампочкой электроэнергии. Остальная часть бесполезно рассеивается в виде тепла — лампочка при работе сильно нагревается. К тому же срок службы устройства очень невелик и составляет примерно 1 000 часов.
Компактная люминесцентная лампа, или КЛЛ (это точное название энергосберегающей лампы), при той же яркости света расходует примерно в пять раз меньше электроэнергии, чем лампа накаливания. КЛЛ дороже и имеют несколько существенных для потребителя недостатков:
довольно долго (несколько минут) разгораются после включения;
лампа с её изогнутой стеклянной колбой выглядит неэстетично;
свет КЛЛ мерцает, что утомительно для зрения.
Светодиодная лампа представляет собой несколько светодиодов, смонтированных в одном корпусе с блоком питания. Без блока питания не обойтись: для работы светодиодам требуется питание постоянным током с напряжением 6 или 12 В, в бытовой электросети — переменный ток с напряжением 220 В.
Фото автора
Корпус лампы чаще всего выполнен в виде привычной «груши» с винтовым цоколем. Благодаря этому светодиодные лампы без проблем устанавливаются в обычный патрон.
В зависимости от используемых светодиодов цвет излучения светодиодных ламп может быть разным. В этом одно из их преимуществ.
Лампа накаливания
Энергосберегающая
Светодиодная
Цвет излучения
Жёлтый
Тёплый, дневной
Жёлтый, тёплый белый, холодный белый
Потребляемая мощность
Большая
Средняя: в 5 раз меньше, чем у ламп накаливания
Низкая: в 8 раз меньше, чем у ламп накаливания
Срок службы
1 тысяча часов
3–15 тысяч часов
25–30 тысяч часов
Недостатки
Сильный нагрев
Хрупкие, долго разгораются
Невысокая максимальная мощность
Преимущества
Низкая цена, работа в широком диапазоне условий
Относительно экономичные и долговечные
Очень экономичные и долговечные
Преимущества светодиодных ламп:
очень малое энергопотребление — в среднем в восемь раз меньше, чем у ламп накаливания аналогичной яркости;
очень большой срок службы — работают в 25–30 раз дольше ламп накаливания;
почти не греются;
цвет излучения — на выбор;
стабильная яркость освещения при колебаниях напряжения питания.
Главное достоинство светодиодных ламп — это экономичность. Предполагается, что за счёт малого энергопотребления и большого срока службы светодиодные лампы позволят заметно снизить расходы на освещение.
Цена светодиодных ламп на момент написания статьи была примерно в три раза выше, чем у обычных. Следовательно, в денежном измерении они оказываются в 50–100 раз экономичнее. Разумеется, эта экономия будет достигнута при условии, что лампа полностью отработает обещанный срок службы и не сгорит раньше времени.
Недостатки светодиодных ламп ограничивают область их применения:
неравномерное светораспределение — блок питания, встроенный в корпус, затеняет световой поток;
матовая колба выглядит некрасиво в стеклянных и хрустальных светильниках;
яркость свечения, как правило, нельзя изменять с помощью диммера;
непригодны для использования при очень низких (на морозе) и высоких (в парилках, саунах) температурах.
Какие светодиоды в лампах 220 вольт. Виды светодиодов
Диоды различают по форм-фактору, яркости свечения, типу луча света, мощности, габаритам. Но классифицировать их по таким признакам неудобно, поскольку модификаций может быть множество. Поэтому светодиоды подразделяют на классы:
Индикаторные;
Осветительные.
Индикаторные используются для цветовой подсветки, акцентирования и индикации. Светодиоды этой группы отличаются умеренной яркостью свечения, незначительной мощностью — не более 0,2 Вт. Применяются для подсветки приборных панелей, дисплеев, электроприборов.
Индикаторный тип светодиодов.
Осветительные LED-источники служат для производства светодиодных лампочек, работающих от сети 220 В. Они подходят для потолочных и настенных светильников, автомобильных фар, настольных ламп и фонарей. Их отличительная особенность — внушительная мощность (до десятков ватт). Мощный световой поток позволяет использовать такие изделия при освещении внутренних помещений, территорий.
Именно осветительные светодиоды ставят в лампочки на 220 В. Их выпускают в двух цветовых температурах (преимущественно) — холодный и теплый белый. Дополняют ударостойким корпусом для поверхностного монтажа, а также делят на подвиды.
