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
Потребление
Мощность светодиодных ламп
Светодиоды признаны самым экономичным вариантом освещения. Но пользователю все равно необходимо иметь представление, сколько потребляет светодиодная лента. Затраты зависят от яркости светодиодов. В зависимости от света свечения напряжение может колебаться в пределах 2,8 – 3.5 В.
Поскольку электропотребление тесно связано с разновидностью светодиода, попробуем разобраться в вопросе более детально. Диоды бывают таких типов:
- индикаторные;
- осветительные.
Индикаторные светодиоды относятся к устройствам малой мощности, потребляющие незначительное количество тока. Они предназначены не для освещения, а как видно из названия, индикации работоспособности тех или иных приборов и устройств. Их энергопотребление так невысоко, что за год непрерывного использования они потратят не более половины киловатта.
Осветительные диоды предназначаются для освещения помещений. Они имеют большую светоизлучающую поверхность, яркость. Потребление диодов составляет от ста пятидесяти до трехсот мА при напряжении от половины до целого Ватта. На одной светоматрице может находиться несколько элементов. В некоторых устройствах, например, прожекторе, мощность достигает сотни ватт.
Кроме этого, светодиодные светильники могут быть архитектурными и ландшафтными. Архитектурные светильники используются для подсветки фасадов знаний, памятников, других объектов, на которых хотелось бы сделать акценты. Ландшафтные используются для подсветки объектов в садах, парках, дачных участках.
Все светодиодные светильники делятся на группы, которые объединяют в себя модели по функциональности:
- прожекторы – освещают значительные территории, дороги, фасады зданий;
- фонари – помогают подсвечивать дороги, частные участки;
- дюралайт – трубка с диодами внутри, активно используется для ландшафтного дизайна;
- дюрафлекс – имеют надежную защиту от влажной среды, применяются около воды;
- линейка – представляет собой ленту с прикрепленными светодиодами, используется для всех видов декора;
- сетка – применяется для декорирования наружных объектов.
Обычный фонарик для бытовых нужд оснащен диодом на 3, 3 В. Схемы повышения напряжения позволяют качественно и эффективно работать фонарикам на пальчиковой батарейке или маломощном аккумуляторе. Для специальных нужд в фонарях применяются особые диодные матрицы, позволяющие получать сверхвысокую яркость (например, для сигнальных фонарей).
Чтобы получить требуемую мощность блока питания, суммируется мощность светодиодных лент. Для максимально эффективного и продолжительного функционирования устройства нужно увеличить запас на пятую часть. Расчет ведется от количества диодов, используемых на 1 метр. Сейчас преимущественно можно встретить светодиодные ленты протяженностью 5 метров. Для подключения без перегрузок используются 12 вольтовые выходы.
Люмены
На упаковке светодиодных изделий производители часто указывают освещенность в люменах и какой обычной лампочке это соответствует. Как правильно понимать такие надписи?
Лампы накаливания мощностью в 100Вт выдают минимум 1200 – 1300 люмен. Если на упаковке пишут, что лампочка мощностью 10Вт выдает больше 700 Лм и при этом является аналогом простой 100 ватной, то это явный признак обмана.
Изучите таблицу соответствия различных типов ламп с их мощностями и выдаваемыми люменами, и сверяйтесь с заявленными данными от производителей.
Если идут не стыковки, просто не покупайте. Если близко к указанным параметрам, то и лампа должна быть качественной.
Разновидности светодиодных панелей
Основные критерии, по которым выбираются лед панели: сфера применения (в помещениях или вне помещений), форма и размеры, метод крепления.
По
форме исполнения
Светодиодная панель может быть прямоугольная, квадратная или круглая. Выбор размеров разнообразный, средний показатель толщины 14 мм. Свечение рассеянное, свет не отражается от потолков. Выбор по цвету и мощности огромный, форма и габариты выбираются, исходя из размеров и дизайна помещения.
По
назначению и устройству
Led-панель может быть предназначена для
рекламы или освещения различного вида помещений.
Последний тип чаще всего называют потолочным. Основное предназначение – заменить светильники с люминесцентными лампами. Толщина потолочных Led панелей позволяет устанавливать их в помещениях с низкими потолками. Оригинально выглядят эти приборы освещения в подвесных и натяжных потолках, на стенах. Дизайнеры любят Led панели из-за привлекательного внешнего вида и сочетания с диммером
Основные параметры светодиодов
Перед тем, как
рассматривать особенности существующих конструкций, следует ознакомиться с
основными характеристиками приборов:
- Светоотдача, или эффективность (Лм/Вт). Является отношением светового потока к используемой мощности. Эта величина высчитывается перед тем, как определить применимость диодов для различных осветительных систем. Модели 2020 года обладают показателями 120-140 Лм/Вт, то есть в несколько раз больше, чем у ламп накаливания.
- Цветовая температура (Кельвины). Применяется в следующих диапазонах:
- 2500-3000 К – тёплый белый свет (WW);
- 4000-5000 К – нейтральный белый свет (NW);
- 6500-95000 К – холодный белый свет (CW).
Обратите внимание! Нейтральный свет диодов считается оптимальным для офисной работы, так как подсвечиваемые предметы имеют наибольшую чёткость. Также выделяют цветные (синий, красный, жёлтый, зелёный) и RGB световые диоды
Также выделяют цветные (синий, красный, жёлтый, зелёный) и RGB световые диоды.
3. Мощность светодиода (Вт, мА). Необходима для выбора подходящего источника питания. Диоды бывают:
- малой мощности – менее 0,5 Вт (20-60 мА);
- средней мощности – от 0,5 до 3 Вт (100-700 мА);
- большой мощности – более чем
3 ватта (от 1000 мА).
Обратите внимание! Чтобы продлить срок службы блока питания, его необходимо выбирать с запасом в 15-20%, превышающим реальную мощность светодиода. 4
Угол свечения (градусы). Обычно составляет 120-140о, для индикаторных – 15-45о
4. Угол свечения (градусы). Обычно составляет 120-140о, для индикаторных – 15-45о.
5. Ресурс, или деградация (часы). Определяет длительность эксплуатации. На ресурс влияют:
- токовая деградация, когда через световые
диоды пропускается избыточная сила тока; - температурная
деградация, возникающая при некачественном отводе электронной энергии.
Обратите внимание! Чтобы лучшие светодиоды прослужили заявленное количество часов, температура в точке пайки должна быть не более 65оС
Виды светодиодных ламп и их технические характеристики
Светодиодные лампы, предназначенные для домашних светильников, отличаются:
Размерами
В зависимости от размеров они подразделяются на две основных группы: диод 3528 и диод 5050. Первый представляет собой один светодиод (3,5х2,8мм), расположенный на кристалле. Второй – три светодиода (5х5мм) на кристалле.
Потребляемой мощностью
Мощность определяет количество электроэнергии, потребляемой лампой, и является основным показателем экономичности ее работы. Диодная лампа работает всего на 5-10 ваттах, в то время как флуоресцентной необходимо 15-25 ватт, а лампочке накаливания все 40 ватт и выше.
Яркостью
Яркость характеризуется интенсивностью светового потока и выражается в люменах. Особенность этого показателя состоит в том, что разные виды ламп с одинаковой мощностью выдают различный световой поток.
Световой отдачей
Что касается световой отдачи, то эта характеристика демонстрирует эффективность расходования денежных средств и выражается отношением яркости к мощности лампы. Для сравнения: коэффициент светоотдачи у диодных ламп изменяется от 80 до 100, тогда как у ламп накаливания его значение около 40.
Цветом излучения
Цвет излучения не оказывает влияние на экономичность ламп и является вопросом личных предпочтений. Характеризуется так называемой цветовой температурой и выражается в кельвинах.
Особенности и положительные стороны
Такие осветительные приборы могут избавить хозяина дома от необходимости организовывать дополнительные провода для подключения множества источников света. Потребление электроэнергии у светодиодов на порядок меньше, чем у обычных или галогеновых ламп, а именно светодиоды отвечают за световой поток, который создают подобные устройства.
Низкое потребление электроэнергии не единственное преимущество, связанное с организацией проводки. Благодаря невысокому рабочему напряжению, такие осветительные устройства намного безопаснее стандартных. Короткое замыкание в слаботочных цепях не сможет стать причиной пожара. Максимум, что может случится неприятного – выйдет из строя сам светильник.