Типы осветительных светодиодов
К основным типам относят:
слаботочные повышенной яркости SMD-диоды (модули или кластеры могут дополняться линзой для увеличения угла рассеивания) — характеристики светового потока зависят от количества использованных в модуле светодиодов;
COB-кластеры (линейное, круглое или квадратное исполнение, отличаются большим количеством кристаллов) — широко применяются для производства уличных осветительных приборов: фонарей, прожекторов;
Filаmеnt (стержень из большого числа LED-кристаллов, в длину может достигать 20 см) — используются для изготовления лампочек, имитирующих лампы накаливания, подходят для производственных помещений;
OLED-светодиоды (имеют дисплейный тип, органическое тонкопленочное строение) — инновационные источники света, используются в дизайнерских люстрах, декоративных светильниках.
Органические OLED-светодиоды
Несмотря на технологические различия между типами светодиодов, их функционирование основывается на общем принципе работы излучающего кристалла — преобразование электрической энергии в световой поток. Сами кристаллы изготавливают из полупроводников с заданными параметрами проводимости.
Виды светодиодных ламп. Как выбрать светодиодную лампу
Светодиодные лампы — экономный и современный вариант домашнего освещения. Они долговечны, а их разнообразие позволяет подобрать подходящую форму, температуру цвета и определенный угол, под которым будет рассеиваться свет. Правильно подобранные лампы сделают освещение в любом помещении комфортным.
Виды светодиодных ламп
LED-освещение используется все чаще. Яркие светодиодные лампы позволяют значительно сэкономить на электричестве в бытовых условиях и на производстве.
Кукуруза
Колба лампочки выглядит как початок кукурузы: вытянутый цилиндр, диаметр приблизительно равен цоколю. Желтые диоды располагаются на подложках, похожих на многогранник. Они обеспечивают хорошее рассеивание света, превышающее угол 300°.
Конструкция корпуса «Кукуруза»
Удобны для горизонтального либо точечного освещения с плафоном, имеющим функцию затенения. Достаточно редко можно встретитьтип.
Груша
Лампа-груша с точечными светодиодами распределяет свет под углом до 180°. Обычно ее выбирают для люстр с рожками, которые направлены вниз, чтобы освещать центр комнаты. Если патроны будут ориентированы на потолок, то нижняя часть помещения будет недостаточно освещена.
Корпус «Груша»
Свеча
Лампочка-свеча имеет ограничение угла рассеивания и небольшую мощность. В основном применяется для ночников и настольных устройств.
Существуют колбы с разнообразными формами: от простых до имитации свечи на ветру.
Экземпляры с филаментным исполнением универсальны, так как обладают большим углом рассеивания света. Им под силу домашние задачи — освещение отдельных зон в помещениях.
Вид колбы «Свеча» с цоколем Е27 и Е14
Критерии выбора
Важно соотнести свои требования с характеристиками LED-ламп.Перед тем как выбрать лед-лампу, нужно учесть где будет она применяться. По месту размещения встречаются лампы для улиц, домов и помещений особого назначения. По назначению светильника — для создания общего и декоративного освещения в комнате или точечной подсветки.
Различают светодиодные лампы и по типу монтажа: потолочные, настенные, напольные, настольные, мебельные. По типу установки бывают встраиваемыми, подвесными, накладными, на опоре.
Среди дополнительных функций, которые могут стать одним из критериев выбора для покупателя — настройка интенсивности и цвета свечения, переключение режимов, встроенные динамики, радио, USB-порт и т.д. Прежде чем приобрести лампу, нужно ознакомиться с основными характеристиками.
Мощность
Высокая мощность лампы необходима в помещениях с высокими потолками, на уличных территориях и в ландшафтном дизайне. Для сравнения можно ознакомиться с таблицей.
Мощность лампы накаливания, Вт
Мощность люминесцентной лампы, Вт
Мощность светодиодной лампы, Вт
Световой поток, Лм
200
60-80
25-30
Чтобы рассчитать необходимую мощность для дома, нужен показатель освещенности, который измеряется в люксах. Таким образом, рассчитываем необходимый поток света на 1 м²: 1 лк = 1 лм х 1 м².
Алгоритм вычисления освещенности дает возможность разделить помещение на зоны, где необходим более интенсивный или умеренный свет. Такой способ помогает экономить на коммунальных услугах.
Цоколь
Сейчас производятся лед-лампы с цоколем Е40 или Е27, обеспеченным защитой IP64, что позволяет пользоваться ими при любых погодных условиях.