Кроме того, встраиваемые светодиодные led светильники обладают еще несколькими положительными чертами. Они практически не нагреваются при работе, что позволяет использовать такие устройства для организации освещения в комнатах с натяжными потолками, чувствительными к нагреву.
Размеры у таких осветителей невелики, благодаря малому размеру самих светодиодов. Это позволяет их устанавливать в самых сложных с точки зрения монтажа местах.
Длительный срок службы дает еще одно преимущество – можно годами не думать о замене осветителя, так как длительность непрерывного свечения у светодиодов может достигать 50 тысяч часов.
Благодаря небольшим габаритам источника света, в продаже имеются модификации с поворотными рефлекторами, световой поток в которых, можно направлять в ту сторону, в которую захочется. Есть и комбинированные блоки с несколькими рефлекторами.
Производители выпускают огромное множество самых разнообразных моделей. Есть даже встраиваемые потолочные светильники, сделанные с использованием led технологии, и при этом, подходящие для установки в потолки типа армстронг.
Некоторые модели таких устройств, позволяют не только менять интенсивность свечения, что доступно и обычным лампам, но, могут и цвет изменять. Для получения такой возможности необходимо приобретение дополнительного устройства – контроллера, либо приобрести осветительный прибор с уже встроенным контроллером.
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.
Пример круглого осветительного прибора на светодиодах
Для примера рассмотрим характеристики стандартного светодиодного светильника точечного типа Matt Glass:
| Цвет корпуса | Белый с серебристыми вставками |
|---|---|
| Оттенок свечения | Нейтральный белый |
| Цветовая температура | 6000–6300 К |
| Световой поток | 270–300 Лм |
| Вх. напряжение | 85–265 В |
| Мощность | 3 Вт |
| Способ монтажа | Встраиваемый |
| Диаметр | 110 мм |
| Диаметр отверстия для монтажа | 80 мм |
| Форма | Круглая |
| Цвет стекла | Матовый |
| Количество в упаковке | 1 |
Универсальное изделие лучше всего впишется в помещение, интерьер которого оформлен в холодных тонах. Это обусловлено белым цветом корпуса и наличием серебряных деталей. Идеальное решение для ванной, кухни и гостиной.
Круглые светодиодные светильники — наиболее популярные устройства, применяемые практически везде. Наличие светодиодов обуславливает многочисленные преимущества изделия, а дизайн и формат свечения позволяют внести изюминку в дизайн, выполнить зонирование пространства и расставить акценты на определенных объектах.
Как самостоятельно установить встроенные линейные светильники
Принцип монтажа люминесцентных и светодиодных светильников разнится. Если предстоит устанавливать подсветку своими руками в гипсокартонном потолке, нужно сделать углубление шириной не менее 5 см. Установить конструкции в домашних условиях не сложно. Для тех, кто раньше никогда не сталкивался с такой работой, стоит найти в интернете пошаговую инструкцию и внимательно ее изучить.
Процесс монтажа конструкций предполагает проведение нескольких этапов. Первый заключается в проектировании схемы подключения. Действия выглядят следующим образом:
Принимая во внимание нормы освещения, устанавливается мощность и количество осветительных приборов.
Подбирается оптимальный вариант потолочного освещения: подсветка в центральной части, «парящая», боковой вид и так далее.
На чистом листе бумаги прорисовывается схема с учетом размеров и пропорций, наличия фигурных выступов и ярусов на потолке.
Руководствуясь собственной фантазией или интересными дизайнерскими решениями, устанавливается место размещения приборов. Все нужные параметры указываются.
При помощи маркера, угольника и рулетки делаются отметки на потолке в точном соответствии с составленной схемой.
Определяется принцип работы дополнительного освещения
Включение может быть одновременно с люстрой или отдельной клавишей. На стене определяется удобное место для выключателя и отмечается маркером.
Все точки соединяются прямыми линиями. Это необходимо для правильной прокладки кабеля.
Монтируется проводка. Измеряется расстояние между базовым потолком и нижним уровнем профиля. Это места расположения светильников.
Опираясь на разметки к потолку крепятся металлические или пластиковые хомуты для удерживания проводов.
Провод укладывается в хомуты. В местах монтажа формируется петля.
Каждая петля внизу разрезается, снимается изоляция, устанавливаются клеммы.