Классифицируют типы цоколей по применению. Резьбовой обозначается буквой «Е». Этот тип с легкостью заменит лампочку накаливания. В домах применяют диодные лампы со стандартным цоколемили. Лампы Е14 называются миньонами.
Разновидности цоколей
От размера колбы зависит размер цоколя. Разъем GU10 имеет 2 штырька, утолщенных на концах, где G – штырьковый тип, U свидетельствует о наличии утолщений на концах, а расстояние между штырьками показывает цифровое значение. Конструкция цоколя соответствует разъемам стартеров, служащих одним из элементов газоразрядных источников света. Крепление в таких лампах поворотное.
Электробезопасность и простота установки – главное преимущество штырькового цоколя.
Лампы с таким цоколем используют в рефлекторных потолочных светильниках.Разъем GU5,3 и GU9 используется для подвесных потолков и имеет те же преимущества, что и GU10.
Светодиодная лампа принцип работы. Принцип работы и устройство ламп.
Конструкция LED лампы.
Светодиодный источник света состоит из нескольких элементов, соединенных в одном корпусе. Это цоколь, драйвер, радиатор, светодиод и светорассеивающая колба.
Цоколь – элемент, который вкручивается в патрон люстры или другого светильника. Чаще всего для бытового применения выпускают винтовой цоколь типа Е27 и Е14. Он изготовлен из латуни с никелевым антикоррозийным покрытием. Для других нужд выпускаются источники света со штырьковым цоколем.
Драйвер – элемент, который стабилизирует поступающее напряжение, преобразуя переменный ток в постоянный. Также он обеспечивает питание светодиода. Драйвер состоит из микросхем, импульсного трансформатора, конденсаторов. В недорогих LED изделиях драйвер может отсутствовать. Вместо него применятся простой блок питания, не обеспечивающий стабилизации тока и напряжения. Также драйвер не устанавливают в миниатюрных лампочках из-за нехватки места внутри корпуса.
Радиатор – элемент, который отводит тепло от светодиодов и обеспечивает для них оптимальный температурный режим работы. Обычно он составляет видимую часть корпуса осветительного прибора. Радиатор может изготавливаться из различных материалов: от дорогой керамики до дешевого пластика. Алюминиевые и композитные материалы занимают среднюю нишу: они достаточно бюджетны и качественно отводят тепло.
Рассеиватель – прозрачный «колпак», который помогает распределять свет в пространстве. Изготавливается в виде полусферы для рассеивания пучков света под широким углом. В качестве материала применяют поликарбонат или пластик. Кроме этого рассеиватель предотвращает попадание внутрь корпуса пыли и влаги. Для смягчения резкости света и уменьшения раздражающего влияния на глаза этот элемент изнутри покрывают люминофором. При этом достигается цветовая температура, аналогичная естественному освещению.
Светодиоды – главный рабочий элемент лампы. За счет работы диода и появляется свечение.
Светодиодные лампы плюсы и минусы. Плюсы светодиодных ламп
Среди сильных сторон, преимуществ которыми обладают светодиодные лампы сами производители и потребители отмечают таковые:
Более низкое потребление электрической энергии при сравнении со стандартными приборами освещения и лампами – в частности, самой лампе нужно всего 10 Вт., чтоб полностью осветить площадь помещения, которая освещается лампой накаливания мощностью в 100 Вт.
В процессе работы светодиодной лампочки не излучают ультрафиолетовые лучи – именно данный спектр света не самым лучшим образом сказывается на состоянии сетчатки глаз и коже. В этом отношении можно говорить об определенной пользе для собственного здоровья, а не только для своего же кошелька и бюджета.
Именно такая лампочки выделяет минимум тепла, не нагреваясь в процессе работы, тем самым, снижая себестоимость кондиционирования помещения. Но в тоже время сама лампа нуждается в дополнительной системе кондиционирования – это продлевает срок ее службы, но об этом будет рассказано ниже.
Говоря о сроках службы данного вида лампы, то он весьма большой – достаточно сказать, что многие производители оценивают продолжительность их работы в 40-50 тысяч световых часов. Для сравнения можно отметить, что если такую лампочку включать ежедневно на 5 часов, то в итоге она прослужит своим хозяевам больше чем 10 лет.