Провод подключается к электросети. Монтируется выключатель. Помещение отключается от электричества.
Окончательный этап – установление светильников. Для этого необходимо отсоединить верхние панели. Все приборы подсоединяются к кабелям, уложенным на потолке согласно схеме подключения. Манипуляции закончены.
Рейтинг лучших квадратных приборов
Income Light CCO 110 1 40 Вт IP40 Prizma Uni 4X18
Модель приобретается для обустройства офисных, складских, медицинских, общественных, торговых, производственных и иных помещений. При изготовлении конструкции используются современные технологии, позволяющие распределить поток света равномерно посредством рассеивателя. Относится к категории универсальных. Идеально подходит для потолочных систем Амстронг. Товар выпускается в трех вариантах крепления: подвесном, накладном или встраиваемом. Форма плафона – квадратная. Мощность – 40 Вт. Работает от напряжения в 220 В. Показатель IP40. В наборе присутствует светодиодная лампа и драйвер. Корпус выполнен из прочной стали, плафон – из полистирола. Поверхность арматуры гладкая. Параметры – 595*595*40 мм при весе 2,7 кг.
Реализаторы просят за товар 9856 рублей.
Income Light CCO 110 1 40 Вт IP40 Prizma Uni 4X18
Достоинства:
- прочность;
- надежность;
- долгий срок службы;
- качество сборки и используемых материалов;
- привлекательный внешний вид.
Недостатки:
Uniel ULP-6060 36W/3950K/EMG IP40 School White UL-00007170
Интересный и практичный прибор прямоугольной формы мощностью 36 Вт. Работает от напряжения 220 В. Уровень влаго- и пылезащиты IP40. Выдает естественный белый свет. Срок службы – 100000 часов. В качестве ламп используются встроенные светодиоды. Корпус прочный, стальной. Плафон белого цвета. Размеры – 595*40 мм. Вес – 3,15 кг. Внешний вид привлекательный. Украсит своим присутствием любой интерьер. Отзывы положительные. Брак в продаже не встречается.
Цена приобретения – 9089 рублей.
Uniel ULP-6060 36W/3950K/EMG IP40 School White UL-00007170
Достоинства:
- прочность;
- износостойкость;
- приятный дизайн;
- универсальность;
- хорошая степень защиты;
- повышенный рабочий ресурс.
Недостатки:
Wolta PRO Офис с БАП Матовый ДВ001-36-041-5К
Продукция относится к категории универсальных. Приобретается для оснащения учебных, лечебных, офисных, административных, торговых помещений и не только. Идеально сочетается с потолками типа Армстронг. При изготовлении корпуса используется листовая сталь, покрытая порошковой краской белого цвета. Модель обустроена двумя видами рассеивателя: микропризматическим и матовым. Светоотдача на уровне 122 Лм/Вт. Устанавливать и подключать достаточно просто. Драйвер высокоэффективный, надежный. Позволяет сделать работу светильника стабильной.
Производитель оснастил свое детище блоком аварийного питания, рассчитанного на 1 или 3 часа. Срок службы – 50000 часов. Лампы и драйвер присутствуют в комплекте. Высота, ширина и длина 4*59,5*59,5 см соответственно. Основной цвет товара – белый. Плафон выполнен из полистирола, корпус – из прочной стали. Вес – 2,7 кг. Провода отсутствует. Производитель предоставляет гарантию в течение 3 лет.
Средняя цена – 9016 рублей.
Wolta PRO Офис с БАП Матовый ДВ001-36-041-5
Достоинства:
- простота установки;
- не требует тщательного ухода;
- элементарность в утилизации;
- долгий срок службы;
- привлекательный внешний вид;
- функциональность;
- надежность;
- безопасность.
Недостатки:
Правильные схемы подключения к сети
Подключение во многом проходит также, как для ламп накаливания, люминисцентных аналогов. Надо просто обесточить цоколь, а затем вкрутить в него лампу. Главное во время установки избегать прикосновения к металлическим частям изделия.
Последовательный
Такой вариант соединения не всегда считается оптимальным. Количество проводов нужно минимальное, но в бытовых условиях эту схему практически не используют. Это связано с двумя серьёзными недостатками:
- При перегорании одной лампочки работать перестают все. Только последовательная замена приборов на всей цепи способна справиться с поиском неисправностей.
- На лампы подают пониженное напряжение, потому сила свечения у них – не полная. От количества соединённых лампочек зависит то, насколько эта энергия неполная.
Соединение такого типа актуально при построении гирлянд на ёлках, при большом количестве световых источников с низким показателем мощности.
Само подключение по последовательной схеме максимально простое:
- От одного светильника к другому обходит фаза.
- У последней лампочки в цепи ноль подают ко второму контакту.
- Фаза проходит к выключателю, от распределительной коробки.
- Далее всё переходит к точечному светильнику.
Нулевой провод или нейтраль подключают ко второму контакту у последнего светильника.
Для домовых подъездов практическое применение схемы тоже допустимо.
Параллельный
Для большинства случаев применяют эту схему. Потребители не пугаются даже проводов в большом количестве. Главное преимущество – в подаче одинакового напряжения ко всем осветительным приборам, участвующим в схеме. Только одна лампочка не работает после перегорания, остальные компоненты остаются нетронутыми. С поиском мест поломки не возникнет никаких проблем.
Параллельное соединение проводят двумя путями:
- Лучевой. Отдельный кабель соединяют с каждым из осветительных приборов. Наличие или отсутствие заземление влияет на то, будет провод трёх- или двухжильным.
- Шлейфная схема.
Фаза с нейтралью от щитка и выключателя переходят на первый светильник от выключателя, когда речь о последнем варианте. От светильника кусок кабеля переходит к следующей части. Потом идёт ко второй, и так далее. Каждый из компонентов соединяют с четырьмя кусками кабеля, последний элемент – исключение.
Лучевой
Вариант подключения отличается надёжностью. При перегорании одной лампочки другие не затрагиваются. Но имеются и отрицательные стороны:
- Кабелей нужно слишком много. Но качественное исполнение проводки позволяет смириться с таким недостатком.
- Одно место используют для соединения большого количества кабелей. Непросто соединить все элементы на достаточно высоком уровне качества, но решить проблему можно.
Обычная клеммная колодка – один из оптимальных вариантов для соединения. Фазу подают с одной стороны, в этом участвуют перемычки. Потом эту часть разводят по другим участкам конструкции. Провода, идущие к лампочкам, подсоединяются с другой стороны.
Такой же способ применения – у клеммников ВАГО на соответствующее число контактов. Главное – правильно выбрать модель, участвующую в параллельном соединении. Внутри всё рекомендуют заполнить пастой, защищающей от окисления.
Ещё один из приемлемых вариантов – применение скрутки всех проводников, с последующей спайкой.
Недостатки
Но, несмотря на массу положительных качеств, такие приборы имеют и несколько недостатков. Существенны они или нет – каждый решит для себя сам, а здесь их стоит только перечислить:
- Прежде всего, такие осветители пока еще самые дорогие из всех. Светодиодное освещение постепенно дешевеет, но, все же не может похвастаться очень низкой ценой.
- Самые мощные осветители такого плана, все же нагреваются. Ограничением по рабочей температуре у таких светодиодов будет 100 градусов. Для отвода тепла в подобных светильниках применяется радиатор, увеличивающий габариты устройства.
- Для работы, встраиваемые led светильники требуют низковольтного подключения. Для этого используется понижающий трансформатор. То есть, потребуется приобретение отдельного блока питания, который нужно буде еще где-то установить.
- Осветители со встроенными дополнительными устройствами, наподобие контроллера свечения, стоят очень дорого.
Если реально взвесить все недостатки и преимущества, то последние однозначно выигрывают. Удобство и безопасность использования таких осветительных устройств намного перекрывает недостатки.
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».
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.
Сегодня в магазинах можно увидеть много осветительных приборов на основе светодиодов с заявленным сроком службы в 30, 50 и даже 100 тысяч часов. Это означает, что в режиме непрерывной работы led лампы должны бесперебойно светить не менее 3,5 лет, а в домашних условиях их должно хватить на несколько десятилетий. К сожалению, в преобладающем большинстве реальный срок службы светодиодных ламп не соответствует указанному на упаковке. Почему так происходит, и насколько нас обманывают производители? Попробуем разобраться в этом вопросе.