Светодиодная лампочка весьма безопасна с экологической точки зрения, в особенности, если сравнивать их с лампой, содержащей в себе ртутные наполнители. Именно в этом отношении такие лампы безопасны как для всех, кто находится в помещении, так и для окружающей среды, в особенности при их утелизировании.
Светодиодные лампочки обладают малым весом и при этом характерны высоким процентом ударостойкости – даже если она упадет нечаянно из ваших рук, то не разлетится на мелкие осколки как обычная лампа накаливания, колба которой выполнена из стекла.
Сама светодиодная лампа имеет мгновенный разогрев – достаточно мене 1 сек. для полноценной ее работы.
Мощность светодиодных ламп таблица. Соотношение световой мощности в ваттах ламп накаливания и светодиодных
Простая методика пересчета мощности светодиодных ламп на лампочки накаливания при замене выглядит так:
1. Найти в технических характеристиках старой лампы накаливания её мощность светового потока. Например, для лампочки накаливания 60 Вт она составляет 615 лм (значение может отличаться у разных производителей).
2. Посмотреть мощности светового потока у моделей светодиодных ламп с подходящим цоколем Е27 или Е14 (показатели светового потока также могут отличаться у лампочек разных производителей).
У светодиодной лампы мощностью 7 Вт мощность светового потока составляет 600 лм.
Мощностью 9 Вт – 720 лм.
Мощностью 10 Вт – 750 лм.
3. Выбираем светодиодную лампу с мощностью светового потока, близкой к требуемой. В данном случае, с некоторым запасом, нам подойдут светодиодные лампочки с потребляемой мощностью 8 Вт или 9 Вт.
Рассмотрим пересчет для других наиболее распространенных мощностей ламп. У лампы накаливания 100 Вт мощность светового потока равна 1360 лм. Ближайшие варианты светодиодных ламп:
У светодиодной лампочки 15 Вт мощность светового потока равна 1350 лм.
У светодиодной лампочки 20 Вт мощность светового потока – 1600 лм.
В итоге на замену лампы накаливания 100 Вт подойдет светодиодная лампочка мощностью 15 Вт.
Если же рассмотреть соответствие по световому потоку со стороны светодиодных ламп, то мы получим:
Светодиодная лампа 7 ватт соответствует лампочке накаливания мощностью 40 Вт.
Светодиодная лампа 10 вт соответствует лампочке накаливания 60 Вт (но дает больший световой поток 750 лм против 615 лм у лампочки накаливания).
Светодиодная лампа 15 ватт соответствует лампе накаливания 100 Вт.
Для удобства выбора все варианты сведены в таблицу соответствия мощности светодиодных ламп лампам накаливания.
Виды светодиодных светильников. 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.
Типы светодиодных ламп для дома. Типы светодиодных ламп по области применения
Светодиодные лампы для дома
Светодиоды все больше замещают лампы накаливания, а также люминесцентные и галогенные аналоги. По конструкции они похожи на своих предшественников, то есть представляют собой колбу на стандартном цоколе, подходящем к любому светильнику. Используются для обеспечения освещения в помещениях любого типа: жилых и общественных зданиях, офисах.
Светодиодные лампы для улицы
Основным предназначением является подсветка домов, освещение улиц, приватных участков, парковых и садовых зон, дорог и т. д. Уличные светодиодные лампы производятся с использованием антивандальных технологий с повышенной степенью защиты (IP rating). Дизайнерские решения уличных LED-конструкций позволяют не только разнообразить освещение, но и придать объектам эстетичный вид.
Светодиодные лампы для растений
Светодиодные лампы (Grow light) успешно применяются для выращивания рассады, комнатных цветов, тепличных культур. При изготовлении светильников специально подбирается спектр излучения с ультрафиолетом, который ускоряет рост и развитие растений. Возможность программирования позволяет добиться дифференцированной подсветки в зависимости от условий эксплуатации.
Светодиодные лампы для декорирования
Такие лампы предназначены не столько для освещения, сколько для украшения и выделения стиля интерьера. Небольшой угол рассеивания и широкая цветовая гамма позволяет создать уютную атмосферу и подчеркнуть зоны в помещении.
Светодиодные прожекторы
На территории частных домовладений сегодня широко используются светодиодные прожекторы. Из-за повышенной стоимости до недавнего времени такие светильники применялись редко. Однако с развитием технологий и уменьшением цены прожекторы с определенным направлением света и подходящим углом рассеивания стали более востребованными.
Дом в деталях 
